选择性注意会在被注意位置周围形成抑制性环绕吗?它能延伸多远?

选择性注意会形成一个抑制性环绕,抑制附近的位置、时间和特征,而且注意范围越宽,这种效应越强。

直接答案

会。把注意力集中在某个特定位置、某个时刻或某个视觉特征上,不仅会增强你正在注意的对象,还会主动抑制对附近事物的加工。这种抑制性环绕出现在空间、时间和特征空间中,其强度取决于你把注意铺开得有多广:注意范围越宽,对周围的抑制就越强[1][2][5]。

5篇文献引用

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抑制出现在空间、时间和特征空间中

最直接的证据来自运动知觉。当猴子注意某个运动方向,且该方向与神经元的偏好方向一致时,对于偏离偏好方向60–90度的方向,神经元的反应会急剧下降——调谐曲线上出现一个明显的凹陷,研究者称之为注意性抑制环绕[3]。换句话说,注意一个方向不仅增强了那个方向,还主动压低了邻近方向的反应。

同样的模式也出现在人类行为中。在一项运动排斥任务中,基于特征的注意减弱了被注意方向附近的运动排斥,这与邻近特征值受到抑制相一致[2][3]。抑制也不限于空间或特征:当人们注意一串字母中的某个特定时刻时,与中性条件下同一时间点相比,在注意时刻之后不久出现的靶标正确率下降——这提示还存在时间性抑制环绕[1]。

抑制性环绕能延伸多远?

在特征空间中,抑制区域很窄。一项研究将注意描述为在特征空间中引发一个狭窄的抑制性环绕,这意味着与被注意特征非常相似的特征受到的抑制最强,并迅速减弱[4]。运动方向的研究给出了具体数字:在猴子中,最深的抑制出现在偏离被注意方向60–90度处[3]。

在时间上,抑制出现在被注意时刻之后一到两帧(100–200毫秒)[1]。在空间上,抑制的延伸范围取决于注意铺开得有多广。当参与者只注意运动刺激的中心时,环绕抑制较弱;当他们同时注意中心和环绕时,抑制增强,而且在低对比度下,这种效应随环绕尺寸增大而增强[5]。

注意为什么会抑制邻近区域?

主流解释是,注意就像一盏带有暗晕的聚光灯。选择性调谐模型提出,选择一个被注意的元素包括抑制周围的网络,这会锐化被选择的信号,并减少附近干扰物的干扰[1][3]。该模型将其描述为窄调谐兴奋性输入与更宽调谐抑制性输入之间的平衡,而注意主要增强抑制一侧的增益[2][3]。

这种架构可以解释为什么抑制是非线性的——在被注意特征的中间距离处最强,而不是简单地随距离减弱——以及为什么更宽的注意会产生更强的抑制:更广的注意焦点会调动更多抑制性环绕[3][5]。该模型还提示了一种可能的功能:动态视觉任务中的精确计时和锐利辨别可能依赖于这种环绕抑制[1]。

抑制性环绕何时增强或减弱?

刺激条件很重要。在空间注意研究中,当刺激对比度低时,注意对环绕抑制的影响随环绕尺寸增大而增强,但在高对比度下保持不变[5]。当中心与环绕光栅朝相反方向漂移时,抑制也较弱[5],这表明环绕对与被注意特征相似的特征更敏感。

注意的广度是另一个调节因素:较宽的注意条件比较窄的注意条件产生更强的环绕抑制[5]。而且这种效应并不只是实验室里的奇观——研究者提出,在精神分裂症和自闭症谱系障碍等情况下观察到的环绕抑制减弱,可能源于异常的注意机制,不过这种联系仍只是假说,而非已证实的因果[5]。

本文引用的文献

1

对时间点的注意会导致时间性环绕抑制吗?

注意字母序列中的特定时刻提高了该时刻的正确率,但降低了之后一到两帧出现的靶标的正确率,表明在被注意时刻之后存在时间性抑制环绕。

2

基于特征的注意在视觉运动知觉中引发环绕抑制

对运动方向的基于特征的注意抑制了猴子MT/MST神经元对邻近方向的反应,并减弱了人类中被注意方向附近的运动排斥,这与特征空间中的抑制性环绕相一致。

3

对视觉运动的注意抑制邻近特征空间中的神经元和行为敏感性

当猴子注意神经元的偏好运动方向时,调谐曲线在偏离60–90度处显示最低反应,这是一种注意性抑制环绕,被建模为宽调谐抑制性输入获得更强增益,并对人类运动辨别产生相应的非线性效应。

4

基于特征的注意在特征空间中引发环绕抑制

特征选择性注意在特征空间中引发一个狭窄的抑制性环绕,抑制与被注意特征相似的特征的加工。

5

增大注意的空间范围会增强环绕抑制

更宽的空间注意在人类运动辨别中产生更强的环绕抑制,在低对比度下该效应随环绕尺寸增大而增强,高对比度下则不然,且当中心与环绕朝相反方向漂移时更弱。