拥挤效应研究进展及展望

李昂

摘要 拥挤效应是指客体周围其他物体的轮廓引起了目标识别成绩下降的现象。它是客体认知中的一个重要的瓶颈，对于拥挤效应的深入研究，有助于进一步了解客体认知过程。关于拥挤效应，有很多的理论，但是都不能很好地解释拥挤效应。目前最为流行的是两阶段加工模型，然而涉及相关的脑区却不甚清楚。关于拥挤效应脑机制的研究可能是今后发展的一个方向。

关键词 拥挤效应 客体认知 Bouma定律 整合区

中图分类号：G444 文献标识码：A

0 引言

拥挤效应是指客体周围其他物体的轮廓引起了目标识别成绩下降的现象。当一个客体单独出现在视觉的边缘区时，我们可以很容易地辨认出它的特征，但是如果这个客体的周围同时存在其他客体，我们就难于辨认此客体，这种现象在心理学上叫做拥挤效应。①拥挤效应影响了大脑在复杂环境中识别客体的能力，这种损伤在差异识别、单词识别甚至是面孔识别任务上都有所体现。

1 拥挤效应的关键要素

1.1 关键间距

关键间距指的客体之间恰好不会发生拥挤效应的距离。比较常用的测量拥挤效应的方法有：第一，求出固定目标物条件下控制两侧物距离之于任务成绩的函数，75%正确率所对应的距离就是关键间隔；第二种是阈限法（e.g.差别阈限），它能操纵比较多的变量但是相对耗时，这种方法是通过估计拟合阈值实现的；第三种方法字母识别任务中的范式，需要同时测量周围物视力（flanked acuity）以及相对的字母视力（letter acuity）。

1.2 相似的刺激物

目标物和两侧物的相似程度会影响拥挤效应。目标物和两侧物越相似（包括形状大小、深度、颜色等各方面）则拥挤效应会越明显。

1.3 Bouma定律

1970年，Bouma发现，字母辨认任务中的关键间隔大约是目标物偏离中央视野距离的一半。②随后大量的研究频繁地重复出了这个结论。Bouma定律的普遍性说明了，拥挤效应中的关键间距是人类视觉中的一个基本特征，其与刺激呈现的方向和位置无关。

1.4 拥挤效应在不同边缘区的变化

不同边缘区的拥挤效应并不尽相同。在右侧视野内，垂直排列的两侧物会比水平排列的两侧物引起更加明显的拥挤效应，然而在左侧的视野里，情况却截然相反。③拥挤效应在低级视觉区受到注意的影响要远远比高级视觉区小得多。④

2 拥挤效应的理论基础

通过对拥挤效应的研究，我们可以对大脑认知客观世界的规律有进一步的认识。从这个角度上说，拥挤效应是我们窥视大加工客体规律的一扇门。因为拥挤效应代表了边缘视觉区一个比较重要的客体认知瓶颈，对拥挤效应的研究已经成为视觉研究中的一个热点问题。关于客體加工中拥挤效应出现的原因，目前主流的理论是两阶段模型理论。

两阶段模型想第一阶段是特征觉察。特征是大脑接受图像的基本要素，每个特征在初级视觉皮层上都有一个相应的神经细胞，只有刺激使这些细胞处于激活状态时，大脑的高级部分才能对其收到的刺激进行进一步加工。第二阶段是特征整合阶段。这个阶段发生在初级视觉区的加工之后。在这个阶段里，大脑需要把这些特征整合起来以便能认出客体，这个阶段包括整合、捆绑、分割、集中、归类、外形整合以及选择注意。一些实验表明，视觉系统可能存在一个对简单的视觉刺激进行整合的整合区。⑤然而在边缘视觉区可能缺少一些相关刺激的整合区，所以在整合特征的时候，常常对不必要的特征也进行了整合，从而出现了拥挤效应。⑥

3 小结与展望

拥挤效应是客体认知过程中一个重要的瓶颈，它会影响边缘视觉区对客观世界的识别能力。但是如果边缘区的目标物和两侧的物体的间距大约在目标物偏离视野中央距离的一半左右的话，就不会发生拥挤效应。目前存在很多理论试图解释拥挤效应及其背后的机制，但基本上都不能完全预测拥挤效应。尤其是对拥挤效应之后隐藏的脑机制还不甚了解。因此，通过脑成像的方法对拥挤效应进行研究从而提出一种更加合理的理论可能是今后拥挤效应研究的一个主要方向。

注释

① Levi， D. （2008）. "Crowding—An essential bottleneck for object recognition： A mini-review." Vision Research 48（5）：635-654.

② Bouma， H. （1970）. " Interaction effects in parafoveal letter recognition." Nature 116：177-178.

③ Strasburger， H. （2004）. "Unfocussed spatial attention underlies the crowding effect in indirect form vision " Journal of Vision 4：1-13.

④ Mareschal， I.， M. J. Morgan， et al. （2010）. "Attentional modulation of crowding." Vision Research 50（8）：805-809.

⑤ Pelli， D. G. （2008）. "Crowding： a cortical constraint on object recognition." Current Opinion in Neurobiology 18：445-451.

⑥ Pelli， D. G. and K. A. Tillman （2008）. "Uncrowded Window for object recognition." Nature Neuroscience 11（10）：1129-1135.