注意促進(jìn)視空間知覺(jué)的準(zhǔn)確性。自然期刊全新子刊《自然:人類行為》(Nature Human Behavior)19日在線發(fā)表一項(xiàng)研究論文稱:視覺(jué)注意參與了對(duì)地表表面信息的選擇和表征過(guò)程,并以此為基礎(chǔ)和支架,建構(gòu)廣闊的內(nèi)部視覺(jué)世界;實(shí)驗(yàn)表明,要形成相對(duì)準(zhǔn)確的視覺(jué)空間表征,地表表面信息和對(duì)下視野空間的注意,兩個(gè)因素缺一不可。這項(xiàng)研究由華東師范大學(xué)、美國(guó)路易斯維爾大學(xué)(University of Louisville)和俄亥俄州立大學(xué)(Ohio State University)的研究團(tuán)隊(duì)合作完成,實(shí)驗(yàn)在華東師范大學(xué)實(shí)施完成。
實(shí)驗(yàn)表明,地表表面信息和對(duì)下視野空間的注意,兩個(gè)因素共同作用,提高視覺(jué)空間表征的準(zhǔn)確性。
閱讀、學(xué)習(xí)、駕駛和運(yùn)動(dòng)等日?;顒?dòng)都必須伴隨注意的參與。實(shí)際上,在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,包括認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、知覺(jué)、人工智能和學(xué)習(xí)與發(fā)展,注意都是被廣泛研究的主題之一。視覺(jué)系統(tǒng)感知對(duì)象時(shí),需要注意機(jī)制來(lái)選擇對(duì)象信息,并濾除復(fù)雜場(chǎng)景中的無(wú)關(guān)信息,主要原因是自然場(chǎng)景的信息豐富而大量,而視覺(jué)系統(tǒng)的加工能力卻是有限的。如果感知個(gè)體對(duì)象時(shí),注意是必須的;那么感知視覺(jué)空間時(shí),注意是否也是必須的呢?研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)實(shí)施一系列心理物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究來(lái)尋求這個(gè)問(wèn)題的答案,他們發(fā)現(xiàn),人類的視覺(jué)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)生態(tài)位的利用,巧妙解決了這一問(wèn)題。
研究發(fā)現(xiàn),在進(jìn)化過(guò)程中,人類的視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)陸地小生境,即地表表面信息形成了很高效的專門(mén)加工過(guò)程,人類是利用注意機(jī)制選擇地表表面和地表表征作為基礎(chǔ)和支架,以搭建廣闊的內(nèi)部視覺(jué)世界。為此,他們開(kāi)展了一系列的實(shí)驗(yàn)。例如,在其中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,觀察者站在黑暗中,并將他們的注意投向于周圍環(huán)境的上視野空間或下視野空間。研究者用LED點(diǎn)陣快速閃現(xiàn)一個(gè)紋理表面,勾畫(huà)出地面或天花板平面,隨后快速呈現(xiàn)知覺(jué)目標(biāo)。他們發(fā)現(xiàn),只有在呈現(xiàn)地表紋理表面,并且觀察者也將注意投注到下視野空間的時(shí)候,目標(biāo)對(duì)象的位置知覺(jué)才相對(duì)更準(zhǔn)確。而將注意投注于上視野空間時(shí),無(wú)論是否呈現(xiàn)地表或天花板紋理表面,目標(biāo)對(duì)象的位置判斷都很不準(zhǔn)確。這表明,環(huán)境注意關(guān)注在下視野空間和可見(jiàn)的地表表面信息,這兩個(gè)因素的共同作用,才使得視覺(jué)空間的建構(gòu)更加準(zhǔn)確。
在黑暗中呈現(xiàn)紋理背景勾勒的地表信息時(shí),當(dāng)被試者將注意投注到下視野空間(左圖)時(shí),才能形成更準(zhǔn)確和可靠的知覺(jué)空間(黃色區(qū)域)。而當(dāng)注意投射到上視野空間時(shí),知覺(jué)空間(黃色區(qū)域)則收縮及相對(duì)不準(zhǔn)確(左圖)。
實(shí)際上,該研究還提供了對(duì)我們?cè)谌粘9庹窄h(huán)境中,之所以能快速而有效感知視覺(jué)空間的解釋。這是因?yàn)楫?dāng)我們一睜開(kāi)眼睛時(shí),大腦立即自動(dòng)地將注意引導(dǎo)向地面,以便視覺(jué)系統(tǒng)可以快速地形成對(duì)地表表面的內(nèi)部表征,并以此為基礎(chǔ)來(lái)建構(gòu)視覺(jué)空間。這意味著人類的大腦具有適應(yīng)我們特定的生態(tài)位(地表)的環(huán)境注意機(jī)制(ambient attention mechanism)。
人類和其他陸生動(dòng)物的環(huán)境注意機(jī)制,對(duì)其腳下的地表信息都具有偏向性。這是很有道理的,當(dāng)我們?cè)诘孛嫔闲凶呋蝰{駛時(shí),總是將環(huán)境注意覆蓋到盡可能廣闊的地面或道路。推而廣之,非陸生動(dòng)物(如水生或樹(shù)棲動(dòng)物)將表現(xiàn)出不同的注意偏差。如果這一預(yù)測(cè)得到證實(shí),我們將發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象,如企鵝和海豹等兩棲動(dòng)物,為適應(yīng)其水陸兩種生態(tài)位的生活方式,存在著陸地和水域的雙重注意偏差。
《自然:人類行為》是自然出版集團(tuán)新推出的子刊,將于2017年1月正式出版
本文的作者周柳博士在華東師范大學(xué)的心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院工作,該論文的研究成果是其博士論文的部分內(nèi)容。她的指導(dǎo)老師何子江博士(共同通訊作者),作為長(zhǎng)江講座教授,曾在華東師范大學(xué)兼職工作。本文的其他兩位作者是華東師范大學(xué)的在讀博士生鄧成龍和美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)的黃丁玲教授(共同通訊作者)。本文在《自然:人類行為》(Nature Human Behavior)在線發(fā)表,該期刊是自然出版集團(tuán)新推出的子刊,將于2017年1月正式出版。本文是該期刊創(chuàng)刊號(hào)上發(fā)表的篇來(lái)自中國(guó)研究者的論文。