视觉空间注意研究中的N2pc成分述评-研究述评范文.docx

视觉空间注意研究中的N2pc成分述评:研究述评 摘要N2pc与空间选择性注意密切相关，反映了一种对当前任务相关刺激的注意分配过程N2pe自我特性的研究主要涉及理论解释、测量方法、源定位以及影响因素等方面，而其实验范式主要有视觉搜索和视觉短时记忆搜索两种范式以N2pc为指标的研究主要分为与视觉空间注意相关的基础性研究和应用性扩展研究今后N2pc的研究应该在不断深入细化自身特性研究、做好基础性研究的同时，更多的向应用性扩展研究拓展 关键词　视觉空间注意；N2pc；空间过滤加工理论；目标增强说 分类号　R42 1　引言 N2pc是一种与空间选择性注意密切相关的ERP成分，反映了对当前任务相关刺激所进行的空间选择加工(Luck＆Hillyard，2022a；Eimer，2022；Woodman＆Luck，2022，2022)它最早是由Luck等人(2022b)发现并正式命名的，“N”代表负波(negative)，“2”是指该成分大约出现在刺激呈现后的200ms至300ms之间，而“pc”是指它的头皮分布位置――目标刺激的对侧脑后区域(posterior-contralateral)(Luck，2022；Luck&Hillyard，2022a)。

N2pc是一种较大的单侧脑后负波(Luck＆Hillyard，2022b)，其波幅常被用作对目标刺激注意分配量的指标(Luck，2022)，而其潜伏期则反映了对目标刺激注意分配的时间点(Brisson，Robitaille，＆Jolicoeur，2022) 近20年来，在空间注意与视觉选择等研究领域，N2pc得到了广泛的研究，不仅在其自身特性的研究方面得到了不断的深入细化(如Mazza，Turatto，＆Caramazza，2022；Kiss，van Velzen，&Elmer，2022)，而且，还以N2pc为指标对视觉空间注意的神经机制进行了有意义的探索(如McDonald，Hickey，Green，＆Whitman，2022；Lorenzo-L6pez，Amenedo，＆Cadaveira，2022)在此基础上，大量的研究以N2pc为指标，对与视觉空间注意的神经机制有关的领域进行了应用性的扩展研究，并且，这种应用性的扩展研究与日俱增，逐渐成为该领域的另一个研究热点 2　N2pc自身特性的探讨 2.1两种N2pe理论解释的争鸣 由于在利用视觉搜索任务所进行的N2pc研究中，刺激序列往往是由目标和分心物混合而成的，所以，在进行选择性的注意加工时，N2pe的产生就可能有两种原因，一种是简单的对目标进行了选择性的促进加工，另外一种则是从相反的方向抑制了对分心物的加工从而凸显了目标刺激。

这两种原因到底是哪一种，目前还存在很大的争议，并由此形成了两种主要理论：空间过滤加工理论与目标选择加工理论 2.1.1空间过滤加工理论 空间过滤(spatial filtering)加工理论又叫模糊消解理论(Ambiguity Resolution Theory)、抑制说(suppression hypothesis)，是由Luck等人(2022a)在对N2pc的早期研究中提出的，他们认为，N2pc反映的是一种空间过滤加工，即目标的识别是通过抑制目标周围的分心物的竞争信息来实现的(Luck，2022；Luck＆Hillyard，2022a；Luck，Girelli，McDermott，＆Ford，2022)为此，Luck等人(2022a)进行了一系列的实验来验证这一假设，实验中他们主要对于扰刺激进行了操作，以减少或消除注意系统对干扰刺激抑制的可能性，从而避免抑制作用的发生结果发现，N2pc对干扰刺激的呈现与否非常敏感，只有当干扰物与目标伴随出现时，才会引发N2pc，而当被试能够根据刺激的简单特征排除干扰刺激时，N2pc就会消失；更重要的是，当移除干扰刺激只呈现目标刺激，或者使干扰刺激与当前任务具有相关进而消除对其的抑制作用，又或者是使刺激序列中所有的项目都保持一致，这时候都不会出现N2pc。

这些研究结果表明，N2pc与抑制作用是伴随出现的，这与空间过滤加工理论的假设是一致的另外，Luck等人(2022)还从增加抑制作用的角度出发，发现干扰刺激数目的增加会引发更大的N2pc，这再次验证了空间过滤加工理论的可信性 空间过滤加工理论认识到了注意资源的有限性，但它过分关注对干扰刺激的抑制，却忽视了对目标特征自上而下的识别、加工并且，Luck等人(2022a)研究发现，与目标具有较高相似性的非目标刺激同样会引发与目标相似的N2pc，这是抑制说所不能解释的我们认为，对这种非目标刺激的加工实际上就是对潜在目标的识别、确认的加工过程，也就是说抑制说并不能排除对任务相关刺激的选择加工过程 2.1.2目标增强说 目标增强说(target enhancement)是与抑制说相对立的一种理论有研究发现，在一个给定的视野中(比如左视野)只有一个目标刺激，而与此同时相应的另一个视野中(右视野)也只有一个单独的干扰刺激，这时仍然观察到了清晰的N2pc(Brisson & Jolicoeur,2022a2022b，2022c；Dell"Acqua，Sessa，Jolicoeur，＆Robitaille，2022；Robitaille＆Jolicoeur,2022；Jolicoeur，Sessa，Dell"Acqua，＆Robitaille，2022a，2022b)。

在这种条件下，目标周围并不存在来自干扰刺激的竞争信息，也就无所谓对分心物的抑制或是过滤，这是与空间过滤加工理论的假设相矛盾的对于这一结果，Eimer(2022)认为，N2pc更有可能反映的是对任务相关刺激进行选择加工的神经过程，这一过程更多是受对任务相关特征敏感的自上而下的神经机制控制的，而不是对目标周围干扰刺激的过滤或者抑制 Mazza等人(2022)的研究为目标增强说提供了进一步的证据他们根据抑制说的假设从不同角度设计了三个实验：实验1中，他们采用了目标一致与目标变化(不能产生抑制)两种条件；实验2对目标和干扰物的位置进行了操纵，分为远和近(需要更多的抑制作用)两个维度；实验3对干扰物的同质性和异质性(需要更多的抑制作用)进行了操纵结果发现，在不能产生抑制作用的实验1的变化条件下引起的N2pc与目标一致条件是没有显著差异的，而在需要更多的抑制作用的实验2与实验3的两种条件下引发的N2pc与对比条件下的N2pc也没有显著差异，并没有表现出对抑制程度的敏感性，这与抑制说的假设是相违背的因此，Mazza等人认为，N2pc反映的是基于目标特征的对任务相关刺激进行选择加工的过程，而非对干扰物的抑制。

目标增强说只是片面的强调对任务相关刺激的选择加工，而忽视了对来自周围干扰刺激信息的过滤或抑制，也是比较片面的并且，Mazza等人(2022)的研究发现，相同条件下较多干扰物所引起的N2pc波幅要远远大于较少干扰物引起的波幅，这时的目标本身特征并没有变化因此，目标增强说并不能解释N2pc的差异，而只能归因于不同数量的干扰物需要不同程度的抑制作用，也就是说，Mazza等人的研究也并不能完全排除对于扰物的抑制作用 2.1.3第三种理论 与以上两种理论所不同的是，Hickey等人(2022)认为，在视觉搜索中注意系统并不只是依靠单一的注意机制来发挥作用的，而是以一种并行的机制发挥作用的其中，一类机制负责目标刺激加工，而其它的机制则通过对干扰刺激的抑制而发挥作用Hickey等人进行了一系列实验来验证这一假设，他们通过操纵目标刺激与干扰刺激的呈现位置(单侧视野与垂直中线)来获得或排除单侧效应，从而成功分离出了N2pc所包含的两种成分――PD(distractor positivity)成分和NT(target negativity)成分，其中PD成分大约出现于刺激呈现后200-280ms之间。

是位于干扰刺激对侧的一个正波(也就是位于目标刺激同侧的负波)，头皮位置主要在背内侧皮层，反映了与干扰刺激的抑制相关的神经过程；而NT成分则大约出现于刺激呈现后175-325ms之间(与N1的时间窗口有所重叠)，到达波峰的时间点要早于PD(250ms vs289ms)，是位于目标刺激对侧的一个负波，头皮位置主要在腹外侧皮层，反映了与目标刺激的加工相关的神经过程并且，Hickey等人指出，NT成分所反映的目标加工过程有两种可能的解释：一种是这一过程可能是通过抑制干扰刺激信息向负责目标表征的神经细胞输入而实现的，这一解释与Luck等人(2022)的观点是一致的；另一种则是通过直接增强对目标刺激的加工而实现的因此，N2pc既反映了对目标刺激的加工过程，也反映了对干扰刺激的抑制过程，两种过程是以一种并行的机制发挥作用的 Hickey等人(2022)的研究为我们提供了关于N2pc的第三种理论，它不仅很好的调和了空间过滤加工理论与目标增强理论的争执，而且也更符合注意系统运行的经济性原则：在对外界刺激进行加工时，一方面，注意系统会根据当前的任务调用认知资源，并根据目标特征对潜在的目标刺激进行选择加工；而另一方面，注意系统又会限制认知资源向与当前任务无关的干扰刺激进行分配，抑制对干扰刺激的加工，这样，注意系统就会更有效率的加工与当前任务相关的目标刺激，从而更加有利于当前任务的完成。

2.2获得N2pc的研究范式 当前关于空间注意的研究主要围绕知觉层面和视觉短时记忆层面进行探讨，所以，比较常见的N2pc的研究范式主要是视觉搜索范式和视觉短时记忆搜索范式及其变式 2.2.1视觉搜索(visual search)范式 视觉搜索范式是最早对N2pc进行研究时所采用的经典范式(Luck＆Hillyard，2022b)，直到如今，其仍然是研究N2pc的主流范式该任务的实验过程通常是，首先在屏幕上呈现一个目标与分心物混合的刺激序列，然后要求被试根据事先规定的目标对刺激序列进行搜索，最后判断刺激序列中是否存在目标或报告目标出现的位置，整个过程中，注视点始终出现在屏幕中央 在此范式的基础上，又衍生出了一些该范式的变式，比如，在实验开始前并不告知被试什么是目标刺激，而是在刺激序列出现之前呈现一个目标指示物来提供目标特征信息，例如目标的颜色或者形状(Kuo，Rao，Lepsien，&Nobre，2022；Dell"Acqua， Sessaa，Toffaninb，Luriac， &Jolicoeurd，2022) 2.2.2线索一目标(cue-target)范式 视觉搜索范式只能用来探讨纯粹的视觉选择过程，但对于一些旨在探索注意的提前转移对目标选择的影响的研究，却是无能为力的，而线索一目标范式则弥补了这一缺陷。

线索一目标范式实际上是一种位置线索提示程序与视觉搜索范式的结合，最早来源于Posner的损失与增益(costs andbenefits)范式(Posner，1980)这里的提示线索与视觉搜索范式中的目标指示物的不同之处在于前者具有的是空间提示意义，能够提供目标的位置信息，而后者具有的是与目标刺激相同的特征，从而提供将要搜索的目标信息这种空间线索一般以箭头的形式(Kiss et al.，2022；Seiss，Kiss，＆EimeL2022)或者利用动态的颜色变化对目标位置进行线索化(Bfisson＆Jolicoeur，2022；McDonald et al.，2022)，箭头或颜色变化能够引导注意的转移，从而影响被试对目标的选择加工过程 2.2.3视觉短时记忆搜索(visual shortlterm memory search)范式 已有的fMRI研究表明，视觉搜索与视觉短时记忆搜索条件下所涉及的空间注意选择。