(1.華東師范大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院；2.暨南大學(xué)國際學(xué)院計算機科學(xué)技術(shù)系)

1 引 言

人們的注意參與到某件事情中而忽視與任務(wù)無關(guān)的物體，即便這些物體是巨大的、動態(tài)的、不尋常的、數(shù)秒之內(nèi)可見的，這種注意檢測失敗的現(xiàn)象稱為非注意盲視(inattentional blindness，IB)(Mack & Rock，1998)。

對于IB的解釋可分為強調(diào)刺激或任務(wù)特征和強調(diào)個體特征。強調(diào)刺激特征的解釋認(rèn)為，個體注意到意外物體(unexpected object)是自下而上的，意外物體能否被發(fā)現(xiàn)取決于其特征：大的(Mack & Rock，1998)、有生命意義的(animacy)(Calvillo & Jackson，2014)、距注視點的距離越近的物體(Most，Simons，Scholl & Chabris，2000)越容易被注意。但這不足以解釋相當(dāng)顯著的意外刺激仍被忽視的現(xiàn)象。有研究者認(rèn)為：意外物體的特征引起的是內(nèi)隱注意，因此無法用外顯的言語報告，從而導(dǎo)致了IB。一些實驗支持這一解釋(Most，Scholl，Clifford & Simons，2005；Moore & Egeth，1997)：主觀報告未注意到意外物體的被試，主任務(wù)績效卻受影響。對此，有其他研究者認(rèn)為IB的現(xiàn)象并非一種注意失敗的現(xiàn)象，而是對已經(jīng)知覺到，甚至進入意識中信息的遺忘(inattentional amnesia)，導(dǎo)致無法報告注意到某種信息。Chen和Wyble關(guān)于attribute amnesia的研究直接支持了這一解釋(2015a)。這種遺忘可能是對信息記憶不穩(wěn)固引起(Chen & Wyble，2015a)，而不是預(yù)期外的報告要求干擾了記憶(Swan，Chen & Wyble，2017)。

強調(diào)任務(wù)特征的解釋是Lavie的知覺負(fù)荷理論(Lavie，1995；Lavie，Hirst，de Fockert & Viding，2004)。它認(rèn)為人的感知覺能力有限，當(dāng)加工的信息量未超過知覺能力時，所有信息都會被加工，若所需加工的信息量超過了知覺能力，注意會先選擇，再加工所選部分。因此，當(dāng)任務(wù)負(fù)荷較高時，與任務(wù)無關(guān)的物體在注意早期就會被過濾掉，到達(dá)意識的可能性較低；當(dāng)負(fù)荷較低時，任務(wù)物體與意外物體均會被加工，意外物體更可能被覺察。研究者用IB的靜態(tài)范式驗證了這一假設(shè)(Cartwright-Finch & Lavie，2007)：低負(fù)荷任務(wù)比高負(fù)荷任務(wù)更多注意到意外刺激。其他實驗也有相似結(jié)果(Fougnie & Marois，2007；de Fockert & Bremner，2011)。這在生態(tài)效度較高的模擬駕駛實驗中也得到驗證，表明該理論在現(xiàn)實中也適用(Murphy & Greene，2015；Murphy & Greene，2016)。

個體特征對IB的影響目前較為模糊(Kreitz，F(xiàn)urley，Memmert & Simons，2016)。一些研究表明，IB和工作記憶能力有關(guān)(Hannon & Richards，2010)；工作記憶的一個重要功能即注意控制，好的工作記憶能力令人更靈活地使用注意資源，調(diào)整對任務(wù)的注意。Seegmiller，Watson和Strayerf(2011)發(fā)現(xiàn)，工作記憶容量越大的個體越可能看到意外刺激；但有研究并沒有發(fā)現(xiàn)這種關(guān)系(Bredemeier & Simons，2012；Kreitz等，2016)。Calvillo和Jackson(2014)認(rèn)為，工作記憶對于IB的預(yù)測只適用于任務(wù)難度較大的情況。

注意設(shè)定理論(attentional set theory)被認(rèn)為是連接刺激或任務(wù)特征和個體特征的橋梁(White，Davies，2008)，它是基于知覺環(huán)路理論發(fā)展而來。注意設(shè)定理論中，環(huán)境中的刺激會引起個體反應(yīng)性的、短暫的注意，但此時注意內(nèi)容未到達(dá)意識，若刺激特征符合視覺搜索的預(yù)期與圖式時，則會獲得持續(xù)性注意(sustained attention)，之后經(jīng)歷不斷的視覺解釋(visual interpretation)，最終進入意識(Most等，2005；耿海燕，蔡文菁，2007)。能否獲得持續(xù)性注意的關(guān)鍵即為注意設(shè)定，它強調(diào)了自上而下的過程對于意外物體在意識層面的注意捕獲的重要性。當(dāng)意外刺激特征與任務(wù)項目特征相似時，則容易被注意到；反之，意外刺激被外顯注意到的概率較小。許多實驗都證實了這一點(Most等，2005；Siomns & Chabris，1999)；甚至意外刺激與任務(wù)刺激具有語義關(guān)聯(lián)而非特征相似時，意外刺激也更容易被注意到(Koivisto & Revonsuo，2007)。

注意設(shè)定理論強調(diào)個體期望的作用。White和Davies(2008)的研究發(fā)現(xiàn)，若任務(wù)項目個數(shù)與個體期望相符，其覺察到意外刺激的概率更低，因此期望會影響IB。White(2008)的研究發(fā)現(xiàn)，在注意分配試次中(即在關(guān)鍵試次之后，再呈現(xiàn)帶有意外刺激的試次)，個體存在對意外刺激的預(yù)期，會降低IB發(fā)生率。但Carina等人(2015)研究認(rèn)為，意外物體特征與任務(wù)項目特征不相似時，雖然注意分配試次中IB發(fā)生率降低了，但仍有近半的個體忽視了意外物體。因此作者認(rèn)為，期望的作用完全不如注意設(shè)定的影響。Cartwright-Finch和Lavie(2007)在研究中指出，IB的變化不能用個體期望的不同來解釋，而應(yīng)該用知覺負(fù)荷來解釋。還有研究中注意分配試次的IB發(fā)生率無顯著變化，期望的存在對于檢測意外刺激而言完全沒有影響(Murphy & Greene，2015)。綜上，期望對IB的影響尚未有定論。

對比有關(guān)期望的研究，我們發(fā)現(xiàn)以下問題：①有的研究中，期望指對任務(wù)項目個數(shù)的期望，有的指對意外刺激的期望，含義不同。②有的實驗中，注意分配試次在關(guān)鍵試次之后立刻呈現(xiàn)(White & Davies，2008)，有的實驗中二者間隔3個試次，(Carina et al.，2015)，而有的間隔35個試次(Murphy & Greene，2015)。因此，不同研究中被試在注意分配試次中的期望水平不同，無法得出期望的作用結(jié)論。③雖然Cartwright-Finch和Lavie(2007)認(rèn)為預(yù)期不能用于解釋IB，但其實驗并不包含對預(yù)期的調(diào)控，因此不能認(rèn)為是認(rèn)知負(fù)荷而非期望可以調(diào)控IB，二者的關(guān)系不明朗。

相較于其他研究IB的范式，如靜態(tài)范式，持續(xù)動態(tài)范式中意外刺激可見時間更長，與現(xiàn)實生活更加相似，生態(tài)效度更高，且受非注意遺忘影響可能性較小。因此，本研究使用持續(xù)動態(tài)范式，探討在高、中、低三個認(rèn)知負(fù)荷水平下，期望對IB現(xiàn)象的影響。依據(jù)知覺負(fù)荷模型，負(fù)荷水平越高，注意到意外刺激的可能性越小。期望越高，個體越可能注意到意外物體。由于我們認(rèn)為期望與認(rèn)知負(fù)荷均會對IB產(chǎn)生作用，因此我們探究當(dāng)二者對IB的影響出現(xiàn)矛盾時，認(rèn)知負(fù)荷和期望之間是否存在交互作用，以及存在怎樣的交互作用。

2 方 法

2.1 被試

實驗招募被試50名(男性9名)，平均年齡20.6歲(SD=2.0)。所有被試視力(矯正視力)正常。實驗過程中，1名被試(女)因程序崩潰中止實驗，1名被試(女)數(shù)據(jù)損壞。最終有效數(shù)據(jù)48份。

2.2 材料和程序

實驗程序使用E-prime 2.0呈現(xiàn)，電腦屏幕為13英寸(LCD屏)，刷新率為60Hz。被試頭部位置未固定，與屏幕距離約為30～45cm。

實驗使用修改過的持續(xù)動態(tài)范式：實驗中所有物體在一個640×480 pixel、背景為灰色(明度：32.1 cd/m2)的方框內(nèi)運動，方框正中有一個藍(lán)色圓點(d=4pixel)?？騼?nèi)有黑(明度：1.2 cd/m2)、白(明度：88.0 cd/m2)圓形各4個(d=30pixel)，做隨機直線運動，運動速度由預(yù)實驗確定。圓形不斷碰撞邊框，碰撞時改變運動方向；圓形之間相遇時，白色圓形覆蓋黑色圓形。實驗界面見圖1。

告知被試注視藍(lán)色圓點，并盡可能準(zhǔn)確計算白色小球碰撞邊框次數(shù)(主任務(wù))。試次結(jié)束后，輸入碰撞次數(shù)。輸入次數(shù)在正確次數(shù)20%的范圍內(nèi)均算正確(Carina et al.，2015)。每個試次時長為15s。試次開始前，會呈現(xiàn)500ms的注視點“+”，試次結(jié)束后，會定格在最后界面500ms，之后呈現(xiàn)輸入框。

圖1 持續(xù)動態(tài)范式實驗界面

2.3 預(yù)實驗

為了確定正式實驗不同負(fù)荷條件對應(yīng)的圓形運動速度，招募被試20名(男性10名)進行預(yù)實驗。預(yù)實驗設(shè)置12個水平圓形運動速度，每個水平有4個試次，共48個試次，完全隨機呈現(xiàn)。要求被試完成上述計數(shù)任務(wù)。記錄不同水平下計數(shù)正確率，并計算速度和正確率關(guān)系的一元回歸方程。分別選取80%、50%、20%計數(shù)正確率所對應(yīng)的速度(120pixel/s，240pixel/s，360pixel/s)作為正式實驗低、中、高負(fù)荷下圓形運動速度。

2.4 正式實驗設(shè)計

本實驗采用2(期望水平：高/低，組間變量)×3(認(rèn)知負(fù)荷高：高/中/低，組內(nèi)變量)混合設(shè)計。被試被隨機分配高、低期望組中。

實驗共有36個試次，高、中、低負(fù)荷各占12個。同時，36個試次分為普通試次、期望控制試次和關(guān)鍵試次。普通試次只需完成計數(shù)任務(wù)。期望控制試次是在輸入計數(shù)次數(shù)后，會詢問被試：“在剛剛的試次中，你是否看到之前試次中沒有出現(xiàn)過的東西？”無論回答為“是”或“否”，均直接進入下一試次。關(guān)鍵試次即出現(xiàn)意外刺激的試次，共3個；低、中、高負(fù)荷各1個，對應(yīng)意外刺激分別為十字架、三角形、正方形(明度：1.2 cd/m2)，大小與圓形相當(dāng)，運動路徑在注視點上方或下方75 pixels，從左側(cè)或右側(cè)進入，水平勻速運動，5s內(nèi)可見，不同負(fù)荷條件下速度不變。根據(jù)Most等(2000)的研究，當(dāng)距注視點長度相同時，運動路徑的位置在上或在下對意外刺激的檢測無影響。在輸入計數(shù)次數(shù)后，同樣需要回答上述問題。若回答“否”，則進入下一試次；若回答“是”，則需回答關(guān)于意外刺激的三個問題(選擇題)：“你所看到的物體形狀是？”“該物體運動路線位于？”“該物體的運動方向是？”三個問題至少答對兩個，才認(rèn)為看到意外刺激。記錄計數(shù)任務(wù)是否正確，以及是否看到關(guān)鍵試次中的意外刺激。

實驗通過控制詢問頻率來調(diào)節(jié)被試期望。研究者認(rèn)為(Most et al.，2005)，當(dāng)被詢問是否注意到意外刺激時，雖未明確告知有意外刺激出現(xiàn)，但會使個體產(chǎn)生期望。高期望條件下，共詢問9次，每4個試次中有1次詢問(第4、8、10、14、20、21試次為期望控制試次；第25、30、35試次為關(guān)鍵試次)；低期望條件時，共詢問4次，每9個試次中有1次詢問(第7個試次為期望控制試次；第17、24、36試次為關(guān)鍵試次)。關(guān)鍵試次外的試次，負(fù)荷水平隨機呈現(xiàn)。采用完全隨機平衡不同負(fù)荷關(guān)鍵試次存在的順序效應(yīng)。

若被試未注意到所有意外刺激，實驗結(jié)束后，主試再播放一個關(guān)鍵試次，并告知被試只需觀看、無需進行計數(shù)，之后再詢問是否注意到意外刺激。所有被試均能注意到意外刺激。

3 結(jié) 果

實驗結(jié)果見表1。采用獨立樣本t檢驗對不同負(fù)荷水平上，高低期望組的計數(shù)任務(wù)正確率進行差異檢驗，t總(46)=0.41，p=0.69；t高負(fù)荷(46)=-0.06，p=0.95；t中負(fù)荷(46)=0.37，p=0.71；t低負(fù)荷(46)=0.64，p=0.52。不同期望個體在計數(shù)任務(wù)投入程度上無差異。

對高低期望下個體檢測意外刺激差異進行獨立性卡方檢驗。結(jié)果表明，低期望條件下，個體注意到意外刺激的次數(shù)(21次)顯著低于高期望條件下的次數(shù)(45次)，χ2(1，n=48)=16.11，p<0.001，φ=0.58。表明期望的確會影響個體對于意外刺激檢測，期望越高，檢測到意外刺激的概率越大。

表1 不同條件下，主任務(wù)計數(shù)正確率、意外刺激檢測次數(shù)及比例

選用Friedman卡方檢驗方法，對不同負(fù)荷下，意外刺激檢測次數(shù)進行差異性檢驗。結(jié)果表明，低、中、高負(fù)荷下對意外刺激的檢測無顯著差異，χ2(2，n=48)=1.83，p=0.40，Cramer’sV=0.20。這與假設(shè)不符。

為了檢驗負(fù)荷水平和期望水平可能存在的交互作用，分別檢驗在高、低期望水平下，不同負(fù)荷間對意外刺激注意次數(shù)的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論期望高低，不同負(fù)荷間的意外刺激檢測次數(shù)無顯著差異，高期望：χ2(2，n=24)=3.23，p=0.20，Cramer’sV=0.37；低期望：χ2(2，n=24)=4.2，p=0.12，Cramer’sV=0.42。分別檢驗在高、中、低負(fù)荷下，高低期望水平意外刺激檢測次數(shù)是否有差異。結(jié)果表明，中、低負(fù)荷下，不同期望水平間意外刺激檢測次數(shù)有差異，中負(fù)荷：χ2(1，n=48)=4.27，p=0.04，φ=0.30；低負(fù)荷：χ2(1，n=48)=14.12，p<0.001，φ=0.54，高期望條件下檢測次數(shù)顯著高于低期望條件下的檢測次數(shù)；高負(fù)荷條件下，高低期望間意外刺激檢測次數(shù)無差異，χ2(1，n=48)=1.33，p=0.25，φ=0.17。各條件IB比例見圖2。

圖2 不同認(rèn)知負(fù)荷、期望水平的非注意盲視比例(誤差線為標(biāo)準(zhǔn)誤)

4 討 論

本研究通過修改原有的持續(xù)動態(tài)范式，操控期望水平和認(rèn)知負(fù)荷，直接探討在IB中期望的作用以及二者的關(guān)系，嘗試解決以往研究中期望作用模糊的問題。實驗結(jié)果表明，個體對意外刺激的期望水平會影響IB發(fā)生率。如果這是因為個體被高頻詢問是否注意到其他物體時，刻意投入注意資源尋找主任務(wù)刺激之外的物體，那么可以推斷：高期望組相比低期望組，主任務(wù)正確率將顯著下降，尤其是在需要更多注意資源的高負(fù)荷水平下。但是，高、低期望條件下，各條件下主任務(wù)正確率無差異。這說明，高低期望下對意外刺激檢測的差異，并不是個體主觀刻意搜索造成的。

研究表明，當(dāng)意外刺激特征與主任務(wù)刺激特征相似時，個體更容易注意到它。對此，Most等(2001)認(rèn)為個體可能只加工與注意任務(wù)相似的刺激(注意設(shè)定)，也可能是抑制干擾刺激的特征而加工干擾刺激特征外其他特征的刺激。實驗結(jié)果支持了后者。閆曉倩等(2012)的研究也證明了對干擾刺激抑制的存在。但也有研究發(fā)現(xiàn)，在無干擾刺激時，仍有個體無法檢測到意外刺激(Koivisto & Revonsuo，2008)。本實驗中，意外刺激特征未知，且與主任務(wù)刺激無相似特征，因此注意設(shè)定理論不適用解釋期望對IB的影響。我們推測，期望的作用可能在于解除對于干擾刺激的抑制。由于意外物體特征未知，因此在加工主任務(wù)刺激的同時，還需要加工干擾刺激。期望水平越高，對干擾刺激的抑制解除越好，越容易檢測到意外刺激。這也部分解釋為什么相同負(fù)荷下，正式實驗主任務(wù)正確率比預(yù)實驗的低。正式實驗中，高、中、低負(fù)荷主任務(wù)正確率僅為11.6%、17.4%、57.6%，遠(yuǎn)低于預(yù)實驗所選取的20%、50%和80%。在預(yù)實驗中，個體抑制了黑色圓形，僅加工白色圓形；而正式實驗中，除了要加工白色圓形外，還需要加工其他特征的物體，因此導(dǎo)致了正確率的下降。

雖然實驗證明，期望會顯著影響IB，注意設(shè)定的影響并未完全蓋過期望的影響，但也應(yīng)該注意到，高期望條件下仍有37.5%的試次未注意到意外刺激。這與意外刺激的特征與主任務(wù)特征完全不相似有關(guān)。因此實驗結(jié)果并不否定注意設(shè)定理論對IB的解釋，而是對其進行補充。

實驗另一個結(jié)果為，不同負(fù)荷下，個體注意到意外刺激的次數(shù)無顯著差異，與假設(shè)不符。一個可能原因與實驗中有大量普通試次作為練習(xí)有關(guān)：個體適應(yīng)不同的速度，甚至發(fā)展策略(如：只追蹤1個白色圓形，最終輸入所計算碰撞次數(shù)的4倍)，由此降低了任務(wù)難度，使個體承受的認(rèn)知負(fù)荷不一致，從而影響實驗結(jié)果。

另一個可能的原因是期望和認(rèn)知負(fù)荷之間存在相互作用。實驗結(jié)果表明，在高期望和低期望條件下，不同的認(rèn)知負(fù)荷間對意外刺激的檢測無顯著差異；而在中、低負(fù)荷下，高期望組意外刺激檢測次數(shù)顯著高于低期望組；高負(fù)荷下，不同期望間個體發(fā)現(xiàn)意外刺激次數(shù)無差異(見圖2)。這說明，中、低負(fù)荷下，期望對IB的影響比高負(fù)荷下的影響大。對此，我們認(rèn)為，實驗中計數(shù)任務(wù)會占用被試較多的注意資源，當(dāng)任務(wù)刺激運動速度較慢，認(rèn)知負(fù)荷較低，且期望存在時，一旦出現(xiàn)意外刺激，被試有額外的注意資源對其進行注意，則更容易檢測到意外刺激；在高負(fù)荷條件下，主任務(wù)對被試注意資源需求較高，因此即便個體對意外刺激出現(xiàn)有較高的預(yù)期，也缺乏額外的注意資源去注意意外刺激。依據(jù)注意設(shè)定理論，當(dāng)出現(xiàn)意外刺激時，個體會有短暫的注意轉(zhuǎn)移。但若無法給予意外刺激持續(xù)性注意，個體則無法意識到其存在(Most等，2005)。高負(fù)荷水平下，個體難以有注意資源分配至意外刺激，即便期望較高，缺乏持續(xù)性注意資源，個體依舊難以意識到意外刺激的存在，因此高、低期望間對意外刺激的檢測次數(shù)無顯著差異。由此看來，期望在中、低負(fù)荷下對IB影響較大，而在高負(fù)荷下對IB影響較小。

然而，White和Davies(2008)的研究表明，高、中負(fù)荷下IB受期望影響高于低負(fù)荷下期望對IB影響，與本實驗結(jié)果相反。他們采用IB的靜態(tài)范式，利用呈現(xiàn)字母個數(shù)控制認(rèn)知負(fù)荷。要求個體報告十字架上出現(xiàn)的字母，字母呈現(xiàn)前有線索提示字母個數(shù)，以給予被試期望。當(dāng)線索提示數(shù)字大于實際呈現(xiàn)字母個數(shù)時，會更多注意到意外刺激。在中、高負(fù)荷時期望的影響更顯著。但是，我們看到該實驗主任務(wù)正確率較高，因而整體認(rèn)知負(fù)荷較低，其中的中、高認(rèn)知負(fù)荷水平可能和本實驗中的中、低負(fù)荷水平相當(dāng)。因此，雖然表述不一致，但二者的結(jié)論應(yīng)該是相同的，即期望對IB的影響是在特定負(fù)荷水平上的。事實上，該實驗控制的是對主任務(wù)項目數(shù)目的期望，而本實驗純粹控制的是對意外刺激的期望。另外，White和Davies(2008)的實驗結(jié)果也指出，當(dāng)個體在期望額外的刺激出現(xiàn)時，知覺負(fù)荷的增加并不伴隨著IB率的上升。這與本研究實驗結(jié)果是一致的，即存在固定的期望時，不同水平的認(rèn)知負(fù)荷對IB影響不顯著。

該實驗結(jié)果在現(xiàn)實生活中具有廣泛的應(yīng)用，可以通過提高個體期望并降低認(rèn)知負(fù)荷來避免非注意盲視現(xiàn)象的發(fā)生。例如：在野生動物出沒的公路上，設(shè)置多塊警示牌對過往司機進行提醒，能夠提高司機發(fā)現(xiàn)意外出現(xiàn)的動物的次數(shù)，避免車禍發(fā)生；影像學(xué)家在看CT片時，可以結(jié)合病人病史，提高對疾病發(fā)生可能性的判斷，避免忽略背景中重要的信息。在占用較多注意資源的工作中，如飛機駕駛或控制塔工作，可以適時地采用其他方式提高工作者的期望，避免忽視工作中顯而易見的錯誤，造成重大損失。另外，在提高期望的同時，也應(yīng)該降低工作負(fù)荷，從而使期望作用得到更好的發(fā)揮。

本實驗還存在許多不足之處。一是實驗未設(shè)置無期望對照組。設(shè)置無期望對照組可以對有無期望以及期望高低的情況進行對比，更好地說明期望的作用。其次，實驗雖然采用完全隨機平衡不同負(fù)荷的關(guān)鍵試次呈現(xiàn)存在的順序效應(yīng)，但若采用被試間設(shè)計，則可以完全消除順序效應(yīng)的影響。未來的實驗中，可以增加無期望對照組進行實驗。另外，我們雖然提出了期望影響IB的可能的作用機制，但未進行實驗驗證，后續(xù)實驗可以著力探討期望的作用是否用于解除對干擾刺激的抑制作用。

5 結(jié) 論

對意外刺激的期望會影響非注意盲視現(xiàn)象，期望越高，越容易發(fā)現(xiàn)意外刺激。期望的作用在特定的認(rèn)知負(fù)荷上影響更大。

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