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时间知觉注意调节的实验研究 1 不同时距加工机制的分离现象 时间感知（s）是时间感知的一个广泛模型，属于极短距离（5s）的研究区域。时间知觉包括对事件持续性和顺序性的知觉。目前从认知神经科学角度对时间知觉的研究仅限于事件持续性知觉。时间知觉的理论模型分为生物取向、认知取向以及综合取向,生物取向模型主要强调有机体时间信息加工或计时活动的内源性成分,假设有机体大脑内存在一个生物钟或内部时钟,内部时钟是时间信息表征的前提。认知取向模型主要强调时间信息加工的外源性成分,即外部刺激因素、环境因素以及其它认知活动过程对时间知觉的影响,认为时间是从刺激环境特别是刺激的变化中加以抽象和建构而来的,是认知过程的间接结果,尤其是记忆和注意的结果。综合取向模型将以上两种观点加以整合,认为时间知觉是各种内部和外部因素共同作用的结果,因此较具生态学效度。生物取向观点强调时间知觉中的自动加工成分,认知取向观点强调时间知觉中的控制加工成分,综合取向则认为两种加工均存在于时间知觉中。时间认知分段综合模型强调认知时间的分段性,时间知觉中自动与控制加工的关系也应该随着时距的不同而动态的变化。 认知神经科学提供了不同时距加工机制不同的证据。对一名叫H.M.的脑损伤病人的研究最早发现了不同时距加工机制分离现象。H.M.是一名两内侧颞叶(bilateral medial temporal lobe)损伤病人,研究者要求H.M.再现1s~300s范围内的时距,结果发现H.M.能够较精确地再现20s以下的时距,而系统低估20s以上的时距。Eisler和Eisler用幂函数拟合了H.M.再现时距的数据,发现其心理物理函数有明显的断裂,分裂为高低两段。神经药理学的研究进一步表明自动加工与控制加工的关系随着时距的不同而有差异。Rammsayer运用神经药理学方法发现影响工作记忆的药物均会影响大约500ms以上时距的加工,而大约500ms以下的时距加工则有赖于基底神经节多巴胺活动性,表明约500ms以下时距不受认知控制影响,而约500ms以上时距则受工作记忆的调节。Lewis等回顾了功能性磁共振成像研究成果后认为,对时距信息有自动加工和认知控制加工两种加工机制,“1s”是两种加工机制的分界点。对“秒下(sub-second)”时距主要是自动加工,不受注意、唤醒等因素的影响,所涉及的脑区称为“自动计时系统(automatic timing system)”,主要包括小脑、基底神经节、辅助运动区等。对“秒上(supra-second)”时距加工主要是认知控制加工,易受注意、唤醒等因素的影响,与之有关的脑区称为“认知控制计时系统(cognitively controlled timing system)”,主要包括前额叶皮质、顶叶等。Lewis以自动加工和控制加工为标准划分不同的计时系统能够解释许多fMRI研究结果,但是由于fMRI时间分辨率较低,以此为依据提出以“秒上”和“秒下”为时间点来划分脑的加工机制则尚需要实验加以验证。 注意调节对时间知觉的影响是划分两种加工的重要指标之一。最近的研究发现在视觉通道内对时间的注意调节能够对时间知觉产生影响。例如Coull等报告了一项fMRI的研究,操纵对时间的注意程度,证明了时间知觉受注意调节的影响,即时间知觉中存在控制加工。研究者在双任务实验条件下,通过指导语让被试按照比例将注意分配到视觉刺激的时间和颜色属性上,结果发现随着对时间注意的增加,时间分辨任务成绩提高,而颜色分辨任务成绩下降,同时前辅助运动区、右岛盖的活动性也提高,表明上述脑区与对时间的注意调节有关。时间任务比颜色任务更加激活的脑区有前辅助运动区、右岛盖、右背外侧前额叶,右背侧前运动区、左腹内侧前额叶、右颞下回、右颞中回、右颞上回、左顶下小叶、右顶下小叶、左前壳。表明以上区域与时间信息加工有关。此项研究明确了视时间知觉中控制加工涉及区域,但不能确定控制加工开始的时间点。 事件相关电位具有极高的时间分辨率,能够弥补以上神经药理学和fMRI研究的不足。关联性负变(Contingent Negative Variation,CNV)被认为与时间信息加工密切有关,有研究者对CNV波幅、峰值等与时间信息加工的关系进行了一系列的研究。以CNV为指标研究自上而下的对时间的注意调节,结果发现对同一刺激的时间和非时间属性的注意所激活的脑区有差异。例如,Gibbons等要求被试对同一听觉刺激分别进行时间和音调分辨任务,结果发现注意时间属性时额叶和中央区电极在150ms至1000ms诱发更负的波,后部电极在500ms至1000ms诱发更负的波;Pouthas等对同一视觉刺激分别进行时间和强度分辨任务,结果发现注意强度属性的最大波幅位于楔叶、前扣带回、左前额叶,注意时间属性比注意强度属性在右额叶诱发更大