与恐惧相关的简化刺激在不同知觉负载条件下的注意捕获效应*

安 蓉 孟繁莹

（天津大学教育学院，天津 300300） （上海体育学院运动科学学院，上海 200438）

与恐惧相关的简化刺激在不同知觉负载条件下的注意捕获效应*

安 蓉 孟繁莹

（天津大学教育学院，天津 300300） （上海体育学院运动科学学院，上海 200438）

本研究选用视觉搜索范式，探讨了与恐惧相关的简化刺激在不同知觉负载条件下的注意捕获效应。结果发现：在分心物刺激为清晰的条件下，与恐惧相关的分心物刺激能够优先捕获被试注意，即使分心物刺激在一定程度上被简化，与恐惧相关的简化分心物刺激依然具有加工优先权，并且与恐惧相关的简化刺激在低知觉负载条件下和高知觉负载条件下的注意捕获量并没有显著差异，这一结果表明，与恐惧相关的简化刺激不受知觉负载的限制，能够自动化加工。

与恐惧相关，简化刺激，知觉负载，注意捕获。

1 引言

人类的感觉器官每时每刻都会输入大量相互竞争的信息，视觉系统也不例外。认知资源的有限性决定了我们不可能对每个信息都进行加工，然而，注意的指向性和集中性却有助于人们对信息进行筛选，进而提高知觉加工的效率。情绪作为人对客观事物的态度体验及相应的行为反应，对注意有特殊的影响 （孟昭兰,2005），例如：缩小注意的范围，改变注意的方向等。情绪与注意之间的这种相互关系一直是心理学的研究热点 （何媛媛,袁加锦,伍泽莲,李红,2008;杨小东,罗跃嘉,2004;黄宇霞,罗跃嘉,2009;张庆,张杰栋,胡思源,刘嘉,2011; Shiho&Syoichi,2009;Jessica,Yorzinski,Penkunas,Platt,&Richard,2014）。近年来，关于负性情绪刺激加工的优先性，持续引起众多学者的关注（王敬欣,贾丽萍,白学军,罗跃嘉,2013;Öhman & Mineka,2001;Eastwood,Smilek,& Merikle, 2001;Öhman,Lundqvist,&Esteves,2011）。

情绪对行为的控制意义非凡，这种控制能够影响信息的获取。情绪标志着与个体相关的环境状态，尤其是与恐惧相关的刺激，如愤怒的面孔、危险的动物 （蛇或蜘蛛）以及血腥的场面等 （Eastwood,Smilek,&Merikle,2001;Öhman,Flykt,& Esteves,2001），对人类的生存与发展至关重要。Öhman和Mineka（2001）认为恐惧刺激源于进化史上那些反复对人类祖先造成威胁的事物。恐惧刺激的出现对多数个体来说是一种强烈的情绪体验，它能够将人们的注意引向具有潜在威胁的情境中，促使其快速采取措施以避免伤害。在对恐惧情绪的深入研究中，众多学者对与恐惧相关的刺激在注意加工过程中表现出心理和行为的优先效应这一主题表现出极大的兴趣。Öhman和Mineka（2001）据此提出了恐惧进化模块说，目的是应对进化过程中出现的诸如面孔识别、猎物警戒等适应性问题 （杨昭宁,苏金龙,2012）。该学说认为，与恐惧无关的刺激相比，人们易被与恐惧相关的刺激驱使，优先注意那些威胁人们生存与发展的恐惧刺激。此外，这种优先性可发生在阈限以下且相对不受主观控制，同时人脑存在专门的神经环路允许人们对与恐惧相关的刺激产生自动反应，这一发现为解释恐惧刺激的优先加工效应提供了依据。

Öhman和Mineka的发现促使众多心理学者对此展开更为深入的探讨，他们选用携带危险信息的恐惧刺激 （蛇、蜘蛛，生气的面孔等）在多种实验范式下进行了大量的实验研究 （Barratt&Bundesen,2012;Ikeda,Sugiura,& Hasegawa,2013; Hansen&Hansen,1988），这些实验均证实了与恐惧相关的刺激比与恐惧无关的刺激更能捕获人们的注意（Lipp,2006;Lipp&Waters,2007;Soares,Esteves,Lundqvist,&Öhman,2009）。在现实生活中，人们面临的恐惧刺激并非总是清晰且确定的，随着恐惧刺激清晰度的降低，刺激自身所携带信息的威胁程度也会相应下降。在此条件下，与恐惧相关的简化刺激能否依然引发快速优先的加工，并以自动化的方式捕获人们的注意。Öhman，lundqvist和Esteves（2011）运用视觉搜索范式，发现在简化的轮廓面孔图中存在恐惧优先效应。据Treisman和Gelade（1980）提出的特征整合理论可知，选择性注意的视觉加工分为两个阶段：特征登记阶段和特征整合阶段。特征登记阶段相当于前注意阶段，是一种平行的、自动的加工过程。特征整合阶段相当于对物体的知觉阶段，人们把彼此独立的特征联系起来，形成对某一物体的整体表征。简单的视觉特征以平行的方式被登记，通过注意的集中性被整合，最后刺激得以确认。Sarah等人 （2011）认为与恐惧相关的简化刺激可能存在一条捷径，这一捷径允许该刺激在所有细节被登记前就能得以确认。众多研究似乎证实了与恐惧相关的简化刺激拥有便捷路径，那么，对于与恐惧相关的简化刺激来说，这一便捷路径能否突破知觉负载的限制，自动捕获人们的注意，是一个亟待深入研究的问题。

依据Lavie和Tsal（1994）提出的知觉负载理论可知，认知资源具有有限性，当前加工任务的负载状况决定了与任务无关的干扰刺激的加工程度。若当前任务的知觉负载较低，在完成当前任务时注意资源没有被耗尽，那么剩余的注意资源将会自动 “溢出”，同时，与任务无关的分心物刺激将会得到加工，进而对当前任务产生干扰。若当前任务的知觉负载较高，对当前任务的加工将会使认知资源消耗殆尽，进而使得与当前任务无关的分心物刺激得不到足够的认知资源，在此条件下，分心物刺激便不会对当前任务产生干扰效应。当与恐惧相关的分心物刺激被简化，其自身所携带生态信息的警示作用降低，人们的注意还能够被简化的恐惧刺激所捕获吗？

在本研究中，采用视觉搜索范式的变式，通过不同的字母组合控制知觉负载的高低，改变分心物刺激的清晰度，同时在搜索序列左右两侧呈现与任务无关的分心物刺激 （蛇、蝴蝶等），以探讨与恐惧相关的简化刺激能否突破认知资源的限制，进行自动化加工。实验推测若与恐惧相关的简化刺激能够自动捕获被试的注意，那么在含有与恐惧相关简化刺激的实验中，对目标的搜索速度会慢于包含有中性相关的简化刺激或无干扰刺激的搜索速度。

2 方法

2.1 被试

40名在校大学生和研究生参加了本实验，27名女生，13名男生，平均年龄为22±2.706岁。被试均为右利手，所有被试的视力或矫正视力正常，无色盲或色弱。被试均自愿参加，实验后给予相应报酬。

2.2 实验材料

分心物刺激为中性或与恐惧相关的动物图片，呈现在注视点的左右两侧，其大小为5.5o×7o。实验包括两个任务，分别是清晰干扰条件下和简化干扰条件下的视觉搜索，每个被试完成其中一项任务即可。运用图像软件Photoshop 5.0降低了刺激图片的清晰度，单元格大小为7方形，所有图片像素大小为650×488。

实验材料为字母和动物组成的图片。屏幕中央有一黑色 “+”为注视点， “+”的大小为0.7o× 0.7o。搜索序列由四个字母组成，在注视点的上下两侧各有两个字母，为了均衡被试对搜索序列的所有字母的注意，故将接近注视点的两个字母设置的较小，字母大小为1.0o×1.2o。远离注视点的两个字母较大，字母为1.3o×1.5o。低负载由目标字母为“M”或 “N”与字母 “O”组成，高负载除了目标字母 “M”或 “N”，剩余非目标字母选于 “H”，“K”， “X”， “W”和 “Z”。

问卷测试：采用李克特五点量表法，对Purkis和Lipp（2007）用以测量被试对动物图片喜爱程度的问卷进行改编，以考察被试对部分动物的喜爱程度和恐惧程度。问卷包括两部分，第一部分测量被试对动物图片的喜爱程度，得分越高，表示被试对某种动物越喜爱。第二部分主要是考察被试对动物的恐惧程度。主试提问被试六个问题，用 “是”或 “否”回答。问题包括被试是否对其中一些动物极其讨厌或被一些动物伤害过，是否对某种动物强烈的不喜欢、害怕或躲避它的靠近等。根据被试的回答来判断他们是否对蛇或蜘蛛有强烈的恐惧感。

对问卷结果进行分析后发现，被试对与恐惧相关的动物图片喜爱程度的得分低于对与恐惧无关的动物图片喜爱程度的得分 （2＜3.65），且差异显著（p＜0.01）。多数被试反映会尽量避免接触或看到与恐惧相关的动物，该结果对实验选取动物图片的合理性予以佐证。

2.3 仪器和设备

实验刺激在14寸的笔记本电脑上呈现，屏幕分辨率为1024×768，程序运行和反应时以及错误率的搜集通过软件E－prime 1.0实现。

2.4 实验设计

采用2（分心物刺激的清晰度:清晰、简化）×2（知觉负载:高、低）×3（分心物刺激:恐惧相关、中性相关、无干扰）的混合实验设计。被试间变量为分心物刺激的清晰度，被试内变量为分心物刺激和知觉负载。

2.5 实验程序

被试的任务是在搜索序列中搜索目标字母 （M或N），如果是M，按数字键3；如果是N，按数字键8。实验要求被试又快又准确的按键反应。实验流程示意图见图1，整个实验过程中，刺激图片呈现在白色背景中，被试距屏幕60cm。每个试次开始时，屏幕中央都会呈现一个黑色的注视点1000ms；随后屏幕中呈现搜索序列，被试按键反应后刺激画面消失，若被试在3000ms内没有做出反应，刺激画面将自动消失。实验试次之间的间隔为1000ms。实验流程如图1所示。

图1 与恐惧相关的清晰负性干扰刺激在高知觉负载条件下的实验流程示意图

为平衡干扰刺激出现的次数，在66.6%的试次中，搜索序列的左右两侧会同时出现干扰刺激，两种干扰刺激的呈现概率均为33.3%。在剩余的33.3%的试次中，搜索序列的左右两侧将不会出现干扰刺激。全部实验共384个试次，每96个试次构成一区组，实验以随机方式呈现。为了让被试熟悉实验任务，在正式实验开始前，每个被试都要进行20次的练习实验，为避免被试对分心物刺激产生预期，练习过程中不会出现分心物刺激。整个实验持续约40分钟。

3 结果

3.1 数据处理

使用SPSS18.0对数据进行分析，首先剔除被试错误反应的反应时。其次对被试反应的极端值（按三个标准差的原则）进行剔除，共剔除1.39%的数据。最后对被试的反应时和错误率进行重复测量两个因素的三因素混合方差分析。

3.2 反应时分析

方差分析的结果显示 （见图2）：分心物刺激的清晰度主效应显著，F（1,38）=14.006，p＜0.01，被试在分心物刺激为清晰条件下的反应时大于简化条件下的反应时，且差异显著；知觉负载的主效应显著，F（1,38）=412.786，p＜0.001。被试在高负载条件下的反应时大于低负载条件下的反应时，说明实验对知觉负载的控制有效，显著增加了任务难度。分心物刺激性质的主效应显著，F（2,37）=14.274，p＜0.001。被试在与恐惧相关的分心物刺激条件下的反应时大于中性相关分心物刺激条件下的反应时和无干扰下的反应时，且差异显著。

图2 不同知觉负载和不同类型的干扰刺激条件下的反应时

分心物刺激的清晰度与知觉负载的交互作用显 著，F（1,38）=6.103，p＜0.05。其它因素间的交互作用都不显著。本实验紧接着对交互作用进行了进一步的简单效应检验，结果显示：无论清晰刺激还是简化刺激，被试在高知觉负载条件下的反应时均大于在低知觉负载条件下的反应时，且差异显著，F（1,38）=259.64，p＜0.001。F（1,38）=159.25，p＜0.001。此外，不管是在高知觉负载条件下还是在低知觉负载条件下，被试在清晰条件下的反应时总大于在简化条件下的反应时，且差异显著。F（1,38）=13.28，p＜0.01，F（1,38）=13.26，p＜0.01。

为了进一步比较与恐惧相关的分心物刺激和中性相关的分心物刺激注意捕获量的大小，因此对两种不同性质的分心物刺激在不同负载下所产生的注意捕获效应进行了2（高/低知觉负载）×2（恐惧图片/中性图片）的重复方差分析。我们用有分心物刺激条件下的反应时与无分心物刺激条件下的反应时的差值来衡量注意捕获量。结果显示 （见图3）：在图片设置为清晰的条件下，分心物刺激性质的主效应显著，F（1,19）=14.353，p＜0.01。与恐惧相关的分心物刺激注意捕获量显著高于中性相关的分心物刺激的注意捕获量，这表明与恐惧相关的动物图片能够引人被试更多的注意。知觉负载的主效应不显著，二者的交互作用也不显著。在图片设置为简化的条件下，分心物刺激性质的主效应显著，F（1,19）=7.381，p＜0.05，表明了与中性相关的分心物刺激相比，即使与恐惧相关的分心物刺激被简化，但依然具有很强的捕获注意能力。知觉负载的主效应以及二者的交互作用均不显著，说明在高知觉负载和低知觉负载条件下，与恐惧相关的分心物刺激的注意捕获量未发生显著变化。

图3 不同类型的干扰刺激在不同知觉负载下的注意捕获效应量 （ms）

3.3 错误率分析

方差分析结果显示：分心物刺激的主效应显著，F（2,37）=4.108，p＜0.05，分心物刺激的清晰度、知觉负载和分心物刺激的交互作用显著，F（2,37）=3.829，p＜0.05，其它因素的主效应和交互作用都不显著。随着实验进程的发展，被试的表现得以改善，错误率降低。

4 讨论

4.1 与恐惧相关的分心物刺激对注意捕获的影响

与恐惧相关的分心物刺激对被试的注意有重要影响，它能优先捕获被试的注意，干扰任务的完成。本研究的实验结果显示：被试在与恐惧相关的分心物刺激条件下的反应时大于中性分心物刺激条件下的反应时，且被试在中性相关分心物刺激条件下的反应时大于无干扰条件下的反应时。实验结果表明，与恐惧相关的分心物刺激的注意捕获量显著大于中性相关的分心物刺激的注意捕获量，表明与恐惧相关的分心物刺激具有更强的注意捕获能力，体现了负性情绪刺激加工的优先权。该结果与以往的研究结论基本一致。众多学者对负性情绪刺激能够优先捕获注意这一主题展开了大量研究，其中有的研究者利用快速序列呈现范式，在呈现的刺激序列中，第一个靶刺激T1为中性词，第二个靶刺激T2一半为消极词，一半为中性词。结果显示，在注意瞬脱出现的时间段内 （200ms－500ms），被试对消极意义T2的报告准确率要显著高于中性含义的T2（Anderson,2005;Keil&Ihssen,2004）。还有研究者采用线索－靶子范式发现，被试在负性图片为有效线索条件下的反应时显著大于中性图片为有效线索时的反应时，显示负性情绪刺激能够优先捕获被试的注意 （王敬欣,田静,贾丽萍,李永鑫, 2012）。此外还有研究者采用情绪stroop实验范式发现，焦虑个体与外显攻击者对负性情绪刺激存在注意偏向，说明负性情绪刺激在情绪stroop效应中具有加工优先权 （Mathews&Macleod,1994;李静华,郑涌,2014）。

与中性相关的分心物刺激相比，为何与恐惧相关分心物刺激更易捕获人们的注意？从生物进化的角度来看，人们之所以会对负性刺激给予更多的注意，是因为它代表着危险的来临，能够对人们起到警告作用，是人们适应环境的一种表现。关于与恐惧相关的分心物刺激具有更强的注意捕获能力的原因有： （1）与恐惧相关的分心物刺激作为一个额外奇异刺激，具有较高的新颖性； （2）与恐惧相关的分心物刺激包含有威胁性信息，对人类的生存适应具有警示作用 （邓晓红,张德玄,黄诗雪, 2010）； （3）人们面对与恐惧相关的刺激时，能够无意识地激活自我防御机制，进而促使人们快速处理来自环境中的威胁及伤害 （王敬欣,田静,贾丽萍,李永鑫,2012;朱诗敏,郑希付,2009）。

4.2 与恐惧相关的分心物刺激的清晰度对注意捕获的影响

本实验的研究结果支持了注意获得说。通过控制分心物刺激的详细水平来设定分心物刺激的清晰度，实验结果表明，被试在清晰条件下的反应时大于在模糊条件下的反应时，且差异显著。尽管与恐惧相关的简化刺激的注意捕获量小于与恐惧相关的清晰刺激的注意捕获量，但被试的注意亦会被与恐惧相关的简化刺激优先捕获。被试根据简化刺激的特征对其作出判断，这一携带威胁性信息的刺激特征会迅速凸显在被试的大脑中。Wolfe和Bennett（1997）认为简化的物体包含了有关于物体结构的信息，在知觉到物体整体之前，有关物体结构特征的信息已经被深度加工。研究结果进一步验证了对与恐惧相关的简化刺激的快速加工发生在刺激进入意识之前这一假设。

该研究结果与国外关于简化情绪刺激的研究结论相似，Forbes（2011）等人利用视觉搜索范式，以与恐惧相关的剪影刺激和模糊刺激为实验材料，考察了与恐惧相关的分心物刺激的清晰度在削弱的情况下对人们注意的影响。结果表明，即使一个与恐惧相关的分心物刺激极其简化，它也能够转移被试的注意，得到优先加工。Yorzinski等人 （2014）利用眼动追踪技术，以狮子和黑斑羚及蛇和蜥蜴为实验材料，在空间频率及清晰度被降低的条件下，与搜索目标为非恐惧动物相比，在以恐惧动物为搜索目标的情况下，被试的反应速度更快。Ohman，lundqvist和Esteves（2011）发现，无论是序列搜索还是平行搜索，在简化的轮廓面孔图矩阵中，生气面孔被觉察到的速度与准确性显著高于微笑面孔。可见，即使与恐惧相关的分心物刺激在一定程度上被简化，但依然具有较强的捕获注意能力，某种程度上，在注意资源紧张的情况下，与恐惧相关的简化刺激比与恐惧相关的清晰刺激更容易占据人们注意的优势地位。人们易被与恐惧相关的简化刺激所吸引也是人们适应性行为的一种重要体现。

4.3 与恐惧相关的简化刺激捕获注意的自动性

虽然本实验发现的 “与恐惧相关的简化刺激具有加工优先性”这一结论与前人的研究结果一致，但更让人们感兴趣的是与恐惧相关的简化刺激能否自动捕获被试的注意。不同的研究者对自动性的定义不同，王敬欣等人 （2012）使用线索-靶子范式，在左右两个注视点同时呈现图片 （负性情绪图片和中性图片），若负性情绪图片为有效提示的情况下出现返回抑制，而中性图片为有效提示的情况下没有出现返回抑制，就判定负性情绪刺激能自动捕获注意。本研究根据 Yantis和Jonides（1990）提出的自动化标准对自动化进行定义，自动化要同时符合意向性原则和知觉负载不敏感原则。张庆等人 （2011）参考Yantis和Jonides的自动化标准，在搜索集呈现分心物刺激 （面孔和色块）。结果表明，色块分心物刺激在不同知觉负载条件下的注意捕获量差异显著，而生气的面孔分心物刺激恰恰相反，这证实了负性情绪刺激不受知觉负载调节的注意捕获效应的影响，并表明了生态信息的作用。Ikeda，Sugiura和Hasegawa（2013）使用 EEG技术，在搜索序列的左右两侧，设置面孔 （生气和中性）干扰刺激，观察不同知觉负载条件下面孔刺激的注意捕获效应。结果发现，无论在高知觉负载条件下，还是在低负载条件下，生气面孔都不受知觉负载的限制，自动捕获被试的注意，干扰被试对目标字母的搜索。

无论在低知觉负载条件下还是在高知觉负载条件下，与恐惧相关的简化刺激都能够捕获被试的注意，并且与恐惧相关的简化刺激在这两种知觉负载条件下的注意捕获量并没有显著差异。本实验的结果表明，一方面与恐惧相关的简化刺激作为与目标完全无关的分心物刺激，能够转移被试的注意力而得到加工，符合意向性原则。另一方面与中性相关的分心物刺激相比，与恐惧相关的分心物刺激能够优先吸引被试注意，且这种能力能够突破知觉负载的限制，符合负载不敏感原则。因此，与恐惧相关的简化刺激能够自动捕获人们的注意。

在国内未来的研究中利用新的实验范式，如视觉追踪、EEG、ERP等是必要的，只有这样才能更加深入地了解负性情绪刺激自动加工的详细过程。此外，对与恐惧相关的简化刺激的优先加工是否会因个体的不同而不同，或是因特质焦虑的不同而不同还没有定论。在今后结合个体差异来进一步研究与恐惧相关的简化刺激与注意捕获的关系是有必要的。

5 结论

本实验探索了与恐惧相关的简化刺激在不同知觉负载条件下的注意捕获效应。结果显示，在分心物刺激为清晰的条件下，与恐惧相关的分心物刺激能够优先捕获被试注意，即使分心物刺激在一定程度上被简化，与恐惧相关的简化分心物刺激依然具有加工优先权，并且与恐惧相关的简化刺激在低知觉负载条件下和高知觉负载条件下的注意捕获量并没有显著差异。这一结果表明，与恐惧相关的简化刺激不受知觉负载的限制，能够自动化加工。

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The Simplified Images of Fear-relevant Stimuli Are Processed Automatically

An Rong,Meng Fanying
(School of Education,Tianjin University,Tianjin 300072;School of Kinesiology,Shanghai University of Sports,Shanghai 200438)

The study used the visual search paradigm,examining the attention capture effect of the simplified images of fear-relevant stimuli at different perceptual load conditions.The conclusion of this study are:under the clear stimuli condition,the fear-relevant stimuli can capture participants′attention preferentially.To some extent,even though distractors are simplified,the fear-relevant stimuli initiate preferential processing.The amount of attentional capture of the simplified images of fear-relevant stimuli at different perceptual load conditions are not significantly different.The results indicated that the simplified images of fear-relevant stimuli are not restricted by perceptual load,and can be processed automatically.

simplified stimuli,perceptual load,attention capture.

B842.1

2015-4-6

天津市哲学社会科学规划项目 （TJJX12-O33）。

孟繁莹，E-mail:mengfanying_tjupsy@126.com。