注意瞬脱的瓶颈理论

摘要 综述了注意瞬脱的瓶颈理论的相关研究。主要包括：(1)高级中枢加工瓶颈形成的两阶段模型、中枢干扰理论、TLC假设和注意的延迟投入假设：(2)目标选择的控制瓶颈形成的输入过滤器与目标模板假说；(3)同时类型系列标记模型。最后从瓶颈理论在整个注意瞬脱理论中的片面性和注意瞬脱的瓶颈理论本身的不完善性两方面剖析了瓶颈理论的局限性。

关键词　注意瞬脱；瓶颈理论；目标选择；注意定势

分类号　B842.3

同一时间进入人们视线的信息很多，由于注意系统容量的有限性，对某个视觉刺激的选择性注意使得对其他未注意刺激产生功能性盲视。当注意没有指向可见的视觉刺激时经常觉察不到刺激，这种现象称作变化知盲(Simons＆Levin，1997)；而当观察者在注意其他的物体时注意不到未预料到的突出的显著的刺激的现象。叫做非注意盲(Simons，2000)。以上这两种认知上的局限性都是功能盲。

注意瞬脱(Attentional Blink，AB)是在研究注意的时程问题时发现的一种现象，也是一种功能盲。Raymond，Shapiro和Amell(1992)进行了一个实验，在实验中要求被试报告一系列黑色字母中出现的白色字母，并报告是否觉察到了一个黑色的x，结果发现当黑色x呈现在白色字母之后180―450ms之间时，与只报告黑色x的条件相比，对黑色x的觉察正确率降低，Raymond等将这种现象定义为注意瞬脱。注意瞬脱多采用快速系列视觉呈现(RapidSerial Visual Presentation，RSVP)范式，要求被试在一系列无关刺激(分心物)中对其中的两个目标刺激(第一个目标为T1，第二个目标为T2)进行识别，发现当两个目标呈现的时间间隔在200―500ms时，对T2的识别正确率下降。

解释注意瞬脱现象的理论很多，各个理论之间存在一定争论，随着注意瞬脱中新的现象的发现，研究者对理论进行修正或者提出新的理论，以期更广泛解释所发生的更多的现象。

1　高级中枢能力有限产生注意瞬脱

注意瞬脱作为一种功能盲现象反映了注意时间动态上一种基本的认知局限，即人类视觉系统在一定时间内能够加工的信息数量是有限的。Raymond等(1992)最早提出的注意门径模型(attentional gate model)将注意瞬脱归因于为了避免确认T1时受到随后项目干扰而将注意的门关闭，因此与T1在时间上很接近的T2(时间间隔在200―500ms之间)被关在门外，此时注意瞬间脱离，知觉加工暂停。这个理论有很大的局限性，事实上即使在瞬脱期间，项目仍可进行知觉加工，甚至达到语义水平(Luck,Vogel，&Shapiro，1996)，因此很多理论认为注意瞬脱发生在T2知觉加工之后(Chun＆Potter,1995；Zuvic，Visser,&Di Lollo，2000)。Broadbent认为，人的神经系统高级中枢的加工能力极其有限，对于在同一时间或短时间内进入的多个项目，只能有选择的让某一个或某些进入高级分析阶段，所以T2报告的损害也即注意瞬脱的产生就源于这种加工能力有限形成的瓶颈。这个瓶颈限制了对某个项目或某种中枢操作在其他信息占用中枢资源时进行的加工，造成了注意瞬脱现象中时间接近的两个项目的系列加工，以及由于加工T1而造成的T2加工的延迟。

1.1两阶段模型

两阶段模型是对注意瞬脱产生的最一般解释。这个模型指出对项目的加工包括两个连续的阶段，第一阶段RSVP信息流中的所有项目都得到最初加工，对T1、T2两个目标进行报告的需求使T1、T2转移并巩固进入第二阶段，这与短时记忆有关。由于短时记忆容量有限，所以在给定的时间内只允许加工一个项目T1，或者可能再加工一两个分心物，留给T2的资源就很少了，只有等到TI~NI完毕，才能加TT2，也就导致了对T2报告正确率的下降，即出现了注意瞬脱现象(Chun&Potter,1995)。两阶段模型中包括两个重要的假设：当阶段二正忙于加工时，T2被延迟在阶段一；T2被延迟时容易被随后呈现的刺激所掩蔽(Zuvie et al，2000)。

根据两阶段模型推论得出，T2被延迟的时间越长，越容易被随后的项目所掩蔽，而延长T2被延迟时间的方法之一是加大T1任务难度。T1任务越难，加工T1消耗的资源相应越多，加工的时间就越长，对T2的加工延迟时间就越长，注意瞬脱效应越大，即T1的任务难度影响注意瞬脱的大小。这一推论得到很多研究者的关注，在假设T1报告的正确率反映T1难度的前提下，通过改变T1难度来探讨T1难度与注意瞬脱大小的关系，但一系列的研究并没有得到一致的结果(Christmann&Leuthold，2004)。Visser(2007)研究发现这不一致的结果源于在T1之后是否呈现掩蔽，只有T1之后没有掩蔽时，T1的难度才影响注意瞬脱的大小。而掩蔽正是通过加大T1的难度从而延长T1的加工时间来影响注意瞬脱的大小的(Seiffert&DiLoHo.1997)。

两阶段模型中对项目的加工包括平行加工和系列加工两个阶段，注意瞬脱产生于系列加工阶段的阐述被普遍接受，这一模型得到很多实证支持，直到现在仍有研究者致力于两阶段模型的完善。但对于目标与分心物相似，两个目标之间的相似性对注意瞬脱的影响，这个模型并不能作出很好的解释。而对于注意瞬脱中两个目标连续呈现出现的T2报告正确率不受到损害的现象也只能通过补充理论――注意门径来不及关闭来进行解释。

1.2中枢干扰理论

中枢干扰理论也认为对项目的加工包括两个连续的阶段，即第一阶段对所有的项目均进行最初的加工，这之后一部分信息消失，另一部分选择进入第二阶段，进入第二阶段的信息被巩固进入短时记忆，巩固阶段容量有限，T1、T2只能进行系列加工，即加工完毕T1后再加工T2。与两阶段模型相同的是注意瞬脱的产生都认为短时记忆巩固阶段的容量有限性瓶颈使T1、T2进行系列加工；与两阶段模型不同的是，两阶段模型认为瓶颈只出现在巩固阶段，而中枢干扰模型认为瓶颈也存在于反应选择阶段。Jolicoeur和他的同事们(Jolicoeur，1998，1999；Jolicoeur＆Dell'Acqua,1998；Arnell&Jolicoeur,1999)在总结前人研究成果的基础上提出的中枢干扰理论认为注意瞬脱现象的本质是由一个容量极端有限、把信息编入短期记忆的短期合并(STC，Short-term Consolidation)的特定信息处理阶段的延迟造成的。根据这一理论至少有反应选择、短期合并、心理旋转和从长时记忆中提取有关信息这四个操作需要中枢处理。而在同一时间，神经中枢只能进行其中一种操作，所以当需要如上操作之一的中枢处

理正在进行时，其他需要中枢处理的操作就必须等待。而那些不需要进行中枢处理的操作可以同上述中枢处理过程同步进行，如对分心物的感觉编码和知觉编码过程就可以与目标的反应选择同步进行。

依据这个理论，如果延长其中的某一个中枢处理的时间，如延长对T1的中枢加工，T2被加工延迟的时间就更长，即会产生更大的注意瞬脱。而延长T1的中枢加工时间的一种方式就是增大T1的难度，而实验证明T1难度如T1的任务负载可以调节注意瞬脱的大小和时间(Catherine＆Jolicoeur，2007)。

中枢干扰理论与两阶段模型一样都认为对项目的加工包括两个连续的阶段：平行加工阶段和系列加工阶段，注意瞬脱的产生是第二加工阶段的瓶颈造成的。而且能够同时解释T1的难度对注意瞬脱大小的影响。但这两个瓶颈并不相同，前者是容量有限性的瓶颈造成项目加工的系列性，即对项目的巩固加工的延迟发生在两个项目之间；后者是中枢控制能力有限瓶颈造成的某一中枢处理的延迟，即一种中枢处理只能等到前一种中枢处理完成后才能够进行。从某种程度上说两阶段模型应该是中枢干扰模型的一种，瓶颈只发生在短时记忆巩固阶段。

1.3控制的暂时消失假设

在研究注意瞬脱的这10多年里，对注意瞬脱背后的加工局限性的本质一直存在着激烈的争论，这一争论发展到最近形成了两个关于注意瞬脱产生原因的假设：由Di Lollo，Kawahara，Ghorashi和Enns(2005)提出的控制的暂时消失假设(temporary loss of control，TLC)和由Nieuwenstein，Chun，Lubbe和Hooge(2005)提出的延迟投入假设(thedelayed engagement of attention)。这两个假设都源于当T2呈现前的分心物与目标有共同特征时能够提高T2报告的正确率即可减小注意瞬脱效应这一发现，用这两个假设解释了关于对T2进行线索化的问题。

近期有关注意瞬脱的研究表明，注意转换是注意瞬脱产生的一个决定条件，注意转换是以目标为定向的加工，包括重构视觉系统以适应输入刺激的特征和属性，进而进行任务的报告。这种构形由高级脑区如前额叶通过信号来进行内源性的控制，这些信号主要来自中央处理器。Di Lollo等(2005)便从注意转换的这种实质出发，依据中央处理器的控制功能的有限性提出了控制的暂时消失模型。他认为注意瞬脱的产生不是有限的注意资源只能加工T1不能很好的加工T2，而是在识别T1的加工过程中知觉控制的暂时消失造成的。

TLC模型提出两个关键假设：首先，在中央处理器不断发出合适的控制信号时，系统建构成一个输入过滤器，只允许目标刺激通过，而把分心物过滤掉。RSVP信息流中最先呈现的分心物不会使系统的构形发生外源性的改变，直到第一个目标出现时，中央处理器将控制投入到目标的加工与反应计划上，不再发出需要的控制信号，这时控制机制的功能性干扰导致了注意的缺失。第二个假设是，在内源性控制信号消失时，系统的构形受随后出现项目的外源性控制，即T1后第一个位置的项目。如果这一项目与T1是同一类别，它将与当前系统的构形匹配，获得进一步的加工，同时使系统不改变。如果T1+1位置项目与T1不是同一类别，它将引发系统外源性的改变，因此不再有利于T1定义的类别刺激。随后的目标尽管与T1类别相同也不能进行很好的加工。这将致使它易于被后来的项目所掩蔽，导致T2的损害。这种损害随着与T1项目位置的增加而逐渐减小，直到T1完成加工，中央处理器重新对系统进行内源性控制。换句话说，对T1识别的需求引起了对注意选择内源性控制的消失，因此允许分心物跟随T1外源性重建注意控制背景，以至接下来的T2不能被选择，这是因为它不再匹配注意模板，这与输入过滤器模型中有关目标模板的叙述相似(张德玄，2007)。整个过程包括内源性控制和外源性控制两个方面，也就是说对项目的加工是自上向下加工和自下向上加工共同控制的结果。

DiLollo等(2005)考察了将一组三个项目(三个项目或者是典型注意瞬脱形式中两个目标、中间一个分心物，或者都是目标)置于RSVP信息流的分心物中各个项目的绩效。三个目标条件若根据资源耗尽理论，13的绩效应降低，因为中间的目标T2也需要资源，同时相对于T1来说T3也应处于典型的瞬脱当中，可实验结果发现对T3的觉察正确率与T1无差别，表明没有出现注意瞬脱，这种现象产生的原因就是注意控制背景的持续不变使得T3进入了短时记忆巩固之中。Olivers。Van derStigchel和Hulleman(2007)将一组项目扩大到了四个，四个项目中分别包含1―4个目标。目标位置安排包括所有的可能性。实验结果证明了注意瞬脱产生的条件与T1无关，而是取决于T1之后的项目。也因此在T1T2DD，T1T2DT3，T1T2T3T4中T2的绩效没有降低，T1T2T3D，T1T2T3T4中T3的绩效没有降低，T1T2T3T4中T4的绩效没有降低。(D表示distractor，即分心物)

因此，此模型预测当对T2进行线索化时，T2绩效会提高。因为当T2之前的分心物具有与T2相似的特征时(也就是线索)，会建立与这一线索有关的注意控制背景，随后输入的目标T2由于与刚剐建立的线索控制背景相匹配而得以快速进行加工，从而提高T2报告的绩效，降低注意瞬脱效应。但当在线索与目标之间加入分心物时注意瞬脱仍减小(Nieuwenstein et al，2005)，这种现象就很难用TLC模型来解释了。

TLC模型认为注意瞬脱的产生是对系统内源性控制的暂时消失，控制消失的原因是高级中枢控制能力有限，这种有限性是关于同时进行的任务数量而不是利用注意的可得数量，其实质不是在给定的时间里项目数量的局限而是系统仅仅能够承受一个结构的操作。TLC模型与中枢干扰理论有某些相同之处，前者强调对过滤器控制的消失，控制消失的原因是中枢处理器不能同时进行刺激的加工和发出控制信号，也就是说高级中枢在一个时间里只能进行一种中枢活动，那么中枢干扰理论就成了TLC模型背后的一个机制，或者可以说TLC模型用于解释中枢干扰产生的具体过程。

此外，TLC模型中极其重要的一点就是它认为输入过滤器的自上向下控制与对目标的巩固加工、反应选择等中枢处理一起共同竞争中枢资源，而这一假设的基础是工作记忆操作与注意定势控制都是前额叶系统的控制功能。那么是否因为二者共用一个脑区就不能够同时进行呢?有实验证实在注意瞬脱中这种注意定势的控制是持续动态起作用的(张德玄，2007)，而并不是像TLC模型所假设的那样。控制暂时消失产生了注意瞬脱。

TLC模型一经提出就备受争议，但它对注意定

势控制以及分心物外源性作用的强调，拓宽了研究者的视角，将研究重心转入到输入过滤器与分心物的重要性作用上(Olivers＆Meeter,Inpress)。

1.4注意的延迟投入假设

以往很多研究都认为注意瞬脱中T2报告正确率的降低是因为T1的加工占据了资源，使T2延迟进入短时记忆的巩固阶段，也就是之前理论中所假设的。但在对T2报告的错误成分的分析中发现，这些错误的报告有一部分来源于T2之后的项目(Botella，Barriopedro，＆Suero，2001)，也就是说被试对T2的报告既包括T2也包括T2之后的项目。Isaak，Shapiro和Martin(1999)发现这种对目标后项目报告的侵扰错误率在T2滞后于T1 180ms时达到33％。T2与T2后项目都处在注意瞬脱的时程中，产生的这种侵扰错误与时间间隔无关，因为每次试验的时间间隔都是随机的，也就不能用当12后项目出现时T1在阶段二的加工恰好完成来解释。所以这不是一个时间上的问题，同时也不是一个资源有限的问题，因为有研究表明可以同时报告三个或四个项目而不会出现报告损害很大的情况(Oliver,s et al，2007)。

基于以上情况，Nieuwenstein等(2005)的研究中发现线索化T2可以使T2的报告正确率增加从而使注意瞬脱效应减小，而且不以损害T1的报告正确率为代价，所以认为在T2巩固进入短时记忆之前有一段延搁，而线索就抵消了这段延搁，因此提出了注意的延迟投入假设。这个假设认为注意瞬脱期间，在T2巩固进入短时记忆之前延迟了对T2的注意分配，所以T2丧失了与其后项目竞争注意资源的能力。

Nieuwenstein(2006)在提出了注意的延迟投入假设之后，通过进一步的研究说明了线索为什么会抵消延搁，以及线索是怎样具体起作用的。

对这个假设的解释包含两个概念：注意门径(attention gate)和注意事件(anenfional episode)。注意门径控制RSVP信息流中目标从早期高容量知觉表征的标记阶段转换到随后更持久的、容量有限的短时记忆阶段。这个门径只有在觉察到潜在的目标时才打开。门径打开以后，注意资源释放，进入了注意事件阶段。在这个阶段，视觉表征维持以至于能够完全识别并进入短时记忆。

在注意瞬脱中，T2出现打开注意门径那一刻就丧失了与随后项目进行竞争资源的能力，因此对T2报告损害所引发的注意瞬脱可以解释为T2进入短时记忆阶段的门径打开的延迟。这种延迟是受自上而下的加工即注意定势(Nieuwenstein，2006)控制的，而线索起到的作用正是因为与注意定势相符而提前打开了注意门径，进入注意事件阶段，使随后进入的T2有充足的注意资源识别并巩固进入短时记忆。当线索与目标之间有分心物间隔时，仍然对T2的报告起积极作用，这是因为线索与目标之间间隔很小，目标进入时仍然处于注意事件阶段，注意资源一直存在，对T2的巩固仍可进行。这是TLC模型所无法解释的，因为插入的分心物改变了过滤器设置。

研究者用注意的延迟投入来解释线索化T2对注意瞬脱产生的影响，那么，在注意瞬脱中，T2的选择为什么会被延迟呢?是选择输入刺激进入巩固阶段的系列性本质，还是正在从一个注意的惰性状态中逐渐恢复，或是在这段时间里需要对调整注意选择的过滤器的输入特征进行重构?所以，未来的实验研究应力图找出究竟是哪一种可能性才能最好地解释注意瞬脱效应。

Ghomshi Smilek和Di LoUo(2007)在对视觉搜索任务是否需要注意资源进行研究时采用注意瞬脱任务范式，即典型注意瞬脱任务中的T2是一个视觉搜索任务。研究发现，视觉搜索任务的效率(反应时对于搜索中项目数量的函数，函数的斜率用以反映搜索的效率)不随T1、T2的时间间隔变化而有差异。而且研究结果也支持在注意瞬脱期间，任何搜索都不能执行，只有等到加工T1完毕后才能进行视觉搜索任务。这种搜索任务的延迟被认为是正在对系统进行重构引起的，这种重构是为了使系统适应搜索任务的需求，也就是说延迟的本质是进行系统重构，在延迟的这段时间里调整注意，改变过滤器的设置以选择随后呈现的目标。

此外，这个假设也可解释Popple和Levi(2007)的研究，此研究认为注意瞬脱是时间捆绑上的错误，如果位置错误小于等于3，即如果对T2的报告与T2以及T2前的两个项目和T2后的一个项目中的任何一个是相同的，都算做T2报告准确，这种计算方式使注意瞬脱损失几乎消失。

但是依据注意的延迟投入假设，每个潜在的目标在出现的时候扮演了一个极其重要的角色，即打开注意门径，正是在打开的过程中，使随后的项目更容易进入短时记忆，而目标因为打开门径而丧失了竞争能力。这种现象的产生不带有普遍性，只有在注意瞬脱的时程中才存在，因为只有在这个时程中，注意资源才对第二个目标的重新投入延迟。对于延迟的本质可能是注意本身的限制，即注意的延迟投入假设中加工一个项目造成对下一个项目的延搁，而这种延搁可能是高级中枢能力有限出现瓶颈的结果。

2　注意瞬脱中的目标选择

神经系统的高级中枢加工能力有限这种结构瓶颈的存在，被认为是注意瞬脱产生的根本原因，因此上述理论都是围绕瓶颈展开。高级中枢加工能力有限瓶颈造成一定时间内只能加工一个目标或者只能进行一种形式的加工，这种瓶颈限制了加工的形式是系列加工，加工的数量是一个(包括一个项目或一个项目的一种形式的加22)而不是多个，所以我们将这种高级中枢加工能力有限的瓶颈称为限制瓶颈。在注意瞬脱任务中，有两个项目与任务相关，这两个项目在时间上非常接近，由于限制瓶颈的存在只能进行系列的高级加工，因此也造成了第二个目标的报告损害。

现实中人们在进行某项任务时往往会同时存在很多与任务无关的信息。如注意瞬脱任务中的分心物，由于限制瓶颈的存在，从众多信息中选择重要信息而忽略其他信息、从而完善加工有用信息也是一个重要的机制，所以注意瞬脱中目标的选择过程也是研究的重点。将目标从一系列信息中选择出来的过程发生在知觉加工的早期阶段，目标选择依赖于最初的注意定势，注意定势是一个自上向下的控制，随着目标任务的变化而变化。这种注意定势的控制源于限制瓶颈的存在，目的是让与任务相关的信息通过，而将任务无关的信息过滤掉。我们也可将注意定势的控制理解为一种瓶颈，这种瓶颈控制了只具有某种特定特征的信息才能通过，而具有其他特征的信息只能被阻断在瓶颈外，这个瓶颈区别于高级中枢能力有限形成的限制瓶颈，因此将之称为注意定势控制瓶颈。限制瓶颈体现了人类认知系统的结构瓶颈，是某些加工损害的重要原因，控制瓶颈却对目标加工有利，使与目标无关的信息无法

通过，因此减轻了结构瓶颈所造成的损害。

2.1输入过滤器与目标模板假说

注意瞬脱的很多理论集中于目标被选择之后发生了什么，却很少关注选择本身，那么目标是怎样从信息流中选择出来?又是怎样进入第二阶段的加工呢?

加工两个阶段的第一阶段是高能量的平行加工阶段，主要作用是觉察潜在目标，进行编码，以进行进一步的加工。过滤器的功能发生在第一阶段，选择编码准目标以进行进一步的加工，而且涉及到了更高的脑区，其具体加工过程如下：

输入过滤器是目标定向加工的一部分，调节视觉系统适合于可能与当前任务有关的输入刺激的特征和属性。当任务要求从分心物中搜索目标时，过滤器先调整目标的定义特征，输入的刺激与过滤器背景越相似，就越能成为准目标，通过过滤器，并进入第二个加工阶段。它假设，在第一加工阶段。所有的刺激不管是否贴上准目标的标签，都会衰退掉或被后面的刺激掩蔽。输入过滤器与目标模板(target template)相似。目标模板是观察者建立的具体化的目标特征，一个项目与目标模板越相似，越有可能进入第二加工阶段，并被进行更强烈的表征(Raymond，Shapiro，&Amell，1995)。

Spalek，Falcon和Di Lollo(2006)在研究注意瞬脱效应的衡量指标时用实验为输入过滤器模型提供了证据。实验中呈现两个字母但要求被试忽视第一个字母只对第二个字母进行报告，由于输入过滤器使与字母相似的刺激通过，要忽视的第一个目标也是字母，它与过滤器匹配，因此有更高的可能性获得第二步的加工，所以第二个目标的报告仍然损害了，即出现了注意瞬脱。在第二个目标出现时，阶段二的系列加工性质，由于正在加工其他项目，使即便与过滤器匹配的目标也在第一阶段被延迟了。在这个延迟的过程中，在进入第二加工阶段之前，第二个目标容易被覆盖，导致不能很好识别。任务要求相同，进一步变换两个目标的相似性(高、中、低)，结果表明随着两个目标的相似性增加，T2报告的正确率减小，这同样证实了输入过滤器模型的正确性。

过滤器模型注重对目标的选择过程的描述与解释。对目标T1和T2的选择受自上向下的加工控制，即在目标呈现之前有一个注意定势，形成一个过滤器的设置，当呈现的项目与过滤器越相似时就越容易通过过滤器进行进一步的加工。所以越来越多的理论模型注重注意定势的重要性，认为注意瞬脱产生的心理机制与注意定势有关。此外，Olivers和Watson(2006)认为这种注意定势包括对目标的正向定势和对分心物的负向定势。实验中变换T2与T1的相似性以及与分心物的相似性，结果发现与T1相似的T2的报告正确率提高了，说明观察者有对目标的正向定势；当T2与分心物具有相似性特征时T2报告的正确率受到损害，说明观察者对分心物有一个负向的注意定势，抑制分心物的同时也抑制了与分心物相似的目标。

TLC假设中也包含着重要的输入过滤器，是目标选择的重要机制，受中央处理器的控制。高级中枢加工的瓶颈造成在加工目标T1时对过滤器的控制消失，导致过滤器设置随着分心物的出现而进行外源性的改变，因此不能使随后的目标T2通过从而造成T2的报告损害。可以这样说，TLC假设对注意瞬脱产生的解释核心是限制瓶颈导致的控制瓶颈的改变，但这两类瓶颈之间是否存在这样的关系需要进一步的实证研究的支持。

输入过滤器与目标模板假说重视目标选择的过程，认为注意瞬脱发生在工作记忆编码之前，是两阶段模型、中枢干扰理论的重要补充。同时也表明，注意瞬脱并不是一个统一的现象(Kawaham，Enns，&Di Lollo，2006)，可能是多个阶段共同作用的结果。

3　同时类型系列标记模型

以上理论在解释注意瞬脱时均具有部分的局限性，不可能完全解释注意瞬脱中发生的所有现象。同时理论虽然兼顾各个加工阶段，但更强调其中的某个阶段，早期选择阶段或者晚期的加工巩固阶段。因此提出一个兼顾多个阶段的理论模型是十分重要的。

注意瞬脱是在研究注意的时程问题时发现的一种功能盲现象，它在现有研究中几乎代表了整个时间注意的领域，所以关于时间注意的理论的形成都是以注意瞬脱为基础的，比如同时类型系列标记模型(Simultaneous Type，Serial Token Model，STz)(Bowman&Wyble,2007)。这是一个关于时间注意和工作记忆的模型，它能够很好地解释有关注意瞬脱研究中的很多现象。

3.1 ST2模型的内容

ST2模型是一个联结模型，它同时得到行为数据和神经生理学的支持。此模型结构的提出源于Chun(1997)的文章，为了分离注意瞬脱和重复盲，Chun提出了注意瞬脱的类型标记理论，认为注意瞬脱的产生源于对T1的类型进行标记时，T2的类型被锁定在工作记忆编码之外，不能进行标记。此外，有关注意瞬脱和客体档案(object file)更新之间的关系的研究表明，当RSVP信息流中客体不变如每个项目表征的只是客体渐进的形态改变时，此时目标标记为小的特征改变，不会产生注意瞬脱(Kenie&Shapiro，2004)。也就是说在客体不变的信息流中，只建立一个客体档案，并随着客体的变化而不断更新，即使当目标的区分性特征更新时也不产生注意瞬脱。所以新的客体表征而不是新的特征的建立产生了注意瞬脱(Raymond，2003)。ST2模型中的标记与客体档案虽然是两个不同概念，但有很多相似性，标记就是用来表征区分性的客体，而且客体的特征属性是在捆绑机制中与标记联系在一起的。

时间注意能够对时间序列中呈现的多个竞争刺激中的显著刺激进行快速觉察，然后进行确认表征、编码进入工作记忆，并将其归因到不同的情景当中以利于随后对信息的回忆，可以将多个项目同时保持在工作记忆中，但对一个项目多个例子的重复编码由于需要神经资源的参与，因此需要序列进行。时间注意的这些功能如何起作用、怎样觉察刺激、怎样进行编码呢?这就是时间注意的ST2模型所要解决的问题，这个模型包括以下五个原则，体现了以上所说的时间注意的各个功能，囊括了时间注意的整个过程，因此更全面。

第一，对刺激的加工包括两个阶段(two stages)，视觉平行加工的第一阶段和进入工作记忆编码系列加工的第二阶段。这与先前提到的两阶段模型中的两阶段所阐述的内容相同。

第二，在阶段一的加工中存在一个显著刺激过滤器(salierrce filter)，可以过滤掉一系列的竞争项目。这个过滤器与自上向下的选择性机制密切相关，如长时记忆中的认知目标和情感以及任务定势。这个过滤器不断从水平上(阶段一的各个通道)和垂

直上(不同的执行水平)得到调整，使与任务有关的项目增强，进入加工阶段二，同时使无关项目减弱，直至消失。过滤器设置在选择刺激中起到的重要作用在能量耗竭模型和瓶颈模型中都有提及。

第三，ST2模型的核心部分是类型一标记(types-tokens)。二者的区别是，类型是一个项目的所有特征，包括语义和视觉特征(颜色，形状等)，标记是类型所发生的情景信息的简洁(compact)编码，不仅表示正在发生的特殊类型，也表示那些在时间上与之相关的其他项目。在觉察和识别一个项目时类型表征首先被激活，但类型激活在工作记忆编码中不能维持，所以需要将完全的类型激活转换为简洁的标记编码，因为标记具有更持久的表征。所以在ST2模型中，工作记忆编码是将标记与当前的激活类型联系起来的加工。多个类型表征同时发生在第一平行加工阶段，会很快被遗忘，标记的维持不需要类型表征资源，发生在第二系列加工阶段，会获得一个长久的表征。

第四，存在一个暂时的注意增强机制(transient atmntional enhancement，TAE)，使通过显著刺激过滤器的项目在第一加工阶段后期得到注意的增强，具有更强的类型表征激活，以帮助编码进入工作记忆，在类型一标记捆绑中起到了关键作用。这个机制是外源的，它发起于环境刺激(与任务定势所定义的特征相符)，为显著项目打开一个极短的时空窗口，大约100ms。一次只能发起一个标记，只有在一个标记完成之后才能进行第二个。TAE所起到的作用正是确认表征，即时间注意的第二个功能。

第五，捆绑机制(binding pool)。将类型和标记联系起来的合理的神经性方式。这是从神经角度来解释标记的捆绑。

3.2ST2模型对注意瞬脱产生的解释

由于注意瞬脱采用是的RSVP范式，视觉刺激的快速呈现引起了后面项目对前面项目的掩蔽，所以当TI和T2后无掩蔽时，注意瞬脱的效应减小。这是因为TAE使未被掩蔽的刺激激活水平变高，更容易编码进入工作记忆。对于为什么产生瞬脱，ST2模型认为，一方面，T1的编码占据阶段二，T2被延迟在阶段一，而且可能在阶段二空闲下来时已经被完全延迟；另一方面，瞬脱的产生是因为标记阶段负载。目标呈现过快使T2出现时T1仍处在标记阶段，系统为了不干扰T1的标记而延迟并损害了T2标记(是通过使TAE下线造成的，即未对刺激进行暂时的注意增强)。也就是说，瞬脱是一个机制，避免将一个本应分配给T1的标记与T2错误的捆绑在一起。

ST2模型中的瓶颈既包括目标选择的输入过滤器的控制瓶颈，也包括工作记忆阶段的系列性加工的高级中枢加工瓶颈，只不过这个模型中的工作记忆编码是将类型转换为标记。ST2模型与其他模型相比更全面，更完善，包括各个加工阶段，而且也将神经机制联系起来。

ST2模型与以上瓶颈模型相比更加完善，体现在整个加工过程的完整性以及心理机制和神经机制的统一上。加工过程的完整使研究者不仅可以解释注意瞬脱的产生，也可以解释影响注意瞬脱大小的因素。解释范围更广，因此具有重大意义。但同时ST2模型仍需要进一步的实证支持。

4　瓶颈理论的局限性

注意瞬脱现象提出的最初就认为它是认知局限性的一种体现，存在的认知结构上的瓶颈是其产生的主要机制。那么注意瞬脱现象应具有极大的普遍性，但很多研究结果表明并不是所有的被试都会在实验中表现典型的注意瞬脱。

4.1瓶颈理论不能解释的注意瞬脱现象

Shapiro，Schmitz，Martens，Hommel和Schnitzler(2006)的研究探讨了对T1注意投入的多少与注意瞬脱的大小的关系。在实验中采用MEG记录了注意瞬脱任务的整个过程，发现对T1注意资源投入的多少与T2报告的准确程度存在很大相关，对T1加工投入的注意资源越多，T2的正确率越低。所以，注意瞬脱的产生是因为对T1分配了比实际需求更多的注意资源，这种分配可能是有意识的策略加工，也可能是刺激产生的无意识的注意捕获，但不管是否有意识，这种T1资源分配导致T2加工可得资源减少造成的注意瞬脱是分配注意的结果。这种分配更具有灵活性，通过对信息的主观判断和特殊加工策略进行分配调整，这与前面提到注意瞬脱表征了一般的、稳固的结构瓶颈并不相符，这种对注意瞬脱的解释具有更大的生态学意义，可以指导人们通过有意识的主观的策略来克服生理心理结构上的瓶颈。但实验仅证明对T1的注意分配与注意瞬脱之间存在相关，两个因素之间更明确的关系仍需要进一步的探索和实证支持。

当在注意瞬脱中加入一些与任务无关的心理活动时，会提高注意瞬脱的绩效，即注意瞬脱减小。有研究在实验中让被试在进行注意瞬脱任务时想一些有关假期或与朋友共同进餐的事情，且不强调注意瞬脱任务的重要性。或者在进行任务的同时听音乐，结果发现T2识别的正确率比标准条件(正常要求被试集中进行任务)下提高10％到15％(Olivers＆Nieuwenhuis，2005)。而在实验中，T1的绩效没有因为T2绩效的提高而降低，这是不能用瓶颈理论来解释的。Olivers和Nieuwenhuis(2006)进一步揭示并以两个假设，即注意的过度投入假设和积极情感假设解释了这一现象。

过度投入假设认为，注意瞬脱是观察者对RSVP信息流中所有项目所需的注意资源的过度投入造成的。观察者认为投入的资源越多，绩效越高，所以投入的注意资源超出了实际所需资源的阈限，此时RSVP信息流的分心物也被投入更多资源，并进入了第二加工阶段，这些分心物的干扰导致了注意瞬脱的产生。当要求被试处于一种放松的心理状态时，被试对注意瞬脱任务进行了很少的注意投入。此时，T1、T2分配的资源超过阈限，而对分心物项目的注意加工没有达到阈限，所以产生了很小的干扰，导致注意瞬脱的减小。所以进行注意瞬脱任务时思考其他的事情和增加的记忆任务负载(Amnd，Johnston，＆Shapiro，2006)会减小注意瞬脱。

积极情感假设认为一种积极的心理状态能够提高认知的灵活性，偏向于情感方面，但与偏向于认知方面的过度投入假设并不相互独立，二者是有联系的。积极的情感图片如婴儿和微笑的小孩或者优美的音乐引发的积极情感状态同样分去了RSVP任务中的一部分资源，使注意投入减小，从而导致了分心物的干扰减小，注意瞬脱减小。依据以上两个假设，不管是增加无关任务还是引发积极情感或者指导语告诉被试少投入注意，只要使被试处于一种分散的心理状态，就可以改变注意资源分配使注意

瞬脱减小(Olivers&Nieuwenhuis，2005；Arend et al2006)。

这种分散了注意反而使注意瞬脱减小的现象很难用瓶颈理论来解释，但为了解决这种矛盾，Olivcrs等(2007)从另一方面将这个假设理解为对注意定势的过分控制。注意瞬脱任务中，观察者首先产生对目标的注意定势，抑制分心物。这种注意定势可以看作是输入过滤器或目标模板，因此目标的属性自动增强，分心物属性受到抑制。在大多数实验中目标和分心物并不好区分，所以，在最初注意定势就处于冲突之中：如果对目标属性的注意定势太强，与目标相似的分心物就能引起更高的目标加工；如果对拒绝分心物的定势太强，在目标没有足够证明自身时就不能知觉为目标。所以这两种可能性都能引起T2绩效的整体下降。注意定势决定什么样的信息可以打开注意门径，当呈现刺激的知觉特性表明这里有信息流中的相关信息时，注意门径打开了。当分心物被选择时，中枢发出“错误”的指令，将自动导致输入控制的暂时加紧，也就是说。拒绝选择信息流中的项目的趋势增强，门径关闭。把其它分心物可能包括T2在内的项目关在门外不能加工。由于注意定势还在原来的位置上，对目标的出现有足够证据时，注意门径重新打开。这些足够的证据可能呈现在两个目标迅速相继呈现的情况，导致了第二个目标从瞬脱中恢复。如果分心物和目标足够相似时，也可引起此现象。可以解释的现象有，分散的心理状态下T2绩效提高，且不以损害T1为代价；当目标和分心物相似时T2的绩效降低；对T2进行线索化(呈现与T2相似的分心物)可以提高T2的绩效等等。

注意的过分控制假设只是在解释一个实验结果时所提出的一种可能性，解释与推论逻辑合理，但这个假设能否经得起实证的检验，仍需要进一步研究。

此外，Arend等(2006)将典型的注意瞬脱范式呈现在无关运动和闪动的背景之上，信息流呈现的背景有三个条件：移动的圆点(从外周向中心移动或从中心向外周移动)，闪动的圆点，静止的圆点。结果发现，除了静止的圆点背景条件，其他两个条件都使注意瞬脱在不同程度上减小了。其中从中心向外周移动的圆点背景条件下注意瞬脱减小的最多，认为这种条件从注意瞬脱任务中最大程度地分散了注意。

过度投入假设强调了人的意识性与策略性，以及认知系统的灵活性。人可以根据任务本身的需要采用策略改变自己的资源分配以期获得高的绩效，这至少表现出一种人对某些事物的可控性，此种理论更具有现实意义。

以上方式是让被试在整体上处于一种注意的分散状态，这是一般心理状态对注意瞬脱影响的最初探索，需要将来的研究进一步揭示并形成一般心理状态对注意时间动态影响的系统解释。

4.2瓶颈理论的缺陷

瓶颈理论尽管是解释注意瞬脱现象的主要理论，但它仍旧不能解释注意瞬脱中出现的很多现象。从注意瞬脱现象发现开始，研究者一直把它看作是一种功能盲，是一种很难克服的、普遍存在的认知局限，就此思路展开的一系列关于注意瞬脱影响因素以及理论模型的研究获得了很大的成果，也具有其合理性，但是这种结构局限的不可控性并不能解释为什么某种类别的运动员会比其它类别的运动员注意瞬脱更小，为什么通过大量的练习可以减小注意瞬脱效应(李永瑞，2001)?如果说后天的学习或训练可以改变先天的结构局限，那么后天所改变的是什么?或者仅仅只是一种弥补，而不能在根本上改变这种结构的局限性?另外，瓶颈理论不能解释分散注意状态下注意瞬脱减小的现象，也从另一方面说明了注意瞬脱除了与限制瓶颈和控制瓶颈有关外，还与主动的积极的可控的策略相联系，注意瞬脱本身是一个非常复杂的现象。

而从瓶颈理论本身来看，其根源是加工的两阶段说，即平行加工阶段和系列加工阶段。越来越多的研究表明注意瞬脱是这两个阶段共同作用的结果。瓶颈理论也开始全面考虑这两个阶段的各自以及综合的作用，比如ST2模型。但值得指出的是这种加工的系列性本质具体是什么加工的系列性?是工作记忆编码的项目加工的系列性还是从类型到标记的转换的系列性?也就是说，瓶颈究竟限制了什么?这是揭开注意瞬脱机制的实质性问题。进一步完善的瓶颈理论需要将这种系列性加工过程极尽详细的描述出来，并找出其背后的神经机制。

5　小结与展望

注意瞬脱是表现在时间注意上的一个极其重要的现象，其重要性引起了众多研究者的关注。这种现象本身的复杂性，使其理论存在很大争议并具有多样性。这些理论大都是围绕认知系统的结构瓶颈展开的，我们认为作为体现认知局限性的注意瞬脱现象，这些理论对它的解释是合理的，随着瓶颈理论的发展，注意瞬脱现象的复杂性也一步步的显现出来。从这一现象提出最初的注意门理论、关于注意瞬脱中的目标选择的输入过滤器与目标模板假说，到瓶颈理论中两阶段模型和中枢干扰理论，以及发展到最近形成的TLC假设和注意延迟投入假设的争论，表明注意瞬脱不是产生于多个阶段中的某个阶段，而可能是多个阶段共同作用的结果。这些阶段包括知觉加工、工作记忆编码与储存、反应选择等等。所以早期知觉加工的控制瓶颈理论和晚期中枢加工的限制瓶颈理论基本解释了注意瞬脱的整个过程，但为求得理论一致性，对这些阶段的分离性作用的探讨是重要的同时也是极其必要的。因此对注意瞬脱中整个加工过程的模型建构如ST2模型也就具有了重大的意义。但我们也发现在注意瞬脱的瓶颈理论中对于加工的系列性本质问题的描述与解释仍是模糊的，是两阶段模型中的工作记忆巩固时项目加工的系列性，还是中枢干扰理论中几种中枢加工之间的系列性，抑或是工作记忆编码时从类型到标记转变的系列性?这都需要进一步的证明。

作为一种体现认知局限性的现象，注意瞬脱可能更多表现了人类认知上的一般的、稳固的结构瓶颈，这也就是为什么很多理论都围绕瓶颈展开。但注意瞬脱中诸如注意瞬脱的非普遍性以及分散注意状态下注意瞬脱反而减小的现象并不能用已有的瓶颈理论来解释，这对瓶颈理论是一个挑战，因此需要提出新的理论假设进行解释。资源的过度投入假设反映了人类认知的灵活性，也说明人类完全可以通过意识和策略来克服这种结构瓶颈带来的损害。那么究竟哪些策略可以克服这种瓶颈，这有待于更进一步的研究。