注意负荷对情绪刺激加工的影响

王硕 郭薇

（新疆师范大学心智发展与学习科学重点实验室，乌鲁木齐 830017）

注意负荷对情绪刺激加工的影响

王硕 郭薇

（新疆师范大学心智发展与学习科学重点实验室，乌鲁木齐 830017）

目的：探讨注意负荷对情绪加工的影响，从而为情绪加工是否需要注意资源提供实证依据和理论支持。方法：以不同注意负荷水平的字母搜索图片与正性、中性和负性面部表情相结合的方式，让被试完成不同注意负荷的字母圈搜索任务，来考察不同面部表情在高低注意负荷下的加工时程特点。研究结论：（1）注意负荷会影响情绪的加工；（2）情绪加工不依赖于注意资源的主动分配；（3）消极情绪比积极情绪更能够引起注意偏向。

情绪；注意负荷；注意资源分配

1 前言

进入21世纪，随着神经心理学、神经影像学、计算机科学和脑科学在方法和技术上的进步，关于情绪的研究取得了巨大的进展。人们已经认识到情绪是以个体的愿望和需要为中介的一种心理活动，是对个体与环境意义事件之间关系的反应，是情感的外部表现，是人类的一种适应性表现，也构成了一个基本的动机系统［1］。情绪是一种内部的主观体验，但在情绪发生时，又总是伴随着某种外部表现，这种外部表现也就是可以观察到的某些行为特征，这些与情绪有关的外部表现叫作表情［2］。面部表情对于人类生存和种族进化具有重要的生物和社会价值，而识别、理解和判断面部表情的能力也是个体社会适应能力的一个重要方面。

由于人所处的环境是复杂多变的，包含大量的信息，而人的感知能力是有限的，在同一时间，人只能对环境中的一部分信息进行加工。要完成这个加工，就需要使心理活动有选择地指向有关信息，这就是人的注意能力。Lavie提出的知觉负载理论认为，知觉加工的资源是有限的，然而所有刺激物的加工过程都是自动并且强制进行的直到加工资源耗尽。在此前提下，较高的知觉负载便会占用绝大部分的认知资源并消耗在相关任务的处理上，从而使得无关的刺激得不到足够的资源进行加工，而在较低的知觉负载情况下，“溢出”的剩余资源便会自然地对无关刺激进行加工从而对当前任务产生干扰［3］。当前任务知觉负载的高低决定了选择性注意过程中的资源分配。知觉负载理论根据任务需要的注意资源多少来解释注意选择发生的机理，从而解决了选择性注意研究的知觉选择和反应选择之争。

笔者在总结国内外相关研究时发现，目前以面孔表情作为情绪刺激考察情绪加工的注意机制仍存在争论：（1）面孔表情加工不需要注意资源的参与Vuilleumier等设计了一个fMRI实验，其中，给被试呈现竖直或水平放置的两个面部表情和两个房屋两个面部表情要么都是恐惧表情，要么都是中性表情，要求被试选择性地注意竖直或水平刺激，并持续保持中心注视点，来完成这两个刺激相同／不同的匹配判决。结果发现，无论最初空间注意是如何分配的恐惧面孔都比中性面孔引起了杏仁核区域的更大激活［4］。Anderson等用恐惧、厌恶或中性面孔镶嵌在地点图片上的半透明图片，让被试做男女判断（注意面孔）或内外判断（注意地方而忽略面孔），发现杏仁核对恐惧表情的激活不受注意分配的影响，在未注意条件下，恐惧面孔对于杏仁核的激活仍然大于中性面孔［5］。这些研究都说明杏仁核对威胁相关刺激的加工是不依赖于注意资源分配的。（2）面孔表情加工需要注意资源的参与。有研究发现只有当注意资源充足时，相关的脑区包括杏仁核才会对情绪性面孔产生反应并且反应各异。和其他类型刺激的处理相似，对面孔表情的处理也受到自上而下的控制，因此情绪加工需要注意资源。Pessoa等发现在未注意条件下，即同时忽略呈现在注视点的中性和恐惧面孔所有反应类型基本上是等值的（杏仁核峰值点：中性表情左／右：20／21；恐惧表情左 ／右：19／20；），且没有显著差异，恐惧面孔所引起的增强的杏仁核激活就会消失。所以他认为只有在分配了注意资源的情况下，面孔表情才能激活杏仁核区域［6］。针对以上存在争议的问题，本研究共设计了两个实验：实验1探讨注意负荷对边缘呈现面孔表情加工的影响，实验2探讨注意负荷对中央呈现面孔表情加工的影响。通过对注意负荷进行有效的控制以及改变目标刺激呈现的位置来研究情绪加工与注意资源之间的关系。

2 实验1 注意负荷对边缘呈现面孔表情加工的影响

实验采用未注意盲范式［7］，即在呈现目标刺激的同时呈现意外刺激，以意外刺激是否被被试知觉为标准，通过探讨意外刺激发生被忽略抑制研究外显的注意捕获，考察不同注意负荷下，呈现在屏幕边缘位置的面孔表情加工。

2．1 研究方法

2．1．1 被试

共24名在校学生，其中男生6名，女生18名，年龄在18～25岁之间，均为右利手，视力或矫正视力正常，无色弱或色盲现象，以前从未见过实验照片上的人物。

2．1．2 实验设计

实验为2×3的被试内设计，其中自变量为任务的注意负荷和面孔表情。因变量为字母搜索任务和面孔探测任务的正确率和反应时。采用Lavie经典的字母搜索任务来控制注意负荷［8］，目标字母为“N”“X”，在 5个“0”中搜索目标字母为低注意负荷，在相似字母“H、K、M、W、Z”中搜索目标字母为高注意负荷。

2．1．3 实验材料与程序

实验图片为3名男性和3名女性的高兴 （积极）、平静（中性）和恐惧（消极）三种面孔表情，全部为黑白图片，共18张，均选自中国面孔表情图片系统［9］。用图像软件PhotoShopCS3对所有面孔进行统一的亮度、对比度处理，并只保留面孔的内部轮廓（眉毛、眼睛、鼻子、嘴巴等）。刺激任务的字母大小为0．7×0．9，平均分布在 1．5°视角的圆上。每个字母出现在同一位置的比率基本相同。面孔距字母1cm。刺激图片大小为220×240像素。

被试有两个判断任务，首先是判断字母圈中出现的目标字母是“N”还是“X”。当出现“X”时，用左手食指按“1”，出现“N”时用右手食指按“9”。 左右手按键在被试间平衡。出现问号后，被试要对出现字母同时屏幕上是否出现了面孔做出判断，如果出现按“8”，没出现按“9”。指导语中只要求被试注意字母，而忽略情绪面孔。被试坐在距屏幕60cm位置，要求在实验中尽量保持视线集中在注视点位置。实验流程如图1所示。

图1 实验流程示意图

2．2 结果与分析

采用SPSS16．0统计软件对反应时和错误率进行统计分析。在剔除错误反应与反应时小于100ms和大于1500ms的被试数据之后，得出字母搜索预实验项目平均正确率为73%，面孔探测项目预实验平均正确率为77．33%。

对被试在面孔呈现在边缘时字母搜索和表情探测项目的正确率和反应时进行2×3重复测量方差分析，结果发现（见表1）：注意负荷水平的主效应显著，F（1，23）＝240．422，p＜0．001，即在低注意负荷水平字母搜索项目的正确率显著比高注意负荷水平的正确率高；在反应时上，F（1，23）＝178．549，p＜0．001，即在低注意负荷水平字母搜索项目的反应时显著短于高注意负荷水平的反应时。不同类型面孔表情主效应显著，F（2，46）＝3．855，p＝0．002，说明低注意负荷水平面孔表情探测的正确率显著高于高注意负荷水平；F（2，46）＝13．104，p＝0．004，说明低注意负荷水平面孔表情探测的反应时显著短于高注意负荷水平。

表1面孔呈现在边缘时字母搜索和表情探测项目的正确率（%）和平均反应时（ms）（M±SD）

表2 多重比较结果

注意资源争夺情况的分析主要基于两个方面：一方面是字母搜索项目正确的情况下，面孔表情探测项目与之相对应的正确率和反应时；另一方面是面孔表情探测项目正确的情况下，字母搜索项目与之相对应的正确率和反应时。两个方面的结果显示：注意负荷的主效应显著，F（1，23）＝13．104，p＝0．001，即低注意负荷水平面孔表情探测的正确率显著高于高注意负荷水平；F（1，23）＝0．210，p＝0．041，即低注意负荷水平面孔表情探测的反应时显著短于高注意负荷水平。多重比较发现（见表2）：被试对消极表情的反应时显著短于积极表情和中性表情，p值均＜0．05，差异显著；而积极表情与中性表情的反应时之间差异不显著，p值均为0．98。两个方面结合起来的结果分析显示，注意负荷的主效应依然显著，高注意负荷水平条件下的正确率远远低于低负荷水平，反应时也比低负荷水平长，这就表明注意资源的分配不均，对情绪的加工产生了影响；在不同种类面孔表情的条件下发现，消极表情比积极表情和中性表情的反应时间更短，这就表明注意资源在面对多种情绪刺激时，在资源的分配上产生了差异，消极情绪刺激对注意资源产生了吸引，并不是注意资源的主动分配。

3 实验2 注意负荷对中央呈现面孔表情加工的影响

采用与实验1相同的未注意盲范式，考察当刺激目标与面孔表情重叠时，对面孔表情加工的影响

3．1 研究方法

3．1．1 被试

共24名在校学生，其中男生6名，女生18名年龄在18～25岁之间，均为右利手，视力或矫正视力正常，无色弱或色盲现象，以前从未见过实验照片上的人物，也从未参与过实验1的研究。

3．1．2 实验设计

同实验1。

3．1．3 实验材料与程序

与实验1基本相同，不同处在于将实验1中的字母镶嵌在面孔或非面孔的图片上。实验流程如图2所示。

3．2 结果与分析

图2 实验流程示意图

表3 面孔呈现在中央时字母搜索和表情探测项目的正确率（%）和平均反应时（RT）（ms）（M±SD）

对被试在面孔呈现在中央时字母搜索和表情探测项目的正确率和反应时进行2×3重复测量方差分析，结果（见表3）发现：注意负荷水平的主效应显著，F（1，23）＝133．268，p＜0．001，即低注意负荷水平字母搜索项目的正确率显著比高注意负荷水平的正确率高；F（1，23）＝129．314，p＜0．001，即低注意负荷水平字母搜索项目的反应时显著短于高注意负荷水平的反应时。实验2的面孔表情探测项目正确率的主效应显著，F（2，46）＝44．120，p＜0．05，说明低注意负荷水平面孔表情探测的正确率显著高于高注意负荷水平；而实验2的面孔表情探测项目反应时的主效应并不显著，F（2，46）＝1．820，p＝0．19，说明低注意负荷水平面孔表情探测的反应时与高注意负荷水平并无差异。

综合注意资源争夺情况的两个方面来分析，结果显示：注意负荷的主效应不显著，F（1，23）＝0．703，p＝0．411，即低注意负荷水平面孔表情探测的正确率与高注意负荷水平没有差异；F（1，23）＝1．230，p＝0．580，即低注意负荷水平面孔表情探测的反应时与高注意负荷水平没有差异。多重比较发现，消极表情的反应时显著短于积极表情和中性表情，p＝0．038，p＝0．009，差异显著；而积极表情与中性表情的反应时之间差异不显著。

实验2与实验1具有相似性，主要是在注意负荷条件的控制上都显示出了有效性，但是在面孔表情探测项目的反应时方面出现了差异。实验2的面孔表情探测项目反应时的主效应并不显著，这说明目标刺激呈现位置的改变使面孔表情探测项目在实验2的注意资源争夺中处于优势，摆脱了注意负荷的影响。与实验1不同的是，当字母搜索项目正确时，面孔表情探测项目在反应时上的注意负荷主效应与交互作用均不显著，表情的主效应反而出现了差异，消极表情的反应时显著短于积极表情和中性表情，再一次出现了消极情绪的优先反应现象。这就说明即使改变了目标任务的呈现位置，注意资源在分配注意力时依然会倾向于消极情绪刺激，同样说明了情绪加工并不依赖于注意资源的分配。

4 总讨论

本研究采用未注意盲范式，通过难度不等的字母搜索项目与呈现在屏幕中不同位置的三种面孔表情相结合的方式，探究了被试在高低注意负荷下情绪加工与注意资源分配之间的关系。

4．1 注意资源分配对情绪刺激加工的影响

实验1和实验2采取了行为实验的方式，发现字母搜索任务和面孔探测任务在注意资源分配上的争夺。一方面当字母搜索任务分配到足够的注意资源时，不同表情的面孔探测任务在反应时上出现差异，另一方面当面孔探测任务分配到足够的注意资源时，字母搜索任务的完成受不同面孔表情的影响是不同的。这说明在两种注意负荷条件下，面孔表情均能得到一定的加工，这种加工不依赖于注意资源的主动分配，即自上而下的目标驱动的分配。在行为反应上，通过比较高低注意负荷下字母搜索任务的正确率和反应时，可以判断注意负荷的控制是有效的。

一般认为选择性注意取决于两方面的竞争，一是自上而下的目标驱动，二是自下而上的数据驱动［10］。在本研究中，让被试将注意力只集中在字母搜索任务上就是通过一种自上而下的加工，让被试根据目标任务分配自己的注意力。而和字母圈同时呈现的面孔表情就成了当前任务的干扰刺激，但是这个干扰刺激带有情绪色彩。根据以往研究发现，情绪刺激在注意争夺中处于优势地位，能优先分配到注意资源，则这些干扰的面孔表情可以优先获取注意资源［11］。如果这两种加工是同时发生的，那么注意的分配就要在自上而下和自下而上之间进行权衡。

4．2 呈现位置对情绪刺激吸引注意资源的影响

本研究中考虑的一个影响注意分配的重要因素就是面孔表情刺激在屏幕中所处的位置。在前人所做的fMRI研究中，情绪面孔和与之竞争注意资源的客体呈现的位置是不同的：面孔和客体分散地呈现在注视位置和边缘位置［12］，面孔和客体分散地呈现在注视点旁边，面孔和客体重叠地呈现在注视点位置［13］，面孔和客体重叠呈现在边缘位置［14］。有研究认为呈现在边缘位置的面孔表情更容易激活杏仁核区域。但是从注意资源分配的角度看，处于屏幕中央的面孔对于注意资源的获取具有优势［15］。实验1和实验2的对比发现，处于中央位置的情绪面孔对当前加工任务的干扰较大。注意的空间研究发现，注意在空间分布上是有一定范围的。这个范围之外的刺激可能就得不到加工，因此面孔呈现位置会影响到面孔表情的加工。

4．3 负性面孔表情的注意偏向

大量研究发现，相对于中性和正性刺激，负性刺激能引起更快、更显著的反应，负性刺激对注意资源的吸引能力被称为 “负性情绪偏向（negativit bias）”［16］。 这种偏向在很多研究中都得到了证实Tipples等使用视觉搜索任务发现，当靶子是负性情绪图片时，被试的搜索速度会很快，而且搜索成绩与刺激出现的位置没有关系［17］。Ohman等发现这种负性情绪图片的搜索不受干扰刺激数目的影响，这种反应类似于“pop－out”效应［18］。 相反，Lipp 等发现当负性情绪图片是干扰物时，其他靶子的搜索速度会变慢，说明负性情绪图片的呈现影响了靶子的搜索［19］对于负性情绪的这种表现，可以从两方面进行解释一是负性情绪刺激比其他刺激能获取更多的注意资源，一是注意一旦分配给负性情绪刺激就很难转移开，即固着在负性情绪上［20］。本研究也验证了这种负性情绪的注意偏向。在积极情绪与消极情绪对注意资源的吸引方面我们可以发现，两组实验中，消极情绪无论是作为目标刺激还是作为干扰刺激，被试字母搜索项目与面孔表情探测项目的反应时都比积极情绪的反应时短，这说明消极情绪吸引了更多注意资源的分配，导致被试做出了更快，更准确的反应因此消极情绪比积极情绪更能引起注意偏向。

5 结论

5．1 注意负荷会对情绪刺激的加工产生影响，高注意负荷下，面孔表情探测项目的正确率更低，反应时更长；改变刺激的呈现位置，还是得出同样的结果。

5．2 情绪加工不依赖于注意资源的主动分配。在不同注意负荷条件下，面孔表情都能对注意资源产生吸引和影响而得到加工。

5．3 消极情绪比积极情绪更能够引起注意偏向。

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The Effects of Attentional Load on Emotional Processing

Wang Shuo，Guo Wei
（The Key Laboratory of Mental Development and Learning Science，Xinjiang Normal University，Urumqi 830017）

This study used facial expression as emotional stimulus to explore the impact of attentional load on emotional processing so as to provide an empirical basis and theoretical support to solve the problem that whether emotional prccessing depends on attentional resource．Based on two experimental results and relevant discussions，this study got the following several conclusions：（1）There is the effect of attentional load on emotional processing． （2） The processing of emotion does not depend on the allocation of attentional resources．（3） Negative face can attract more atteritional resources than positive and neutral faces．

emotion； attentional load； attentional allocation

郭薇，女，讲师，硕士。 Email：guoweitoday@163.com