奖惩反馈对注视线索效应的影响*

陈艾睿，杨 晗，夏 宇

(1.苏州科技大学 教育学院，江苏 苏州 215009；2.西交利物浦大学 领导与教育前沿院，江苏 苏州 215123；3.苏州集盟健康管理有限公司，江苏 苏州 215123)

1.研究综述

人眼的注视方向具有很强的指向性。在社会交往中，人们通过他人的眼神方向推测其注意的焦点和兴趣，同时也会转移自身的注意，这种现象被称为“注视追随”。[1]研究者通常采用注视线索提示范式考察注视追随现象，在中央呈现带有注视方向的面孔，然后将目标呈现在注视方向(线索化位置)或者注视相反方向(非线索化位置)，研究发现人们对注视方向出现的目标反应更快，并以两种条件下的差值，即注视线索效应(gaze-cueing effect)作为量化注视追随现象的指标。[2-4]

研究者们对注视线索效应进行了大量的探讨，涉及注视线索效应的影响因素、时程特点、个体差异以及神经机制等方面。这些研究大致分为两类：一类是将注视追随的过程与外周线索、中央箭头线索诱发注意转移的过程进行比较，考察线索目标呈现的时间间隔(stimulus onset asynchrony，SOA)、线索预测性、任务需求、知觉负载等对注视追随的影响。研究发现，眼神注视线索与外源性提示线索有相似性，如均可以引起快速的注意转移、具有自动化的特点、都很难被个体抑制、可以在无意识条件下发生[2-4]，因此研究者认为眼神注视线索是一种外源性的注意线索。另一类是运用更加生态化的方法，将注视线索置于特定的社会情境下，考察注视追随是否受到面孔熟悉度、表情、面孔的支配性等社会相关信息的影响。与其他空间注意线索进行比较发现，注视线索也会受到心理理论、期望等自上而下因素的影响，眼神注视线索是一种内源性的注意线索[5-7]。此外，还有研究者认为注视线索既不同于内源性线索，也不同于外源性线索，他人的眼神方向对于个体的心理理论发展和适应社会很重要，因此眼神注视线索与头部线索、身体朝向等属于社会性注意线索，社会性注意具有特异性。[8-9]该观点也有神经方面的支持性证据，注视线索不同于内源性和外源性线索诱发的注意效应，注视追随现象的发生需要很多大脑皮层和皮层下结构的参与，包括颞上沟、丘脑、杏仁核、眶额叶等区域，因而具有一定的特异性。

奖赏和惩罚对人类心理和行为(如学习、执行控制、决策等)的影响一直是心理学研究的热点问题。研究者对奖赏和注意的关系进行了探讨，发现奖赏可以提高人们完成任务的动机，进而影响人们的选择性注意。[10-15]在注意线索目标范式下，人们做空间注意任务时给予其额外的金钱奖励，可以调节空间注意行为，导致奖赏条件下注意效应的增强。[11-13]除此之外，采用视觉搜索范式的研究还发现，当空间中存在多个目标和干扰物时，奖赏可以增强内源性线索和外源性线索诱发的注意定向。[14-15]奖赏和选择性注意的神经科学方面的研究发现，奖赏可以调节大脑内多巴胺的释放，调节纹状体(即奖赏相关的区域)和额顶区域(即空间注意相关的区域)，并且脑功能连接和脑网络分析显示，在奖赏条件下，脑内奖赏相关的脑区和注意系统的脑功能的连接增强。[16-17]在动机和行为的研究中，除奖赏外，惩罚也可以改变人们动机和行为，进而调节内隐注意和外显注意行为。[18-20]而关于惩罚和视觉功能的神经研究发现，惩罚相关的刺激比奖赏相关的刺激能捕获更多的注意，并且可以引起更强的视觉皮层的神经活动。[18-19]虽然这些行为学和神经科学研究证实，无论空间存在两个物体还是多个物体，奖赏和惩罚都可以调控外源性注意和内源性注意；但是奖赏和惩罚因素能否调节注视线索效应尚不清楚。

为了考察奖赏和惩罚对注视线索效应的影响，本研究采用注视线索范式设计两个行为学实验。实验1比较了有奖赏反馈条件和无奖赏反馈条件下注视线索效应量的差异，并且在两种线索目标间隔时间参数(250ms和750ms)下考察这一问题。实验2在实验1的基础上加入惩罚反馈条件，系统比较无奖惩条件、奖赏反馈条件和惩罚反馈条件的差异。实验对于奖赏和惩罚的操控为在试次后给予被试当前区组的奖惩金额，无奖惩条件为不呈现任何奖赏或者惩罚反馈刺激。若注视线索效应受到奖惩反馈的影响，则会发现注视线索效应量在各个反馈条件下的差异；反之，则说明注视线索效应不受奖惩反馈的影响。

2.实验1：线索目标时间间隔为250ms和750ms时，奖赏对注视线索效应的影响

实验采用2(线索有效性：有效vs无效)×2(线索目标时间间隔：250ms vs 750ms) ×2(有无奖赏反馈：无奖赏反馈vs有奖赏反馈)被试内实验设计。线索有效性是指目标呈现的位置与注视方向是否一致：两者一致时，注视方向为有效线索；反之，两者不一致时注视方向则为无效线索。线索目标呈现的时间间隔分为250ms和750ms两个水平。在两种时间参数下，考察奖赏对注视效应的影响。因变量为被试完成空间注意任务时的反应时和正确率。

(1)方法

18名在校本科生(男6 名，女12名)参加了实验，均为右利手，且均未参加过类似实验，实验结束后获得一定的报酬。所有被试视力正常或矫正视力正常，无色盲或色弱。

实验在暗室环境下进行，屏幕背景为灰色。实验程序的编制以及数据采集均采用E-prime 2.0软件。被试采用键盘进行按键反应。实验呈现四张面孔图片，分别为一男一女两名模特，模特的眼神方向有向左和向右两个版本。这些图片采用Photoshop软件处理，抹去模特的头发，采用椭圆形区域居中呈现面孔，以避免其他无关特征对实验的干扰。

实验流程如图1所示，在无奖赏条件(基线实验)中，先呈现中央注视点1000ms，而后出现向左或者向右看的面孔图片，即为眼神注视线索，250ms或者750ms后出现目标字母，目标字母出现的位置为面孔图片的左侧或者右侧。被试的任务是既快又准地判断目标字母是F还是T。面孔的注视方向与目标位置一致的概率为50%。在有奖赏反馈的实验中，除给予奖赏反馈外，其余与基线实验相同，若被试判断正确，则会显示“￥10”；若被试判断错误，则会显示“错误”。实验1共包含320个试次，分为4个区组(block)：两个基线条件block，两个奖赏条件block。每个block有80个试次，每两个block中间休息一次。在正式实验前，被试先练习以确保理解实验任务，并且明确基线实验除基础被试费外没有额外奖赏，但是奖赏实验中若被试较好地完成了实验任务，除基础被试费外再给予10元的奖励。

图1 实验1流程(图中示例为奖赏反馈条件下的单个试次的流程，无奖赏反馈条件除不呈现反馈屏外，均与奖赏反馈条件相同)

(2)结果

对18名被试的正确率和反应时数据进行统计，表1显示了各个条件下的平均正确率。被试平均正确率为98.09%(SD=0.03)，说明被试均认真完成实验任务。对正确反应的试次且反应时在三个标准差范围之内的数据进行统计，结果如表2所示。

表1 实验1各个条件下的平均正确率

表2 实验1各个条件下的平均反应时

对平均反应时进行重复测量方差分析，发现线索有效性主效应显著，F(1,17)=7.15,p=0.016,η2=0.30，线索有效条件下的反应时(541ms)显著小于无效条件(551ms)；时间间隔主效应显著，F(1,17)=13.70，p=0.002，η2=0.45；时间间隔为250ms时，被试的反应时显著小于750ms时的反应时；奖赏条件主效应不显著，F(1,17)=3.02，p=0.10；奖赏条件与线索有效性交互作用不显著，F(1,17)=0.02，p=0.96；奖赏与时间间隔交互作用不显著，F(1,17)=2.92，p=0.11；三者交互作用不显著，F(1,17)=0.023，p=0.88。

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实验1发现，目标距离注视线索呈现的时间间隔为250ms和750ms时，均产生稳定的注视线索效应。这与以往注视追随的研究结果相同，人们可以根据眼神的方向转移自身的注意。

3.实验2：奖惩反馈条件下的注视线索效应

在实验1的基础上，实验2比较了奖赏反馈、惩罚反馈和无奖惩反馈条件的注视线索效应量。实验采用2(线索有效性:有效vs无效)×3(奖惩反馈:无奖惩反馈条件vs惩罚反馈条件vs奖赏反馈条件)被试内实验设计。若奖惩反馈可以影响注视线索效应，则会观测到各个条件下注视线索效应量存在差异。

(1)方法

22名在校本科生(男9名，女13名)参加了实验，均为右利手，且均未参加过类似实验，实验结束后获得一定的报酬。所有被试视力正常或矫正视力正常，无色盲或色弱。

实验在暗室环境下进行，屏幕背景为灰色。实验程序的编制以及数据采集均采用E-prime 2.0软件，采用键盘进行按键反应。实验2采用与实验1相同的注视线索提示范式，实验流程如图2所示。在基线实验中，先呈现中央注视点600～800ms，而后出现向左或者向右看的面孔图片，即为眼神注视线索，750ms后出现目标字母L。被试的任务是既快又准地判断L出现的位置，出现在左侧时用右手食指按J，出现在右侧时用右手中指按I。面孔的注视方向与目标位置一致的概率为50%。在奖赏实验中，除给予奖赏反馈外，其余与基线实验相同。在有奖赏反馈条件中，若被试判断正确，则显示“+5元”；若被试判断错误，则显示“错误”。在惩罚条件中，若被试判断正确，则显示“√”；若被试判断错误，则显示“-5元”。实验共包含360个试次，分为6个block：两个基线block，两个奖赏block，两个惩罚block。每个block有60个试次，每两个block中间休息一次。

图2 实验2基线条件、奖赏条件和惩罚条件示意图

(2)结果

对被试的正确率和反应时数据进行统计，被试平均正确率为99.67%(SD=0.05)，说明被试均认真完成实验任务。表3显示了各个条件下的平均反应时，对其进行重复测量方差分析，发现线索有效性主效应显著，F(1,21)=34.15,p=0.00,η2=0.62，线索有效条件下的反应时(370ms)显著小于无效条件(379ms)；奖惩条件主效应显著，F(2,42)=6.37，p=0.004，η2=0.23，事后检验发现，奖赏条件的反应时显著快于惩罚条件，p=0.004；基线条件的反应时也显著快于惩罚条件，p=0.018,奖赏条件和基线条件的反应时差异并不显著，p=0.386；奖惩条件与线索有效性交互作用不显著，F(2,42)=0.19，p=0.83。

表3 实验2各个条件下的平均反应时

实验2发现，当目标距离注视线索呈现的时间间隔为750ms时，基线条件、奖赏条件和惩罚条件均产生稳定的注视线索效应。这与以往注视追随的研究结果相同，人们可以根据眼神的方向转移自身的注意，但各个条件的注视线索效应量无显著差异。

4.讨论

本研究采用注视线索提示范式，通过两个行为学实验考察和比较奖赏条件、惩罚条件、无奖惩条件下的注视线索效应。实验1发现，眼神注视线索和目标呈现之间的时间间隔无论是较短(250ms)还是较长(750ms)，均可以产生注视线索效应；实验2在较长时间间隔条件下也重复了实验1的结果。两个实验均发现，注视线索有效条件下的反应时显著快于无效条件，即产生了稳定的注视线索效应。这与以往对注视追随研究的结果一致，说明他人的眼神注视方向可以转移人们的注意。[2-4]此外，实验2还发现，惩罚条件下人们的反应显著慢于基线条件和奖赏条件，说明本研究对于惩罚反馈的操纵可以有效地影响人们完成空间注意任务的反应时。

值得注意的是，本研究并未发现有奖赏反馈条件、惩罚反馈条件和无奖惩条件(即基线条件)下注视线索效应量的差异，这与近期考察奖赏影响注视线索效应的研究结果一致。[21]这说明眼神方向不同于其他非社会性线索，金钱奖惩并不能调节人们的注视追随行为。以往关于注意和奖赏关系的研究发现，奖赏可以通过提高人们的动机以及刺激的物理突显性，进而调控人们的空间注意，但是这些研究呈现的注意线索为非社会性的线索，如突然出现在外周的提示或者中央呈现的箭头线索。[11-15]本研究呈现的是具有社会性意义的眼神注视线索，结果发现注视线索诱发的注意效应很稳定，并不受金钱奖惩的影响。这可能有两方面的原因。一方面，在人类进化中，他人的眼神方向对于个体的生存具有非常强的意义和价值，比如通过看其他社会成员的眼神方向，共享关于环境的信息，避免野兽袭击，促进个体心理理论的发展和社会交往等。[8-9]所以，这种社会性线索诱发的空间注意很强，不易受到金钱反馈的影响，这也支持了社会性注意具有特异性的观点。另一方面，本研究操控的奖惩程度可能不足以影响注视追随。实验1中，奖赏条件下被试除获得基本被试费5元外，还可以获得10元奖励；实验2中，奖惩条件下被试可以额外获得5元奖励或者扣除5元。这种方式是对整个实验区组获得的奖惩进行反馈，可能不足以调节被试在奖赏组和惩罚组的动机水平，进而表现为奖惩组和基线条件下相同的注视线索效应量。如果增加奖惩反馈的强度，如对每个试次中被试的行为反应进行奖惩反馈，即被试获得的总奖惩金额为所有试次的累积金额，就可能会调节注视线索效应量。除本研究这种操纵奖惩反馈的方式外，在以往考察奖赏和注意的研究中，还有一类是将奖赏刺激与目标或者分心物的物理突显性进行联结，进而考察奖赏联结对注意的影响，并发现具有奖赏价值的目标物和干扰物可以捕获个体的注意选择和知觉加工。[23-24]虽然本研究并未发现奖惩反馈条件与基线条件下注视线索效应的差异，但是其他种类的奖惩方式(如奖惩联结学习)以及奖惩程度(如价值更高的奖励)对注视线索效应是否有影响尚待研究。

本研究具有一定的局限性，实验并未系统考察个体差异和人格特征在其中的作用。有研究发现，不同个体对金钱奖励的敏感性存在差异[10，25]；注视追随现象的研究也发现自闭特质、焦虑特征、年龄在社会性注意中的作用。这提示个体差异可能会调节奖惩和注视线索效应之间的关系。虽然对奖惩与非社会性注意影响的研究，没有考察个体差异和人格特征在其中的作用；但对于更加社会性的情景，如奖惩与社会性注意交互作用的研究还需要考虑个体差异的作用。奖赏和惩罚可以诱发个体的动机，和奖赏有关的中脑多巴胺系统也可以增强与奖赏关联刺激的表征，增强个体的注意程度，进而提升完成学习和工作任务的质量。对奖赏和惩罚影响注意的认知机制的进一步研究，既可以应用于现实生活中动机的诱发等活动，也可以为人们在生产生活中需要较高注意力的活动提供指导。[24]更重要的是，研究发现，注意缺陷障碍患者、抑郁症患者表现出更弱的奖赏驱动的注意效应。这提示基于奖赏的注意效应可以作为多种临床症状的诊断，也为奖赏应用于未来研究提供指向性。虽然本研究并未发现奖惩反馈对注视线索效应的影响，但是其他种类的奖惩方式对注视线索效应的影响尚待研究。在社会性注意的研究中，一些研究者提出眼神具有特殊的生物和社会意义，眼神方向不同于其他非社会性注意线索。[9]本研究两个实验的主要结果表明，奖惩反馈不影响注视线索效应，这与非社会性线索诱发的空间注意不同，从而支持了注视线索具有特异性的观点。未来研究应采用多种方法和技术，深入考察社会性注意特异性的认知和神经机制。