近日，北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院、麥戈文腦科學(xué)研究所羅歡課題組在 PLoS Biology 發(fā)表研究論文“Sequential sampling of visual object during sustained attention”（Jia et al., 2017）。PLoS Biology 以 Primer 形式對該工作進(jìn)行了特別評論介紹（Jensen & Vissers, 2017）。該研究采用腦電圖結(jié)合認(rèn)知行為實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了視覺注意對多個(gè)物體的序列采樣機(jī)制。論文通訊作者是羅歡研究員，*作者是生命科學(xué)聯(lián)合中心博士研究生賈建榮。研究合作者包括北京大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)學(xué)院、麥戈文腦科學(xué)研究所方方教授、劉玲博士。

視覺系統(tǒng)在每時(shí)每刻都會收到大量信息，注意過程需要選擇重要的信息進(jìn)行優(yōu)化加工（“選擇性注意”）。以往大量研究都集中在對一個(gè)物體的選擇性注意方面（注意一個(gè)而抑制其它）。然而，自然視覺場景往往包含多個(gè)物體，大腦是如何在時(shí)間空間上靈活分配注意資源來達(dá)到對多個(gè)物體的采樣呢？

該研究中，羅歡課題組采用視覺注意范式結(jié)合時(shí)間響應(yīng)函數(shù)（temporal response function）的方法從人類大腦的整體腦電活動中分離出多個(gè)物體各自的神經(jīng)響應(yīng)活動。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)即使當(dāng)前任務(wù)只要求注意一個(gè)視覺物體時(shí)，注意采樣卻仍然以大約 200-300 毫秒的節(jié)奏在兩個(gè)物體間進(jìn)行切換，即反映出一種序列加工模式。這一序列加工過程是通過對 alpha 頻段（～10Hz）神經(jīng)活動進(jìn)行時(shí)空調(diào)控來實(shí)現(xiàn)的。這種序列加工模式會隨當(dāng)前任務(wù)所要求的注意分配而進(jìn)行相應(yīng)改變，當(dāng)任務(wù)要求在多個(gè)物體上的注意分配更均勻時(shí)，序列采樣模式變得更為明顯。

視覺注意范式結(jié)合時(shí)間響應(yīng)函數(shù)來分離多物體各自的神經(jīng)響應(yīng)活動

這些結(jié)果結(jié)合羅歡課題組以往的“行為振蕩”發(fā)現(xiàn)（Song et al., 2014; Huang et al., 2015），支持了注意的動態(tài)性和離散性，提示了注意過程可能是由一系列基本的注意時(shí)間組塊（attentional temporal chunks）聯(lián)結(jié)而成，各個(gè)物體的加工被分配在不同的注意時(shí)間組塊中，同時(shí)當(dāng)前的任務(wù)也會對組塊的資源分配進(jìn)行靈活調(diào)控。這一成果揭示了多物體注意的動態(tài)新機(jī)制，開辟了新的基礎(chǔ)研究方向，也對注意障礙相關(guān)疾病有所啟示。

結(jié)果總結(jié) & 注意時(shí)間組塊概念示意