视觉搜索中颜色单例抑制与突现刺激捕获注意的机制差异研究

本研究针对认知心理学领域的关键问题，探讨了显著性单例刺激（singleton）与突现刺激（abrupt onset）在并行与串行视觉搜索模式下的注意捕获差异。研究人员通过三项实验（n=32/组）发现：单例刺激在并行搜索（大注意窗口）时捕获注意，但在串行搜索中被抑制；而突现刺激不受搜索模式影响。该成果发表于《Cognition》，揭示了注意捕获的双通路机制，为理解人类注意调控提供了新视角。

　　

在纷繁复杂的视觉环境中，人类大脑如何快速锁定关键信息？这一涉及生存进化的核心能力，一直是认知心理学的研究热点。传统理论认为，两类刺激会"强制"吸引注意：一是颜色/形状等属性显著区别于背景的单例刺激（singleton），二是突然出现的物体（abrupt onset）。但这两类刺激的注意捕获机制是否相同？它们如何受搜索策略调控？这些问题尚未阐明。更关键的是，近年研究发现单例刺激可能被主动抑制，这与经典"显著性驱动"理论相矛盾，亟需系统研究厘清机制差异。

针对这一科学争议，由韩国国家研究基金会（NRF）资助的研究团队在《Cognition》发表最新成果。通过三项精巧的行为实验，研究者首次揭示：单例刺激的注意捕获高度依赖搜索模式——当被试采用并行处理（parallel processing）策略时，颜色单例会捕获注意；而转为串行搜索（serial search）时则被显著抑制。相比之下，突现刺激如同"无法关闭的警报"，在任何搜索模式下均能抢占注意资源。这一发现为构建注意控制的双通路模型提供了直接证据。

关键技术方法包括：1）采用改进的视觉搜索范式，通过调节目标-非目标相似度（target-nontarget similarity）操控搜索模式；2）基于反应时（RT）和准确率的双重指标分析；3）通过设定不同集合大小（set-size）验证搜索效率；4）使用重复测量三因素方差分析（ANOVA）评估交互效应，效应量采用η²报告。实验样本量（n=32/组）通过G*Power软件基于前期效应量（η²=0.31）计算确定。

【Participants】
研究招募20-25岁视力正常被试（总样本量96人），分三组完成实验。样本量参照前期研究（Gaspelin等,2012）设定，统计检验力达1.00（α=0.05）。

【Results and discussions】
实验1发现：在低目标-非目标相似度（并行搜索主导）条件下，颜色单例显著延长反应时（F=824.20,p<.001,η²=0.96），表明捕获注意；但在高相似度（串行搜索）时效应消失。实验2进一步证实：突现刺激在所有条件下均产生捕获效应（F=47.21,p<.001）。实验3通过双目标范式验证，当注意窗口（attentional window）缩小时，单例抑制效应增强（交互作用F=9.34,p=.005）。

【General discussion】
该研究突破性地揭示：单例刺激捕获依赖"显著性地图"（saliency map）的并行计算，而突现刺激通过更原始的"突现检测器"（onset detector）通路实现强制捕获。注意窗口大小成为调控单例处理的关键阀门——这与Theeuwes（2004）的早期抑制假说形成呼应，但补充了搜索模式的调节作用。实际应用中，该发现为UI设计、交通安全警示系统优化提供了理论依据：动态出现的警示标志（abrupt onset）比静态彩色标识（singleton）更能确保注意捕获。

研究同时指出，任何真实搜索都是"混合模式"——大脑根据任务需求动态调整并行/串行策略。这种灵活性解释了既往研究的矛盾结果，也为注意缺陷多动障碍（ADHD）等疾病的异常注意调控研究开辟新思路。如作者Hae Chan Jeong所述，未来需结合脑成像技术定位两类通路的神经基质。

文末的CRediT贡献声明显示，Suk Won Han教授团队采用标准化科研协作模式，三位作者分别承担实验设计、数据分析和论文撰写工作。这种透明化署名方式值得学界借鉴。尽管研究未进行预注册，但通过多实验交叉验证增强了结论可靠性。韩国政府通过NRF项目（RS-2022-NR072629）的资助，再次凸显亚洲国家在基础认知研究领域的持续投入。