请注意,即使你注视着眼前的屏幕,你仍然可以将注意力转移到你周围的不同区域。 几十年来,认知科学家一直将注意力概念化为类似于移动的聚光灯,它“照亮”它所照射的区域,或者像变焦镜头,专注于事物,以便我们更精细地看到它们。 这些比喻很常见,因为它们捕捉到了注意力可以照亮或锐化事物,从而增强我们对它们的感知的直觉。
纽约大学心理学家玛丽莎·卡拉斯科及其同事进行了一些重要的早期研究,直接证实了这种直觉,他们表明注意力可以增强被关注模式的感知清晰度。在他们的实验中,参与者在电脑屏幕上看到两个并排呈现的纹理图案,并判断哪个图案看起来更清晰。然而,就在图案出现之前,一个吸引注意力的提示闪烁在其中一个图案即将出现的位置。他们发现,被关注的图案被感知为比物理上相同的未被关注的图案更清晰。换句话说,注意力可能会使物理上模糊(或以其他方式退化)的图像看起来更清晰——就像相机上的变焦镜头一样。
卡拉斯科小组和其他人随后的研究发现,注意力还能增强对其他特征的感知——例如,颜色饱和度,方向 和 速度。这项研究表明,注意力会导致来自被关注位置的传入感觉信息得到更充分的处理,而不会改变信息本身。
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然而,视觉科学前沿的一些最新研究已经开始削弱这种直观的概念,这表明注意力有时会扭曲感知,从而改变我们视觉体验的本质。在一项研究 中,西北大学的佐久·铃木和哈佛大学的帕特里克·卡瓦纳向观察者展示了一个显示屏,其中两条垂直线一条在另一条的下方绘制,并要求他们判断顶线出现在底线的左侧还是右侧。就在线条出现之前,一个吸引注意力的提示短暂闪烁。当提示出现在线条附近时,注意力导致了感知空间的奇怪扭曲,使线条的感知位置远离提示的位置。例如,在线条完美对齐的试验中,注意力提示导致它们在感知上错位。作者将此命名为注意力排斥效应,因为似乎注意力将相邻物体的感知位置排斥离开注意力的焦点。
在解释这些结果时,铃木和卡瓦纳引用了神经科学研究,该研究表明,注意力的转移会将外围神经元的感受野移向注意力的焦点。例如,如果你注意你面前的一瓶水,那么感受野通常会落在瓶子边缘之外的神经元也会被征用来收集关于瓶子的信息。编码瓶子内部和周围空间的如此多额外神经元的一个后果是,这个空间可能会被“过度表示”,这可能解释了为什么这个附近新出现的物体被感知为比它实际更远离瓶子。
由小野文德和渡边克己最近进行的一项研究表明,这些注意力效应比该理论暗示的更为复杂。他们的实验设计完美地镜像了铃木和卡瓦纳的实验设计,只是有时注意力跟踪提示可能在垂直线呈现之后出现。令人惊讶的是,这个后注意提示仍然扭曲了顶线的感知位置,导致它在感知上向注意力提示的区域移动——一种注意力吸引效应。换句话说,即使物体不再实际存在,注意力也会扭曲它们的感知位置。
事实上,注意力似乎会在我们的整个视觉领域内显着地重组物体之间的空间关系。我们中的一人(布兰登·利弗伦斯)在耶鲁大学与布莱恩·肖尔一起进行了一项研究,其中参与者必须注意计算机屏幕上的两个特定圆圈(目标),同时有选择地忽略另外两个看起来相同的圆圈(干扰物)。在所谓的多个物体跟踪(MOT)任务中,参与者必须在目标在干扰物中随意移动时跟踪目标,然后在许多秒后重新识别它们。
在试验结束时,所有物体都消失了,参与者使用鼠标指示物体最后感知到的位置。他们的反应揭示了两个惊人的影响:他们误认为目标比实际更靠近,而干扰物比实际更分散。也就是说,注意力同时压缩了目标之间感知的空间(好像它们相互吸引),并且扩大了干扰物之间感知的空间(好像它们相互排斥)。鉴于视觉世界中的一切最终都由物体和空间组成,这些发现对我们如何感知我们所能看到的一切都具有深远的意义。由于我们几乎总是关注空间和物体,这意味着空间和物体几乎总是在感知上被扭曲。
这项研究的另一个(也许令人不安的)含义是我们不能完全相信我们的眼睛能真实地反映世界。这种认识产生了一个相当哲学上的难题,如果不是实际上的难题的话。这有点像发现你一直以来都是通过一副“扭曲的眼镜”来看待世界的。
这些研究表明,我们对注意力的天真概念需要进行根本性的修改:即使我们将注意力体验为启用感知的聚光灯,它也可能更准确地被描述为扭曲的变焦镜头——既能锐化又能扭曲我们对视觉世界的感知。
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