心理所研究發現選擇性注意與分配性注意對跨通道一致性加工的調制機制

多模態通道信息處理是人類與外界環境進行有效交互的重要認知基礎。來自不同感覺通道的信息可能一致，也可能不一致。大量實證研究表明，無論是在選擇性注意還是在分配性注意條件下，個體在一致條件下的行為表現顯著優于不一致條件。選擇性注意指個體在處理任務相關信息的同時，能夠有效抑制任務無關刺激干擾的能力；而分配性注意指個體同時對多個任務相關信息進行加工的能力。值得注意的是，現有研究多聚焦于單一注意類型對跨通道一致性的調制機制，缺乏同時對選擇性注意與分配性注意在跨通道一致性加工中的機制比較。因此，選擇性注意與分配性注意對跨通道一致性的調制機制是否相同，仍需要進一步深入探究。

為了回答該問題，中國科學院心理研究所劉勛研究組的科研人員開展了一項研究，設計了視聽Stroop任務（測量選擇性注意）和視聽Matching任務（測量分配性注意)，并同時記錄被試的腦電信號（N = 30）。兩種任務的視聽刺激相同，都包含相同和不同兩種條件。但是兩者指導語不同：Stroop任務要求被試對聽覺刺激反應而忽略視覺刺激，Matching任務要求被試判斷視覺和聽覺刺激是否匹配（圖1）。行為結果見圖2，發現Stroop任務和Matching任務下的反應時在不相同條件下比相同條件下長。

圖1. 實驗設計

圖2. 行為結果

時頻分析結果發現Stroop和Matching任務既有特異性也有相同的加工機制。特異性加工機制主要體現在中頂部delta頻段和中部以及后頂部的beta頻段，見圖3。對于delta（1–3 Hz）頻段，研究發現在Matching任務中，中頂部delta能量（440-820 ms）在一致條件下比不一致條件下高，而在Stroop任務中沒有顯著差異。這一結果說明選擇性注意與分配性注意對跨通道的一致性的調制在刺激評估和決策過程中存在特異性。對于beta（13–30 Hz）頻段，研究發現在Stroop任務中，大腦中部的beta能量（740-1000 ms）在不一致條件下比一致條件下降低的更多，反映了選擇性注意對任務無關反應的抑制；此外，研究還發現后頂部的beta能量（740-1000 ms）在不一致條件下比一致條件下增加的更少，說明不一致條件下選擇性注意抑制了視覺刺激（任務無關刺激）的加工。而Matching任務這兩個腦區沒有顯著的beta能量變化。

圖3. 時頻分析結果：任務和條件在delta和beta頻段上的交互作用

此外，研究發現Stroop任務和Matching任務在theta頻段上有相同的神經機制，見圖4和圖5。在Stroop任務中，與一致條件相比，不一致條件下的額中和左側顳葉的theta能量（460–920 ms）增強（圖5）。在Matching任務中，與一致條件相比，不一致條件下額中和枕葉區的theta能量在200-500 ms時間窗上增強，此外，額中和左側顳葉區的theta能量在760-1000 ms時間窗上也增強。額中和任務相關腦區theta能量的增強分別代表著認知控制需求的增加和大腦對任務相關刺激的加工增強。因此，這些結果表明，選擇性注意與分配性注意對跨通道一致性的調制在額中和任務相關腦區的theta頻段上具有相同的加工機制。

圖4. 時頻分析結果：Stroop任務在theta頻段上的主效應

圖5. 時頻分析結果：Matching任務在theta頻段上的主效應

總的來說，該研究旨在探討不同類型的注意是否通過共享或特異的神經機制來調制跨通道一致性。研究結果發現，選擇性注意與分配性注意對跨通道一致性的調制既有相同也有特異性的加工機制。研究結果提示，大腦可能通過多種注意機制來實現對跨通道一致性的調制，這些注意機制既可能是共享的，也可能是特異性的。

該研究獲得了國家自然科學基金(NSFC)和德國研究基金(DFG)(62061136001,and DFG TRR-169)的資助。

研究成果已在線發表在Neuroimage上。心理所博士研究生許紅慧（已畢業）為第一作者，心理所劉勛研究員為通訊作者。其他作者包括愛荷華大學的楊國春博士、漢堡大學的Florian G?schl博士、瑞士聯邦理工學院的任巧悅博士、廊坊師范學院的于梅博士和首都師范大學的李琦教授。

論文信息：Xu, H., Yang, G., G?schl, F., Ren, Q., Yu, M., Li, Q., & Liu, X. (2025). The modulation of selective attention and divided attention on cross-modal congruence. NeuroImage, 309. DOI:10.1016/j.neuroimage.2025.121093