视觉记忆与注意力的奥秘

### 视觉记忆与注意力的奥秘 #### 1. 视觉变化盲视现象 在视觉感知过程中，存在一种有趣的现象——变化盲视。当我们注视某个显示画面时，如果画面发生变化，快速的视觉过渡会吸引我们的注意力。但要是在眼球移动、眨眼或者屏幕短暂黑屏时发生变化，我们通常就难以察觉。例如，视网膜坐标中的图标记忆信息大约在200毫秒内就会衰减，400毫秒后，仅存的少量信息会进入视觉工作记忆。 有一个非常典型的变化盲视例子，Simons和Levin在1998年进行了一项研究。一位不知情的人被拿着地图的陌生人询问方向，交谈过程中被两个搬门的工人打断，此时另一位穿着不同衣服的演员替换了原来的陌生人继续交谈，然而大多数人都没有注意到这个替换。 我们的视觉工作记忆容量极为有限，可我们却能感受到丰富而详细的世界，这看似矛盾。其实，一方面是因为“世界本身就是记忆”。我们能感知到世界的丰富，是因为当我们想看细节时，可以通过将注意力集中在当前注视点的视觉图像的某个方面，或者移动眼球去查看视野中其他部分的细节。我们往往意识不到探索世界时那些不连贯的眼球运动，只是在需要时将细节信息带入工作记忆。 另一方面，“主旨”也起到了重要作用。主旨是我们对特定环境所拥有的激活的一般知识。我们认为从外部感知到的很多信息，实际上并非来自外部，而是存储在我们长期记忆中的主旨信息。所以，我们瞬间实际感知到的是少量外部信息和大量来自长期记忆的内部信息，我们看到的大多是我们已经了解的世界。再加上我们潜意识里知道可以通过快速眼球运动从外部世界快速获取更多信息，这就产生了我们能详细看到整个世界的错觉。 #### 2. 空间信息处理 为了能在下次注视时重新识别上一次注视中获取的物体，需要一种以自我中心坐标而非视网膜中心坐标来保存位置的缓冲区。这也使得从连续注视中获得的信息能够进行非常有限的整合。 动物研究的神经生理学证据表明，大脑顶部附近的外侧顶内区在将大脑中的视网膜中心坐标图与自我中心坐标图联系起来方面起着关键作用。自我中心 - 空间位置记忆所保存的信息也非常少，不过可能比Vogel等人在2001年所提出的三个物体要多一些，大约能记住九个位置的一些信息。其中三个位置可能包含与对象文件的链接，其余的仅表明空间中某个特定区域有东西，但信息非常有限。 Melcher在2001年的一项有趣研究表明，我们可以积累一些穿插场景的信息。当显示一个场景的背景时，即使中间插入了其他几个场景，受试者仍能回忆起一些原来的物体。这意味着独特的屏幕设计在我们切换数据空间的不同视图时，有助于视觉工作记忆。我们或许能够在多个数据“场景”中认知性地交换保留的信息，尽管每个场景的细节程度很低。 关于从一次注视到下一次注视能跟踪多少个移动目标，答案大约是四到五个。Pylyshyn和Storm在1988年进行的实验中，让视觉对象在显示屏上以伪随机方式移动，对一部分对象进行颜色标记后取消标记。如果标记的对象不超过五个，受试者即使在它们都变成黑色后仍能继续跟踪。Pylyshyn创造了“FINST”（实例化手指）这个术语来描述支持这项任务所需的认知空间地图中的一组指针。能跟踪的单个对象数量比Vogel等人发现的三个要多一些，不过这些移动对象可能在感知上被分组为更少的块。 #### 3. 注意力的特性 实验表明，要在视觉工作记忆中保留三到四个对象，参与者需要高度集中注意力。但在日常生活中，我们与显示屏交互或进行日常活动时，通常不会如此专注。Mack和Rock在1998年进行了一系列研究，他们欺骗受试者不关注实验主题，但确保受试者至少看向正确的方向。他们让受试者关注一个X形图案某条臂长的变化，以此来确认受试者是否在关注。然后呈现一个受试者未被要求查看的图案，结果发现，即使这个意外图案靠近甚至就在注视点上，大多数时候受试者也没有看到。这种现象被称为“无意视盲”，它并非只在实验室中出现，更能反映我们日常生活中的实际情况，即大多数时候，除非我们主动寻找，否则不会注意到周围环境中发生的事情，这表明注意力对所有感知都至关重要。 虽然我们对环境中的许多变化视而不见，但有些视觉事件比其他事件更有可能引起我们注意力的改变。Mack和Rock发现，受试者虽然对出现又消失的小图案视而不见，但仍能注意到较大的视觉事件，比如在注视点附近出现的视角大于一度的图案。 视觉注意力并不完全与眼球运动相关。虽然关注显示屏的某个特定部分通常会涉及眼球运动，但在每次注视过程中也存在注意力处理过程。研究表明，我们以每秒约40到50毫秒的速度串行处理简单视觉对象，每次注视通常持续100到300毫秒，这意味着在眼球移动到另一个区域之前，我们的视觉系统在每次注视中会处理两到六个简单对象或形状。 注意力也不限于屏幕的特定位置。我们可以选择关注作为另一个图案组成部分的特定图案，即使这些图案在空间上重叠。例如，如果一页黑色文本中有一些部分用红色突出显示，我们可以轻松地只关注红色部分而忽略其余部分。此外，有整体移动的对象组有助于我们进行选择性关注，我们可以关注移动组或静态组，它们之间的干扰相对较小。 然而，注意力的选择性并不完美。即使我们想专注于显示屏的某个方面，其他信息也会被处理到相当高的程度，著名的Stroop效应就说明了这一点。在一组用不同颜色印刷的单词中，如果单词本身是与墨水颜色不匹配的颜色名称，受试者说出墨水颜色的速度会比颜色与单词匹配时慢，这意味着单词会自动被处理，即使我们想忽略它们也很难做到。不过，这种交叉影响相对较小，注意力的焦点在很大程度上决定了我们能看到什么，而这个焦点是由我们正在进行的任务设定的。 Jonide