论文--视觉注意返回抑制的神经机制：来自ERP和fMRI的研究

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1、视觉注意返回抑制的神经机制：来自ERP和fMRI的研究摘要：返回抑制是注意研究中的重要发现，大量的行为实验揭示了不同实验条件对返回抑制的影响，并探讨了这一现象的可能机制。ERP和fMRI研究技术的引入更加直接地揭示了返回抑制发生过程中各个信息加工阶段的变化以及脑区的活动状况，为返回抑制的认知和神经机制积累了证据。然而，研究结果及其解释的分歧体现出这一简单现象的复杂本质，更多的数据积累以及在此基础上的元分析有可能最终为我们提供一个关于返回抑制的统一认识。本文综述了视觉注意返回抑制的ERP和fMRI研究。关键词：视觉注意；返回抑制；神经

2、机制；ERP；fMRI1．返回抑制在注意实验中，靶子呈现之前先在屏幕上呈现一个线索，要求被试忽视线索而对靶子做反应，结果发现，当SOA（线索-靶子呈现之间的时间间隔）小于300ms时，与出现在新位置的靶子相比，被试对出现在线索位置的靶子做出了更快的反应，这被称为注意的易化效应，意即线索引起的注意转移易化了随后出现在线索位置的靶子加工。然而，当SOA大于300ms时，易化效应发生了反转，与出现在新位置的靶子相比，被试对出现在线索位置的靶子的反应反而变慢了，这一现象被叫做注意的返回抑制（IOR,inhibitionofreturn）。P

3、osner等人在1984年最早发现了这一有趣现象，并发现注意的返回抑制并不发生在使用内源线索引导注意转移的情况下（Posner&Cohen,1984）。随后，返回抑制作为注意研究的热点问题受到了广泛的关注，据统计，截至2006年，Posner发表于1984年的文章已被引用超过800次(Lupianezetal,2006)。研究者发现了基于位置和基于客体的返回抑制，也发现了不同感觉道甚至跨通道的返回抑制，而且在不同的反应方式（执行眼跳或手动按键）下都发现了返回抑制现象。然而，关于返回抑制的产生机制，却一直存在很大分歧。我们在行为实验中

4、观察到的反应时差异到底是注意抑制还是反应抑制的结果？根据注意抑制的观点，被试之所以对出现在线索位置的靶子反应更慢，是因为线索的呈现将注意反射性地吸引到线索位置，由于没有靶子出现，一段时间后注意将从线索位置转移，之后当靶子出现在线索位置时，注意重新回到线索位置的过程受到抑制，从而导致了更慢的反应(Posneretal,1985)。而根据反应抑制的观点，由于线索是无关刺激，被试对其反应的抑制是导致随后对出现在线索位置的靶子做出更慢反应的原因(Tassinarietal,1987;Klein&Taylor,1994)。关于返回抑制产生机制

5、的两种解释都得到了大量实验证据的支持。从刺激的呈现到被试做出反应这个过程包含了感觉、知觉和反应等信息加工阶段，对于线索位置的靶子加工到底在哪个阶段不同于新位置的靶子呢？对于返回抑制时间进程的理解有助于揭示这一现象的产生机制，ERP技术具备优良的时间分辨率，可以直接观察各个加工阶段发生的变化，自然而然地成为研究返回抑制的重要手段。ERP虽然时间分辨率较高，但其空间分辨率并不理想，而fMRI技术弥补了这一缺陷，可以相对直接地观察返回抑制过程中脑区的活动状况，从而为揭示注意系统和运动控制系统在返回抑制产生中的不同作用提供有价值的线索。1．

6、视觉注意返回抑制的ERP研究在类似线索-靶子范式的行为实验中，只要观察到被试对线索位置的靶子做出更慢的反应，这种反应时的差异通常都被认为是返回抑制的结果。但事实上，反应时方法对抑制过程的测量是相当模糊的。Klein(2000)曾指出，如果在一个行为实验中没有观察到返回抑制，那么有三种可能：返回抑制存在但所采用的实验任务对其不敏感；返回抑制存在但被同时发生的反方向的效应掩盖了；返回抑制根本就不存在。正因为如此，我们有必要使用ERP技术来相对直接地观察从刺激到反应的比较完整的信息加工过程。2.1常用的ERP成分事件相关电位（ERP）是与

7、特定心理过程相联系的诱发电位，尽管到目前为止，何种成分反映何种心理过程并不是非常明确，但大量的研究已经大致确定了一些主要成分的意义。具体到视觉注意的返回抑制现象，ERP研究的目标在于确定抑制发生在信息加工的哪个阶段，即与新位置相比，对线索位置的靶子加工的哪个阶段发生了变化，从而推测返回抑制的产生机制。为了达到这个目标，通常采用的ERP指标有P1、N1、P2、P3、Nd和LRP。P1通常在刺激呈现之后60-90ms出现并在100-130ms达到顶峰，其最大幅值出现在一侧的枕叶电极。P1起源于外纹状皮层，容易受到空间注意和唤醒状态的影响

8、。N1包含几个亚成分，在后部的顶叶和枕叶分别出现一个亚成分，研究表明，这两个亚成分对空间注意敏感，枕叶亚成分可能反映了某些刺激辨别过程。P2出现在头皮的前部和中部位置，后部的P2通常和其他成分发生重叠而难以分辨，研究表明，当刺激包含目