秦 月,李 杰,張 禹,劉艷艷,李國(guó)刊

(1.北京體育大學(xué)心理學(xué)院,北京 100084;2.杭州師范大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院認(rèn)知與腦疾病研究中心,杭州 311121;3.杭州師范大學(xué)心理科學(xué)研究院,杭州 311121;4.北京理工大學(xué)徐特立學(xué)院,北京 102401)

1 引言

在日常生活中,人們對(duì)身邊的場(chǎng)景進(jìn)行搜索時(shí),對(duì)原先注意過(guò)的客體或位置進(jìn)行反應(yīng)時(shí)所表現(xiàn)出的滯后現(xiàn)象,這種現(xiàn)象叫做返回抑制(Inhibition of return,IOR)現(xiàn)象。最初,返回抑制現(xiàn)象是在Posner 和Cohen的研究中發(fā)現(xiàn)的。研究先在屏幕上呈現(xiàn)三個(gè)水平的正方形占位符,兩側(cè)的占位符隨機(jī)呈現(xiàn)線索化刺激(邊框變粗再變細(xì)),在兩側(cè)的方框中隨機(jī)呈現(xiàn)靶刺激(實(shí)心小方塊),發(fā)現(xiàn)線索與目標(biāo)之間呈現(xiàn)的時(shí)間間隔(Stimulus onset asynchrony,SOA)小于300ms時(shí),靶刺激出現(xiàn)在線索位置時(shí)反應(yīng)增快,SOA大于300ms時(shí),靶刺激出現(xiàn)在線索位置時(shí)反應(yīng)變慢(Posner &Cohen,1985),這就是基礎(chǔ)的返回抑制實(shí)驗(yàn)范式。后來(lái)在大量研究的基礎(chǔ)上形成了線索-靶子范式和靶子-靶子范式。線索-靶子范式(cue-target paradigm,CT)將三個(gè)水平排列的方框作為目標(biāo)潛在位置,線索化的方式是兩個(gè)外周位置的方框其中一個(gè)變亮,之后三個(gè)方框任意一個(gè)出現(xiàn)目標(biāo),兩次刺激呈現(xiàn)完成(Posner &Cohen,1985);靶子-靶子范式(target-target,TT)要求被試對(duì)每個(gè)刺激都要做出相應(yīng)的反應(yīng),以抵消抑制性反應(yīng)的影響(張明,劉寧,2007)。

IOR范式的發(fā)展主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:(1)IOR的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)范式不斷的發(fā)展和改進(jìn)。研究者在基礎(chǔ)范式中設(shè)置了感覺(jué)運(yùn)動(dòng)任務(wù)以研究IOR的感覺(jué)機(jī)制和運(yùn)動(dòng)機(jī)制的疊加效果(Wang &Pomplun,2012)。在IOR范式中引入了圖片材料以提高生態(tài)學(xué)效度以及增加實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性(Klein &MacInnes,1999;關(guān)薦 等,2018)。在跨通道領(lǐng)域的研究中研究者的關(guān)注點(diǎn)由視聽(tīng)覺(jué)靶子先后出現(xiàn)轉(zhuǎn)向視聽(tīng)靶子同時(shí)出現(xiàn)(唐曉雨 等,2020;Stoep et al.,2017)。(2)將IOR范式與其他范式結(jié)合。如與Stroop任務(wù)(呂婷婷,牛盾,2015)、Go/No-go任務(wù)(劉幸娟,2012;唐曉雨 等,2020)、Simon任務(wù)(Hilchey et al.,2011;羅琴,2018)、隧道任務(wù)(范海楠,許百華,2014)等結(jié)合。(3)IOR范式在不同場(chǎng)景中的應(yīng)用。如社會(huì)情景中的社會(huì)IOR現(xiàn)象研究(Welsh et al.,2005;Atkinson et al.,2018)、體育運(yùn)動(dòng)情景的IOR現(xiàn)象研究等(王新宇 等,2015)。(4)將IOR范式與計(jì)算機(jī)以外的新技術(shù)相結(jié)合。如有研究將IOR范式應(yīng)用到三維虛擬現(xiàn)實(shí)中可以有效地解決“深度”問(wèn)題(沈模衛(wèi) 等,2007;王愛(ài)君 等,2017),與眼動(dòng)技術(shù)的結(jié)合有助于考察視覺(jué)搜索過(guò)程中眼動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)的變化(Klein,1988;Wang &Pomplun,2012),與ERP、fMRI和經(jīng)顱磁技術(shù)的結(jié)合有助于探究個(gè)體在完成IOR任務(wù)時(shí)的腦部神經(jīng)活動(dòng)特點(diǎn)及機(jī)制(王愛(ài)君,2016;Martín-Arévalo et al.,2019)。鑒于近年來(lái)IOR范式的研究及其在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用得到了快速的發(fā)展,本文就上述新進(jìn)展進(jìn)行系統(tǒng)綜述,并在生態(tài)學(xué)效度提高、范式結(jié)合以及多種新技術(shù)結(jié)合等方面做出展望。

2 返回抑制基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)范式的新進(jìn)展及其理論貢獻(xiàn)

2.1 感覺(jué)運(yùn)動(dòng)任務(wù)(SM)的出現(xiàn)

有觀點(diǎn)認(rèn)為IOR效應(yīng)源自于感覺(jué)機(jī)制和運(yùn)動(dòng)機(jī)制(Satel et al.,2012;Wang &Pomplun,2012)。感覺(jué)機(jī)制認(rèn)為,一定的時(shí)間間隔內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)的外周視覺(jué)刺激導(dǎo)致上丘腦神經(jīng)元接收的視覺(jué)輸入信號(hào)減少,當(dāng)靶刺激與線索刺激在視網(wǎng)膜上的同一位置上時(shí),神經(jīng)細(xì)胞的潛伏期長(zhǎng)于非線索位置,出現(xiàn)感覺(jué)不應(yīng)期。這一機(jī)制下的IOR效應(yīng)通常由外源線索誘發(fā),感覺(jué)機(jī)制的范式與Posner等人提出的傳統(tǒng)范式一致,稱為S任務(wù)(Sensory)(Hübers et al.,2008)。運(yùn)動(dòng)機(jī)制認(rèn)為內(nèi)源線索(中央箭頭)引起的眼球掃視動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致上丘腦細(xì)胞的不對(duì)稱激活,若掃視動(dòng)作沿同一方向進(jìn)行,則同側(cè)已被激活的構(gòu)建神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢浑y以完全恢復(fù)時(shí),再次被激活時(shí)所需要的刺激強(qiáng)度會(huì)下降,再次激活的速度更快,而當(dāng)掃視動(dòng)作沿相反方向進(jìn)行時(shí),驅(qū)動(dòng)掃視動(dòng)作的對(duì)側(cè)構(gòu)建神經(jīng)元激活需要的刺激強(qiáng)度大,激活時(shí)間較長(zhǎng),從而形成新的映射過(guò)程,產(chǎn)生IOR效應(yīng)(Wang &Pomplun,2012),該任務(wù)范式將傳統(tǒng)范式的的外源線索刺激改為內(nèi)源線索刺激,在中央占位符呈現(xiàn)一個(gè)有指向性的箭頭,要求受試者從中央占位符看向線索化位置(箭頭指向位置),然后返回中央占位符,此為M任務(wù)(Motor)(Klein &MacInnes,1999)。

Wang等(2012)將上述兩個(gè)任務(wù)相結(jié)合,形成了一種新的IOR任務(wù)——SM任務(wù),即在傳統(tǒng)范式基礎(chǔ)上先呈現(xiàn)S任務(wù),再呈現(xiàn)M任務(wù)。結(jié)果表明受試者在完成SM任務(wù)時(shí)的IOR量接近于分別完成S任務(wù)和M任務(wù)時(shí)的IOR量之和。隨后,為了探討運(yùn)動(dòng)機(jī)制下的IOR是否取決于眼動(dòng)反應(yīng),Satel等人(2012)對(duì)Wang等人的研究進(jìn)行改編,在M任務(wù)中加入聽(tīng)覺(jué)線索返回信號(hào)作為新的運(yùn)動(dòng)任務(wù)—M’任務(wù)(即受試者先對(duì)箭頭所指方向作反應(yīng),而后出現(xiàn)一個(gè)聽(tīng)覺(jué)線索,與此同時(shí)要求受試者的目光再次回到中央占位符并將此反應(yīng)作為對(duì)聽(tīng)覺(jué)線索的回應(yīng)),研究結(jié)果驗(yàn)證了運(yùn)動(dòng)機(jī)制IOR會(huì)受眼動(dòng)系統(tǒng)的限制。SM任務(wù)的出現(xiàn)為IOR效應(yīng)背后的感覺(jué)機(jī)制和運(yùn)動(dòng)機(jī)制提供了實(shí)證依據(jù)和新的研究方法。

2.2 刺激材料的豐富

隨著IOR現(xiàn)象研究的不斷深入,有研究開(kāi)始從簡(jiǎn)單的方框或箭頭的人工材料拓展為更豐富的材料,如跆拳道人物圖片(王新宇 等,2015)、應(yīng)急圖片和風(fēng)景圖片(Cao et al.,2017)。尤其是為了探討注意與情緒的關(guān)系,將帶有情緒面孔圖片引入IOR實(shí)驗(yàn)范式(關(guān)薦 等,2018;楊婷,2021;張明 等,2022;Klein &MacInnes,1999;Stoep et al.,2017),并通過(guò)改變情緒面孔圖片出現(xiàn)的位置來(lái)探討IOR的不同效應(yīng)。例如,當(dāng)情緒面孔圖片只出在線索位置時(shí),負(fù)性面孔刺激下的IOR反應(yīng)時(shí)和IOR量均顯著小于正性面孔刺激(Zhang et al.,2019)。當(dāng)情緒面孔圖片只出現(xiàn)在靶子位置時(shí),受試者在情緒判別過(guò)程中IOR與對(duì)情緒信息的反應(yīng)發(fā)生分離,表現(xiàn)出情緒加工的優(yōu)先性(王敬欣 等,2013);內(nèi)隱記憶也會(huì)影響IOR效應(yīng)(吳曉剛 等,2017);不同情緒面孔識(shí)別的IOR存在差異(Baijal,2011)。當(dāng)線索和靶子位置均出現(xiàn)情緒面孔圖片時(shí),IOR效應(yīng)出現(xiàn)且情緒信息的加工表現(xiàn)出了自動(dòng)化傾向(關(guān)薦 等,2018)。圖片的引入使刺激材料更具真實(shí)性,也提高了IOR實(shí)驗(yàn)中情景還原力與生態(tài)學(xué)效度,同時(shí)方便了IOR范式與其他范式、技術(shù)的結(jié)合使用。

2.3 雙通道的結(jié)合

3 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與其他范式結(jié)合及其理論貢獻(xiàn)

3.1 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與Stroop范式的結(jié)合

IOR任務(wù)與Stroop沖突任務(wù)結(jié)合可以探討定向網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行功能的交互作用。以往IOR線索—靶子范式與Stroop范式結(jié)合研究中使用了簡(jiǎn)單的色詞沖突(付佳,張明,2009)并發(fā)現(xiàn)IOR效應(yīng)的出現(xiàn)使得Stroop效應(yīng)減小。近期研究將Stroop任務(wù)的沖突劃分為語(yǔ)義沖突條件和雙沖突條件(語(yǔ)義沖突+反應(yīng)沖突)(張陽(yáng),2011;Chen et al.,2006),語(yǔ)義沖突條件即字的含義和字的顏色屬于一對(duì);雙沖突條件即字的含義和字的顏色不屬于一對(duì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)IOR效應(yīng)只能使語(yǔ)義沖突條件下的Stroop效應(yīng)減小。除此之外,研究者還在IOR靶子-靶子范式中加入了Stroop沖突色詞并將其作為外源性線索和靶子(呂婷婷,牛盾,2015),結(jié)果發(fā)現(xiàn)在TT范式中對(duì)認(rèn)知沖突的覺(jué)察和控制導(dǎo)致IOR效應(yīng)反轉(zhuǎn)。該類(lèi)研究為主動(dòng)操縱受試者對(duì)線索的認(rèn)知控制程度,考察復(fù)雜任務(wù)下認(rèn)知控制對(duì)注意定向的影響提供了一條可行途徑。

3.2 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與Go/No-go任務(wù)的結(jié)合

以往在IOR實(shí)驗(yàn)范式中,按照反應(yīng)方式的不同,可將辨別任務(wù)分為反應(yīng)/不反應(yīng)(Go/No-go)任務(wù)和定位任務(wù)。其中,Go/No-go任務(wù)常用來(lái)回答靶子出現(xiàn)與否(Taylor &Therrien,2005)。劉幸娟(2012)使用干擾和知覺(jué)負(fù)載范式與IOR范式相結(jié)合以探討不同知覺(jué)負(fù)載水平下干擾對(duì)IOR時(shí)程的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)合了IOR基礎(chǔ)范式和Go/No-go辨別任務(wù),在無(wú)關(guān)刺激與靶子和搜索范圍同時(shí)呈現(xiàn)時(shí),要求受試者搜索靶子時(shí)忽略干擾刺激(與靶子一致/不一致),對(duì)字母M(Go-trials)做反應(yīng),不出現(xiàn)M時(shí)(No-Go-trials)不反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有在低知覺(jué)負(fù)載短SOA且干擾與靶子一致時(shí)才出現(xiàn)顯著的IOR。研究者還在IOR基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)范式中使用了跨模態(tài)外源性空間注意的內(nèi)隱空間辨別任務(wù)—Go/No-go定位檢測(cè)任務(wù)(McDonald &Ward,1999)和多感覺(jué)整合的RTE(redundant target effect)任務(wù)(Satel &Wang,2012;Stoep et al.,2017)以研究多感覺(jué)整合和跨模態(tài)外源性空間注意對(duì)感知覺(jué)事件反應(yīng)的影響(唐曉雨 等,2020;Stoep et al.,2017;)。例如,Stoep等(2017)在實(shí)驗(yàn)中將非信息性的外源性視覺(jué)空間線索在聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和視聽(tīng)覺(jué)靶子開(kāi)始前呈現(xiàn),采用Go/No-go任務(wù),要求受試者對(duì)呈現(xiàn)在左或右側(cè)(Go-trials)的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和視聽(tīng)覺(jué)靶刺激進(jìn)行定位檢測(cè)反應(yīng),呈現(xiàn)在中間的靶刺激(No-Go-trials)不反應(yīng),發(fā)現(xiàn)在雙通道分配性注意條件下視聽(tīng)覺(jué)靶子不存在 IOR 效應(yīng)。Go/No-go任務(wù)與IOR任務(wù)的結(jié)合為研究者在注意的研究上提供了便利。

3.3 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與Simon范式的結(jié)合

Posner和Petersen(1990)在大量的腦損傷及腦成像研究的基礎(chǔ)上提出了人類(lèi)大腦中有三個(gè)注意的子網(wǎng)絡(luò):警覺(jué)網(wǎng)絡(luò)、定向網(wǎng)絡(luò)、執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)。警覺(jué)網(wǎng)絡(luò)能夠增強(qiáng)對(duì)威脅刺激的警覺(jué)性(Federico et al.,2013);定向網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒁曈X(jué)空間注意靈活地或者自主地定位到由感覺(jué)輸入進(jìn)來(lái)的特定空間位置上(Kincade et al.,2005),如IOR任務(wù);執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)能夠在完成目標(biāo)或者解決沖突的情況下控制行為表現(xiàn)(Posner &Petersen,1990),如Simon任務(wù)。近年來(lái)研究者們對(duì)定向網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)之間的交互關(guān)系進(jìn)行了大量的研究(Chen et al.,2010),例如IOR任務(wù)與Simon沖突任務(wù)相結(jié)合的交互作用(Hilchey et al.,2011;Ivanoff et al.,2002)。結(jié)果表明Simon效應(yīng)受IOR效應(yīng)的影響,在線索化位置上的沖突量增大(Hilchey et al.,2011;Ivanoff et al.,2002;Wang et al.,2013)。這表明,定向網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)能夠在跨通道的注意條件下發(fā)生交互作用,這拓展了注意網(wǎng)絡(luò)交互作用的研究領(lǐng)域。

3.4 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與隧道的結(jié)合

以往動(dòng)態(tài)線索-靶子范式多采用路徑明確的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方式分離客體與空間環(huán)境中的位置(張明,張陽(yáng),2006),后來(lái)研究者將IOR范式與隧道結(jié)合,來(lái)探究路徑不明確的IOR效應(yīng)(范海楠,許百華,2014)。范海楠和許百華(2014)在動(dòng)態(tài)線索-靶子范式中引入了“隧道”刺激,考察了顏色特征在單向或雙向隧道中對(duì)IOR產(chǎn)生的作用。單向隧道(空間位置信息明確)是客體進(jìn)入隧道后只能從一條對(duì)應(yīng)的出口離開(kāi);雙向隧道(空間位置信息不明確)是客體進(jìn)入隧道后存在兩個(gè)出口,且每個(gè)客體從每個(gè)隧道出口離開(kāi)的概率均相等,進(jìn)出口不再一一對(duì)應(yīng)。以單向隧道為例,實(shí)驗(yàn)先在屏幕上呈現(xiàn)隧道和兩個(gè)不同顏色圓盤(pán),隨后其中某一顏色圓盤(pán)先變大再恢復(fù)原狀(線索化),兩個(gè)有色圓盤(pán)同時(shí)從起始位置向隧道內(nèi)運(yùn)動(dòng),并從對(duì)應(yīng)出口出隧道,客體開(kāi)始出隧道到靶子呈現(xiàn)前,均被淺灰色圓盤(pán)遮擋,最后靶子呈現(xiàn)(隨機(jī)移除其中一個(gè)淺灰色圓盤(pán),顯示有色圓盤(pán),與線索化顏色相同的圓盤(pán)即為有效試次),受試者做按鍵反應(yīng)。結(jié)果表明單雙向隧道中均有顯著的IOR效應(yīng)。此范式拓展了對(duì)路徑的明確程度以及非空間特征在IOR中的作用。

4 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與情景的結(jié)合及其理論貢獻(xiàn)

4.1 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與社會(huì)情境的結(jié)合

社會(huì)返回抑制(Social inhibition of return,social IOR)范式是基于兩個(gè)受試者共同完成具有社會(huì)性質(zhì)任務(wù)的基礎(chǔ)上而延展出的范式。傳統(tǒng)返回抑制范式是一個(gè)人完成的,而social IOR考察當(dāng)該范式出現(xiàn)在人際交往社會(huì)場(chǎng)景中,如兩個(gè)人輪流對(duì)一個(gè)靶子做出反應(yīng),當(dāng)前一個(gè)人作出反應(yīng)后,另一人對(duì)相同位置靶子作出的反應(yīng)是否會(huì)因第一人的動(dòng)作而變慢。研究者們對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了考查(Welsh et al.,2005,2007),并深入探討了該現(xiàn)象產(chǎn)生的可能原因(Atkinson et al.,2014;Cole et al.,2012;Dalmaso et al.,2021;Nafcha et al.,2020;Welsh et al.,2009)。

Welsh等(2005,2007)在探討social IOR現(xiàn)象時(shí)令兩個(gè)受試者輪流交替完成任務(wù),并采用了3種實(shí)驗(yàn)條件:1.受試者完全看見(jiàn)、聽(tīng)見(jiàn)對(duì)方的行為反應(yīng);2.通過(guò)護(hù)目鏡調(diào)節(jié)視野范圍以及佩戴減噪設(shè)備,讓受試者只看見(jiàn)靶子的位置;3.利用投影儀投影操縱白色方框模擬受試者同伴的反應(yīng)。結(jié)果表明,當(dāng)受試者遵循同伴的反應(yīng)時(shí),反應(yīng)會(huì)變慢,且只有真實(shí)同伴的行為才可產(chǎn)生IOR現(xiàn)象。后續(xù)對(duì)social IOR產(chǎn)生的影響因素進(jìn)行深入研究,發(fā)現(xiàn)手臂的動(dòng)作和注意定向能夠引起SIOR(Cole et al.,2012),社交線索(動(dòng)作相同與否)會(huì)導(dǎo)致基于位置的social IOR(Atkinson et al.,2014,2018),聽(tīng)覺(jué)提示傳達(dá)的同伴反應(yīng)位置信息(Welsh et al.,2009)和社會(huì)互動(dòng)性質(zhì)(競(jìng)爭(zhēng)與合作)不能產(chǎn)生SIOR(Atkinson et al.,2018)。此外,Nafcha等(2020)研究了在沒(méi)有直接觀察的情況下能否產(chǎn)生social IOR效應(yīng),實(shí)驗(yàn)時(shí)受試者不直接觀察靶子,僅告知受試者其同伴做出反應(yīng)的位置,結(jié)果發(fā)現(xiàn)同伴的反應(yīng)位置信息足以令受試者產(chǎn)生social IOR。他們還發(fā)現(xiàn)那些認(rèn)為自己是和合作者一起完成任務(wù)的受試者,會(huì)表現(xiàn)出social IOR效應(yīng)。這一研究表明,受試者的信念是產(chǎn)生SIOR的重要條件。

4.2 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與體育運(yùn)動(dòng)情境的結(jié)合

近年來(lái),研究者將IOR與體育運(yùn)動(dòng)情境相結(jié)合以對(duì)IOR的跨情境、跨人群現(xiàn)象進(jìn)行探討(王新宇 等,2015)。在研究跆拳道運(yùn)動(dòng)員IOR的時(shí)程特征時(shí),在IOR基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)范式中融入了跆拳道背景,實(shí)驗(yàn)將線索和靶子改為清晰度為30幀/秒做高橫踢動(dòng)作的flash動(dòng)畫(huà),以增加真實(shí)感,并要求受試者對(duì)跆拳道中位橫踢控腿動(dòng)作中的左側(cè)控腿按“F”鍵,右側(cè)控腿按“J”鍵。研究發(fā)現(xiàn)基于跆拳道背景的IOR實(shí)驗(yàn)范式在普通人群和跆拳道人群中都出現(xiàn)了IOR現(xiàn)象,從IOR的角度揭示了跆拳道運(yùn)動(dòng)中運(yùn)員使用連續(xù)擊打動(dòng)作的有效性,表明訓(xùn)練和比賽中應(yīng)考慮連續(xù)打擊同側(cè)及控制出腿節(jié)奏。IOR實(shí)驗(yàn)范式與體育運(yùn)動(dòng)情境的結(jié)合為指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員科學(xué)開(kāi)展訓(xùn)練提供了重要意義。

5 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與其他技術(shù)的結(jié)合及其理論貢獻(xiàn)

5.1 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)的結(jié)合

目前對(duì)于人腦如何從二維的視網(wǎng)膜圖像中重構(gòu)真實(shí)世界中三維客體的結(jié)構(gòu)和深度位置已有很多研究,然而,對(duì)于IOR有關(guān)“深度”問(wèn)題的研究及如何在三維空間中不同深度位置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的機(jī)制知之甚少。近年來(lái),借助VR技術(shù)對(duì)三維IOR問(wèn)題的研究層出不窮(羅琴,2018;劉艷艷 等,2022;潘鑫婷 等,2023;沈模衛(wèi) 等,2007;王愛(ài)君,2016;王愛(ài)君 等,2017;Liu et al.,2021;Wang et al.,2015),該方法提高了研究的生態(tài)學(xué)效度。前人研究表明人們能夠?qū)⒆⒁馔斗诺娇缟疃鹊娜S傾斜平面上(He &Nakayama,1995),由視差線索構(gòu)造的三維傾斜平面中存在與注意有關(guān)的IOR效應(yīng)(沈模衛(wèi) 等,2007)。近年來(lái),研究者開(kāi)始研究基于VR技術(shù)模擬的帶有深度線索的三維空間中的IOR效應(yīng)(羅琴,2018;王愛(ài)君,張明,2015;王愛(ài)君 等,2015,2017;Wang et al.,2015),研究表明IOR效應(yīng)并不是“深度盲”。后續(xù)研究在三維空間中將定向網(wǎng)絡(luò)的IOR范式與執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的Simon或Flanker范式結(jié)合,均發(fā)現(xiàn)了顯著的IOR效應(yīng)(羅琴,2018;王愛(ài)君 等,2015;Wang et al.,2015)。

5.2 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與眼動(dòng)技術(shù)的結(jié)合

研究表明,根據(jù)動(dòng)眼神經(jīng)系統(tǒng)是被激活還是被抑制,有兩種形式的IOR。當(dāng)允許眼動(dòng)時(shí),會(huì)生成基于輸出(運(yùn)動(dòng)機(jī)制)的IOR,而當(dāng)禁止眼動(dòng)時(shí),則會(huì)產(chǎn)生基于輸入(感覺(jué)機(jī)制)的IOR(Hilchey et al.,2014;Redden et al.,2021;Wang &Pomplun,2012),但是對(duì)于兩種形式的IOR的出現(xiàn)取決于何種條件尚不清楚(Eng et al.,2017,2018;Hilchey et al.,2014)。Eng等(2017)在實(shí)驗(yàn)中使用相容(目標(biāo)和按鍵在同側(cè))和不相容(目標(biāo)和按鍵不在同側(cè))任務(wù),外源線索提示后,會(huì)出現(xiàn)帶有顏色的“+”刺激(紅色做不相容反應(yīng),綠色做相容反應(yīng)),若線索和靶子出現(xiàn)在相同位置則進(jìn)行相容反應(yīng),否則做不相容反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有任務(wù)中在相容試次中都發(fā)現(xiàn)了IOR效應(yīng),而在不相容的試驗(yàn)中沒(méi)有IOR效應(yīng),表明基于輸入和輸出的IOR之間的分離不僅僅取決于動(dòng)眼神經(jīng)的激活,該研究進(jìn)一步支持了與手動(dòng)反應(yīng)模式不同的抑制性線索效應(yīng)的存在。

5.3 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與事件相關(guān)電位技術(shù)(ERP)的結(jié)合

近年來(lái)研究者常借助ERP技術(shù)高時(shí)間分辨率的特點(diǎn)來(lái)研究IOR的神經(jīng)基礎(chǔ)(Satel et al.,2019),并發(fā)現(xiàn)IOR伴隨著頂枕葉附近的P1、N1等早期成分的幅度有所降低(徐菊 等,2016;Li et al.,2021;Satel et al.,2013;Zhang et al.,2012),即將ERP技術(shù)與IOR的線索-靶子范式相結(jié)合可為IOR的神經(jīng)活動(dòng)提供有力的證據(jù)。在新近的IOR事件相關(guān)電位的研究中操控受試者對(duì)于線索的注意(Satel et al.,2013)、線索的方向(徐菊 等,2016;張陽(yáng) 等,2019)以及加入干擾事件(Martín-Arévalo et al.,2014)會(huì)觀察到不同的指標(biāo)成份變化。例如,在操控兩種條件(一種注意線索,一種忽略線索)線索時(shí),發(fā)現(xiàn)只有線索被注意時(shí)P1的調(diào)節(jié)才能影響IOR(Satel et al.,2013)。ERP研究表明在線索化和非線索化不同位置方向靶刺激誘發(fā)的 ERPs 在 250～300ms處存在一個(gè)穩(wěn)定的差異(Nd250),所以研究者采用橫向排列的刺激(Satel et al.,2014)、縱向排列的刺激(徐菊 等,2016)、垂直和水平的刺激(張陽(yáng) 等,2019)來(lái)探究刺激方向位置對(duì)Nd250的影響。在實(shí)驗(yàn)范式中引入干擾事件(在注視點(diǎn)周?chē)@示一個(gè)更小的方框),發(fā)現(xiàn)外源線索產(chǎn)生的知覺(jué)檢測(cè)成本(P1)和空間選擇(N2pc)在有效線索位置上能夠?qū)OR產(chǎn)生影響(Martín-Arévalo et al.,2014)。為了借助ERP更深入的探索IOR神經(jīng)基礎(chǔ),研究者將實(shí)驗(yàn)材料豐富化。在不同情緒面孔對(duì)IOR的影響研究中,研究者大多在線索-靶子范式和ERP設(shè)備結(jié)合中引入圖片作為線索或靶子來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明不同的情緒面孔會(huì)引起不同的ERP指標(biāo)的變化,如引入正性、中性、負(fù)性面孔圖片作為靶子時(shí),有效線索與無(wú)效線索相比P1波幅減小、N1波幅增大(王敬欣 等,2013;吳曉剛 等,2017);另外,Cao等(2017)使用應(yīng)急圖片(自然災(zāi)害、意外災(zāi)難、公共衛(wèi)生事件、社會(huì)安全事件等圖片)和風(fēng)景圖片為線索時(shí),ERP結(jié)果顯示在緊急情況下右腦頂葉及鄰近腦區(qū)的P3可作為IOR效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)制的指標(biāo)。

5.4 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與功能性磁共振成像技術(shù)(fMRI)的結(jié)合

關(guān)于IOR的時(shí)程、廣度、成分及產(chǎn)生的神經(jīng)機(jī)制研究,研究者除了使用ERP設(shè)備外,也使用fMRI技術(shù)來(lái)嘗試識(shí)別與IOR相關(guān)的神經(jīng)回路(Satel et al.,2019)?；趂MRI技術(shù)高空間分辨率的特點(diǎn),研究中多將該技術(shù)應(yīng)用于腦部損傷病人以及精神疾病患者的IOR現(xiàn)象研究中,并且新近的研究開(kāi)始嘗試在加入情緒圖片、IOR與其他范式結(jié)合或IOR與VR技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上,在雙通道結(jié)合下的IOR、IOR范式中結(jié)合fMRI技術(shù)(王愛(ài)君,2016;Abbott et al.,2012;Dai et al.,2018)。對(duì)于普通人的研究中,王愛(ài)君(2016)在fMRI結(jié)果中發(fā)現(xiàn)IOR效應(yīng)特異性激活雙側(cè)上頂葉皮層,Simon效應(yīng)特異性激活雙側(cè)中額葉皮層,并且左側(cè)中央前回參與空間IOR和Simon效應(yīng)之間的神經(jīng)相互作用。在研究三維空間中遠(yuǎn)近空間視覺(jué)加工時(shí),他們還發(fā)現(xiàn)受試者在完成任務(wù)時(shí),雙側(cè)上枕葉和頂枕聯(lián)合區(qū)是負(fù)責(zé)優(yōu)先性加工的特異性腦區(qū),且頂枕聯(lián)合區(qū)與大腦中的背側(cè)通路和腹側(cè)通路都存在著較高的功能連通性(王愛(ài)君,2016)。Abbott等(2012)在研究精神分裂癥(SP)患者在視覺(jué)任務(wù)過(guò)程中表現(xiàn)出注意力重定向和IOR兩方面的缺陷時(shí),使用雙通道結(jié)合的IOR方法讓受試者根據(jù)左右耳中出現(xiàn)的靶子做反應(yīng),發(fā)現(xiàn)額頂葉網(wǎng)絡(luò)的特征性激活。Dai等(2018)使用fMRI觀察抑郁患者、抑郁治愈者和健康者的IOR神經(jīng)基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)在線索中引入情緒面孔圖片,發(fā)現(xiàn)重度抑郁癥患者對(duì)所有面孔都表現(xiàn)出IOR效應(yīng),fMRI結(jié)果顯示這一IOR效應(yīng)的產(chǎn)生與眼窩前額皮層(OFC)中的靜息狀態(tài)激活相關(guān),這為抑郁癥的臨床治療提供了生物標(biāo)志物。

5.5 返回抑制實(shí)驗(yàn)范式與經(jīng)顱磁(TMS)技術(shù)的結(jié)合

TMS技術(shù)是利用脈沖磁場(chǎng)作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),改變皮層神經(jīng)細(xì)胞的膜電位使之產(chǎn)生感應(yīng)電流,影響腦內(nèi)代謝和神經(jīng)電活動(dòng),近年來(lái)研究者將TMS技術(shù)與IOR范式結(jié)合探討外源性空間定向效應(yīng)機(jī)制(Martín-Arévalo et al.,2019;Martín-Signes et al.,2019)。例如,Martín-Arevalo等(2019)使用線索-靶子辨別范式,在辨別任務(wù)前呈現(xiàn)一個(gè)非信息性的外圍線索,接著操縱中央事件(在注視點(diǎn)周?chē)@示一個(gè)更小的方框)的有無(wú)來(lái)觀察是否存在IOR效應(yīng)。受試者需要辨別字母(“X”或“O”)并做相應(yīng)的按鍵反應(yīng),實(shí)驗(yàn)在靶刺激出現(xiàn)后的135～160ms時(shí)間窗內(nèi)對(duì)受試者左側(cè)上頂葉(left superior parietal lobe,SPL)施加TMS刺激,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該TMS刺激使受試者對(duì)出現(xiàn)在線索位置的靶刺激反應(yīng)加快。上述實(shí)驗(yàn)和結(jié)果為空間定向效應(yīng)機(jī)制的后續(xù)研究提供了有力的支持。

6 總結(jié)與展望

綜上所述,近年來(lái),研究者們對(duì)IOR的研究有了相當(dāng)大的進(jìn)展。在IOR基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)范式研究中,通過(guò)形成SM任務(wù)更好的了解感覺(jué)機(jī)制和運(yùn)動(dòng)機(jī)制的疊加效果;刺激材料的豐富化使得IOR實(shí)驗(yàn)范式適用于各類(lèi)相關(guān)研究,情景還原力與生態(tài)學(xué)效度不斷提高;并且多通道的結(jié)合也使得IOR實(shí)驗(yàn)范式在跨通道領(lǐng)域的研究不斷深入。IOR除了在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)范式上得到拓展外,在范式結(jié)合、情景結(jié)合、技術(shù)設(shè)備結(jié)合中都得到了創(chuàng)新和拓展。將IOR范式與其他范式相結(jié)合的研究中,了解到定向網(wǎng)絡(luò)和執(zhí)行功能網(wǎng)絡(luò)的交互作用、更加方便IOR范式的不同現(xiàn)象研究;將IOR范式與不同情景相結(jié)合,可有效探討社會(huì)環(huán)境、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中是否也存在IOR現(xiàn)象;將IOR范式與各種儀器設(shè)備相結(jié)合,使IOR產(chǎn)生的神經(jīng)生理機(jī)制研究有了更加清晰的了解,以及探討三維空間中的深度問(wèn)題和注意轉(zhuǎn)移問(wèn)題。

在未來(lái)IOR的研究中,研究者們可從IOR的生態(tài)學(xué)效度、與訓(xùn)練結(jié)合、以及神經(jīng)機(jī)制等方面進(jìn)行更加深入的研究,將IOR應(yīng)用到更多的領(lǐng)域和場(chǎng)合,以對(duì)注意的研究上有更深入的了解:

(1)返回抑制范式生態(tài)學(xué)效度的提高。在IOR基礎(chǔ)范式研究中會(huì)根據(jù)需要使用不同類(lèi)型的線索、靶子。最初的線索和靶子是簡(jiǎn)單的小球等,范式單一,所以研究者對(duì)實(shí)驗(yàn)材料不斷的豐富化以提高生態(tài)學(xué)效度,比如將小球替換成五角星、各類(lèi)圖片等。在未來(lái)研究中還可以將線索和靶子更加形象的體現(xiàn)出來(lái),比如在三維空間中使用生物來(lái)研究不同類(lèi)型的生物對(duì)IOR效應(yīng)的影響,借助虛擬現(xiàn)實(shí)通過(guò)情境再現(xiàn)來(lái)還原現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景。此外,未來(lái)IOR的研究中更趨向于各種范式結(jié)合在各種場(chǎng)景中使用,現(xiàn)有研究將IOR基礎(chǔ)范式應(yīng)用于社會(huì)場(chǎng)景、體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中,未來(lái)還可以將范式應(yīng)用于射擊場(chǎng)景、警察訓(xùn)練場(chǎng)景、駕駛員學(xué)車(chē)場(chǎng)景等等,使得IOR范式的研究更加深入,獲得更高的生態(tài)學(xué)效度。

(2)返回抑制范式與訓(xùn)練的結(jié)合?？梢钥紤]把IOR作為訓(xùn)練干預(yù)的手段,或把其作為訓(xùn)練干預(yù)效果的評(píng)價(jià)方法。將IOR實(shí)驗(yàn)與長(zhǎng)時(shí)訓(xùn)練結(jié)合研究注意力的改變已經(jīng)得到了一些成果,因此未來(lái)可以將短時(shí)訓(xùn)練與長(zhǎng)時(shí)訓(xùn)練與IOR結(jié)合比較對(duì)注意影響、體育運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練對(duì)IOR效應(yīng)的影響、不同負(fù)載任務(wù)訓(xùn)練對(duì)IOR效應(yīng)的影響等等。除此之外,IOR在認(rèn)知訓(xùn)練領(lǐng)域應(yīng)用的發(fā)展也可作為未來(lái)的研究方向,尤其將其與VR技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,將IOR范式落實(shí)到生活或接近生活,通過(guò)訓(xùn)練任務(wù)與IOR實(shí)驗(yàn)范式的結(jié)合對(duì)注意的研究,可以幫助解釋專(zhuān)家和新手的差異,以及為運(yùn)動(dòng)員、警察、電競(jìng)選手等特殊群體獲得特殊技能提供一定的指導(dǎo),并使特殊疾病人群通過(guò)認(rèn)知訓(xùn)練提高自己的注意力和視覺(jué)搜索能力。

(3)返回抑制神經(jīng)機(jī)制研究的深入。在研究IOR機(jī)制上,研究者們通常在實(shí)驗(yàn)中單獨(dú)使用ERP、fMRI和TMS等技術(shù)設(shè)備。未來(lái)的研究可以考慮把多種儀器設(shè)備與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)結(jié)合在一起進(jìn)行研究,如借助ERP和fMRI技術(shù)來(lái)考察三維空間深度位置上IOR的神經(jīng)機(jī)制,以及采用經(jīng)顱直流電刺激技術(shù)和真實(shí)損傷的腦損傷病人來(lái)考察三維空間深度位置上IOR的神經(jīng)機(jī)制,同時(shí)可將近紅外等設(shè)備應(yīng)用于IOR實(shí)驗(yàn)范式中,可為IOR機(jī)制研究的提供更加便利和精確的依據(jù),也能更好的了解人們?cè)谧⒁馑阉鲿r(shí)的腦部及生理變化。