学术报告

研究作者与发表信息

这项研究题为《Immediate Temporal Information Modulates the Target Identification in the Attentional Blink》，主要作者为 Fangshu Yao、Bin Zhou、Yiyun Zhuang 和 Xiaochun Wang，其中 Fangshu Yao 和 Yiyun Zhuang 来自上海体育学院心理学学院，Bin Zhou 来自中国科学院心理研究所脑与认知科学国家重点实验室，Xiaochun Wang 同样隶属于上海体育学院心理学学院。该研究发表于国际期刊《Brain Sciences》，文章编号为 2022, 12, 278，并于2022年2月17日正式发表。

背景与研究目标

这项研究的科学领域主要集中在注意力控制和时间加工如何影响人类视觉意识感知。视觉注意力具有时间限制，即在快速序列视觉呈现（RSVP, Rapid Serial Visual Presentation）任务中，人对于短时间内连续目标的识别能力会受到严重抑制。这种现象被称作“注意力闪烁”（AB, Attentional Blink），它突出体现了人类认知过程中有限的注意力资源如何分配的问题。典型特征是，当第一个目标（T1）被准确识别时，接下来出现的第二目标（T2）的识别准确率通常显著降低，且需时约500毫秒（即 lag3 或更长间隔）方可恢复。

近年来，大量研究表明，与时间任务相关的线索运用（例如目标出现时间的前期提示）能够缓解注意力闪烁的效果。然而，现存的研究主要聚焦于基于长期学习或者明确提示的时间结构对认知表现的调节作用，该研究则尝试解答一个更有趣的问题：在短期且具有高时间不确定性的情境下（没有明确预测目标出现时间的线索），观察者是否能够利用瞬时时间信息（如目标间隔或节奏性）来调节注意力资源分配并对目标的识别产生影响。

研究旨在探讨两种时间提示——基于间隔的提示（Interval Cues）和基于节奏的提示（Rhythmic Cues）——在注意力闪烁任务中的作用。这项研究通过两个独立实验，分别考察前者和后者是否能够调节T1和T2的识别表现，进一步考察显性与隐性时间信息处理在其中的不同机制。

研究流程与方法

实验1: 基于间隔提示的效果

1. 研究对象： 招募44名健康成年人（年龄平均19.86岁），分为显性时间处理组（Explicit-Timing）和隐性时间处理组（Implicit-Timing），分组后各有21和20名参与者纳入最终分析（因数据清洗排除部分数据）。

2. 实验设计： 本实验采用RSVP任务，包含单目标和双目标两种情境，测试目标间隔提示对T1和T2识别表现的调节作用。

   • RSVP流中，16个项目以每秒10个（100ms/项目）速率呈现。
   • T1随机出现于流中的第5至第7项，T2则分别出现在T1后的第1（lag1, 100ms间隔）、第3（lag3, 300ms间隔）和第5（lag5, 500ms间隔）项。

3. 主要程序：

   • 显性时间处理组在识别目标后需对目标间隔进行主观评级（只看到一个目标、较短、适中、较长四种选项）。
   • 分析比较以下情境：先前试次为同一目标间隔的“时间提示存在”条件与随机间隔的“时间提示缺失”条件对当前试次表现的影响。

4. 实验结果的数据分析： 使用混合方差分析（Mixed ANOVA）和配对t检验，分析 T1和T2的准确率，以及显性时间处理对目标间隔时间感知的主观评分是否受影响。

实验2: 基于节奏提示的效果

1. 研究对象： 45名健康成年人参与，纳入分组与标准化处理方式与实验1相同。

2. 实验设计： 与实验1类似，但重点改变刺激呈现的节奏性：

   • 提取基于时间提示的两种主要条件：节奏性（Rhythmic）和非节奏性（Arrhythmic）。
   • T1随机呈现，测试在T1前后的节奏提示对T1和T2识别准确率的影响。

3. 核心操作：

   • RSVP流中加入不同节奏的项目展示（例如，节奏性展示的项目间隔恒定，而非节奏性展示的时间间隔可变）。
   • 分析基于“T1前后节奏的规律性”和“T1前速率的快慢”（例如每秒12次和每秒8.6次的对比）对T2表现的不同影响。

4. 结果分析： 数据分析流程与实验1一致，增加对T1后节奏规律性对T2表现的可能间接影响的探讨。

研究结果

实验1结果：间隔提示的影响

1. 实验显示，参与者对提示间隔的主观感知（评分）与T1-T2间实际间隔一致。
2. 在显性时间处理组中，先前试次中较长（lag5）间隔提示提升了当前试次中T2的准确率，而较短（lag1）间隔则产生相反效果。这一现象未在隐性时间处理组中观察到，表明显性处理时间信息可以调节注意力分配，进而影响表现。

实验2结果：节奏提示的影响

1. 显性时间处理与隐性时间处理对节奏提示的利用效果较接近，节奏提示无需高级认知处理即可对T2识别有普遍提升作用，尤其在T1之后的节奏表现更明显。
2. T1前的节奏性规律对T2表现的作用较弱，但较快节奏可能对lag5条件下的T2表现带来一定正面影响。

研究的结论与意义

研究表明，即使在高时间不确定性的环境中，观测者仍可以利用瞬时时间信息（T1-T2间隔或T1之后的节奏）调节注意力资源分配，进而提高目标识别表现。这进一步说明了时间加工（Temporal Processing）与注意力分配（Attentional Allocation）的互动关系对意识视觉感知的重要性。研究也揭示了显性和隐性处理间隔和节奏信息的不同机制，这对深入理解大脑中与时间和注意力相关的神经回路具有理论价值。

研究亮点

1. 观察对象：瞬时时间信息的效果独立于长期学习和可靠预测，提示注意力资源分配的灵活性。
2. 方法创新：在RSVP流内采用连续变化的时间设置，与传统固定速率视听试验不同。
3. 广泛应用：研究结果为人类在动态环境中适应不同时间节奏提供了认知依据，对注意力训练和认知康复可能具有应用价值。