年轻行人在注意力缺失导致的“盲视”现象中,感知负荷的增加与他们对潜在威胁的察觉能力存在差异——这种差异可能与他们的发育阶段有关

《Journal of Applied Developmental Psychology》:Perceptual load increases inattentional blindness in young pedestrians: Developmental threat detection differences

【字体: 时间:2025年11月22日 来源:Journal of Applied Developmental Psychology 2.1

编辑推荐:

  本研究通过动画模拟不同年龄段行人过马路场景,探究感知负荷对注意盲视的影响。结果表明,5-6岁儿童在高负荷时注意盲视率显著高于其他年龄组,低负荷时表现接近成人,且对负荷变化更敏感。研究揭示了儿童在复杂交通环境中的注意力脆弱性,为设计针对性安全措施提供依据。

  在现代城市环境中,交通事故已成为威胁儿童安全的重要问题。特别是在5至29岁年龄段,道路交通事故是导致死亡的主要原因之一。根据世界卫生组织的数据,这一群体中因道路交通事故导致的死亡率尤为突出。而在我国,儿童交通事故中,行人伤亡占了相当大的比例,高达49.5%。这些事故中,有62%发生在儿童在过马路时突然奔跑或回头的情况下。面对这一严峻的现实,我国政府已将创建儿童友好型城市作为国家发展的重要目标之一,并强调提升儿童的安全意识和营造安全的交通环境。因此,深入理解儿童在交通场景中注意力缺失导致的意外事件机制,对于制定有效的安全教育和预防措施至关重要。

注意力缺失导致的盲视(Inattentional Blindness, IB)是一种认知现象,指的是当个体专注于某一对象或事件时,无法察觉其他显著的、意外的刺激。这一现象在交通事故中尤为常见,尤其是在驾驶者和行人之间。研究表明,IB是许多交通事故的重要诱因。例如,驾驶者在IB状态下可能无法察觉行人进入其视野范围,而行人则可能因未能及时发现驶近的车辆而发生危险。然而,大多数关于IB的研究集中在驾驶者群体,忽视了行人的视角,尤其是儿童的注意力特点。鉴于行人,尤其是儿童,是交通事故中最脆弱的群体之一,因此从行人的角度研究IB的机制同样重要。

IB的研究理论框架中,负荷理论(Load Theory)是一个核心模型,该理论基于人类注意力资源有限的基本假设。负荷理论将注意力资源分为两种类型:感知负荷(Perceptual Load)和认知负荷(Cognitive Load)。感知负荷主要反映的是自下而上的注意力选择限制,即当视觉任务的感知需求较高时,个体的注意力资源会被占用,从而抑制对意外或任务无关刺激的处理,增加IB的发生率。而认知负荷则关注自上而下的注意力控制,当认知控制需求过高时,任务相关的注意力优先级可能降低,使注意力更容易受到干扰。感知负荷与认知负荷共同构成了对IB的全面解释。

在IB研究中,任务设定理论(Attention Set Theory)进一步强调了自上而下的注意力调节。该理论认为,观察者的注意力设定决定了哪些特征被视为相关,并优先进行处理。因此,那些与任务相关特征匹配或具有内在显著性的刺激,例如有生命或具有威胁性的物体,更容易自动吸引注意力并被察觉,即使在注意力资源有限的情况下。这一观点得到了多项研究的支持,例如在VR驾驶模拟实验中,研究人员发现即使在执行额外的注意力需求任务时,驾驶者仍能察觉到意外的行人,这表明在复杂环境中,注意力的设定可能有助于提高对关键刺激的感知能力。

然而,大多数关于IB的研究仍然基于简化的人工实验环境,而非真实复杂的交通场景。传统的IB实验通常使用单一或有限的刺激,例如在动态对象跟踪任务中,仅显示4到8个字母或几何图形,背景为纯白色,几乎没有环境干扰。而在静态判断任务中,目标刺激通常仅为两条线段和一个简单的形状,缺乏现实场景的感知丰富性。在这些低复杂度的实验中,参与者通常保留足够的注意力资源,以对实验条件保持敏感。然而,这种实验设计的生态效度较低,无法准确反映真实世界中注意力的动态分配机制。

在真实世界的交通场景中,视觉信息嵌入在复杂且不断变化的背景中,环境噪声和干扰远高于实验室环境。在这种情况下,即使减少了主要任务的感知负荷,剩余的注意力资源可能仍然受到高复杂度环境的严重限制。这一观点得到了一些研究的支持,例如在一项实地研究中,研究人员发现即使参与者没有执行额外的注意力需求任务,仍然无法察觉到突然出现的嫌疑人,这表明在高复杂度环境中,注意力的总体数量可能对感知能力的影响较小。

此外,越来越多的证据表明,IB的发生可能高度依赖于任务环境。例如,Kreitz等人(2015)首次系统研究了个体在不同任务中的IB表现稳定性,发现静态任务与动态任务之间,参与者对意外刺激的感知表现仅存在微弱的相关性(r=0.13),这直接支持了任务特异性假说。这一情境依赖性也体现在感知负荷效应的研究中。例如,在一项针对7至14岁儿童的静态判断任务中,研究人员发现感知负荷对IB有显著影响,但在动态字母跟踪任务中,这一效应却未显现。这些研究进一步表明,IB可能不是一个稳定的注意力特征,而是对特定任务参数高度敏感的现象。

鉴于IB的任务依赖性,传统的实验室研究结果在实际交通场景中的推广仍存在疑问。因此,为了更准确地揭示从行人视角出发的IB认知机制,有必要开发更具生态效度的实验设计,使其能够直接在实际交通环境中检验这些机制。目前,已有研究开始尝试使用动画技术模拟行人过马路的场景,以构建更具现实意义的IB实验任务。这种设计不仅提高了实验的生态效度,还使得研究人员能够更深入地探索感知负荷对IB的影响。

在本研究中,我们特别关注了儿童的注意力特点,尤其是学龄前儿童。虽然学龄前儿童通常不被期望能够独立应对交通环境,但我国公安部(2020?2022)的数据显示,21.9%的涉及学龄前儿童的交通事故是由儿童自身不安全行为造成的。其中,95.9%的事故发生在行人场景中,而61.4%的事故是由过马路行为引起的,例如突然横穿马路。尤其是在我国农村地区,1至9岁儿童的交通事故发生率从2001年到2021年呈现出上升趋势。这一趋势可能与儿童的运动能力增强、安全意识不足以及监护不到位等因素有关。

基于上述背景,本研究旨在探讨感知负荷在危险交通情境中对行人IB的影响。我们设计了一项基于动画技术的实验,模拟行人过马路的场景,以构建一个更具现实意义的IB实验任务。这项研究首先从学龄前儿童(5?6岁)和三个对照组(9?10岁、13?14岁和成人)中选取参与者,以研究不同年龄段的注意力资源分配差异及其对IB的影响。通过这种方式,我们希望揭示儿童在高感知负荷下更容易出现IB的现象,以及这种现象如何受到年龄发展的影响。

我们假设,在本研究的复杂交通场景中,感知负荷对IB的影响可能被削弱或甚至不存在。这一假设基于两个方面:一方面,有限的注意力资源可能限制了对周围信息的察觉;另一方面,情境诱导的注意力设定可能增强自上而下的处理能力,如VR驾驶模拟实验中发现的那样,即使在执行额外的注意力需求任务时,驾驶者仍能察觉到意外的行人。然而,这种补偿效应可能受到年龄发展的影响。具体而言,年长的参与者由于具备更成熟的注意力控制和认知系统,可能更容易依赖自上而下的线索来引导注意力,而年幼的个体由于注意力能力仍在发展中,注意力控制较弱,可能难以形成或维持适合任务的注意力设定,因此更容易受到感知负荷的影响。

在实验设计方面,本研究采用了2(感知负荷:低 vs. 高)×4(年龄:四个水平)的实验结构,以分析不同感知负荷条件下各年龄段的IB表现。为了确保实验的有效性,我们进行了先验功效分析,使用G*Power 3.1软件确定所需的样本量。通过这种方式,我们确保了实验结果的统计显著性,同时也为后续研究提供了参考依据。

在实验过程中,我们通过动画视频模拟行人过马路的场景,使参与者能够更真实地体验交通环境中的注意力挑战。动画视频的设计考虑了多种因素,包括视觉刺激的复杂性、环境背景的动态性以及任务的多样性。通过这种方式,我们能够更全面地研究感知负荷对IB的影响,同时也能探索不同年龄段的注意力差异。此外,我们还特别关注了学龄前儿童(5?6岁)的注意力特点,因为这一年龄段的儿童在理解和完成实验任务时可能存在一定的困难。

实验结果显示,5?6岁的儿童在高感知负荷条件下表现出显著更高的IB率,而其他年龄段的儿童和成人的IB率则相对较低。这表明,在高感知负荷下,年幼儿童的注意力更容易受到干扰,导致他们无法察觉意外的刺激。而在低感知负荷条件下,这些年龄差异被显著缩小,儿童的IB表现与成人相近。这一结果进一步支持了感知负荷对IB影响的显著性,同时也揭示了年幼儿童在注意力资源分配上的特殊性。

此外,实验还发现,5?6岁儿童的IB对感知负荷的变化更为敏感,而年长儿童和成人的IB表现则相对稳定。这表明,随着年龄的增长,个体的注意力控制能力有所提高,能够更好地应对不同感知负荷条件下的注意力挑战。因此,在交通环境中,年幼儿童可能面临更高的安全风险,而通过减少无关的感知负荷,可能有助于降低他们的IB发生率。

基于这些发现,我们建议在儿童安全教育和交通环境设计中,应更加关注感知负荷的影响。通过优化交通环境,减少不必要的视觉刺激,可以有效提升儿童对意外刺激的察觉能力,从而降低交通事故的发生率。同时,我们也强调了年龄发展在注意力资源分配中的作用,指出年幼儿童的注意力控制能力仍在形成中,因此更容易受到感知负荷的影响。

总之,本研究通过模拟行人过马路的场景,探讨了感知负荷对不同年龄段儿童和成人IB的影响。我们发现,在高感知负荷条件下,年幼儿童的IB率显著高于其他年龄段,而在低感知负荷条件下,这种差异被显著缩小。这些结果不仅揭示了儿童在交通场景中的注意力特点,也为未来的儿童安全教育和交通干预措施提供了理论依据。通过减少无关的感知负荷,可能有助于提升年幼儿童在复杂交通环境中的安全意识,从而降低交通事故的发生率。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号