空间注意的收益与成本及其个体差异的大规模研究

本研究通过四项实验（N=662）系统考察了空间注意的收益（valid-neutral）与成本（invalid-neutral）效应及其个体差异。研究发现注意收益具有稳健性，而注意成本受刺激间距影响；通过分层贝叶斯分析揭示了真实的质性个体差异——多数个体表现预期方向效应，但部分个体呈现反向效应。该研究为理解注意分配的复杂性提供了新视角，强调中性线索选择和空间距离在注意机制中的关键作用。

　　

在认知科学领域，空间注意（spatial attention）作为人类信息处理的核心机制，其收益（改善正确位置表现）与成本（损害错误位置表现）的分离一直存在方法论争议。传统研究多关注群体平均水平，忽视了个体差异可能蕴含的理论价值，尤其对中性线索（neutral cue）的选择缺乏系统评估——究竟该用中央线索（center cue）还是多线索（multi-cue）？不同选择会如何影响注意效应的测量？

以色列海法大学（University of Haifa）的研究团队通过四项在线实验，采用Landolt方块视锐度任务，结合三种线索类型（有效/无效/中性），首次在大规模样本（N=662）中量化了空间注意的个体差异。研究发现：1）群体水平上，注意收益（valid vs neutral）稳定存在（RT加速26ms，准确率提升3.6%），而成本（invalid vs neutral）仅在远距离刺激（13°）时显现；2）中性线索类型（中央vs多线索）通过速度-准确率权衡相互抵消，BIS（Balanced Integration Score）分析显示二者无实质差异；3）分层贝叶斯模型揭示10%-15%个体存在"反向效应"——其无效线索下表现反而优于中性条件，暗示抑制机制的异质性。

关键技术包括：1）虚拟头托（virtual chinrest）校准确保在线实验的视角度量精确性；2）混合贝叶斯停止规则（Bayesian stopping rule）动态确定样本量；3）平衡整合分数（BIS）消除速度-准确率权衡干扰；4）摩根-皮特曼检验（Morgan-Pitman test）比较依赖变量方差；5）QUID框架区分质性/量性个体差异。

【实验1-中性线索验证】

采用中央线索的151人实验显示：有效线索使RT缩短26ms（BF₁₀=2.24×10¹⁷），但无效与中性条件无差异（BF₁₀=0.555）。个体差异检验（BF_up=∞）支持质性差异模型，15%参与者呈现成本负值。

【实验2-多线索对比】

148人重复实验改用多线索中性条件，结果模式与实验1高度一致（收益δ=0.742，成本δ=0.171），证实中性线索特性不影响核心发现。

【实验3-中性线索直接比较】

118人直接对比两种中性线索，发现中央线索准确率高1.8%但RT慢10ms，BIS分析（BF₁₀=0.307）证实二者等效，解决了方法论争议。

【实验4-距离效应验证】

增加刺激偏心度（9°）后，111人数据首次在群体水平显现显著成本（RT延迟41ms，BF₁₀=8.47×10²⁰），证实距离是成本产生的关键调节因子。

这项研究通过创新性的方法论设计，首次系统论证了：1）空间注意的收益-成本分离需要充分考虑刺激空间布局；2）中性线索的选择需优先考虑多线索以避免局部交互干扰；3）质性个体差异的存在挑战了传统注意理论，暗示可能存在"抑制优势型"认知表型。这些发现为临床注意障碍的个性化评估提供了新思路，例如ADHD群体中异常注意分配模式的生物标记开发。论文发表于《Cognition》，其大规模在线实验范式也为未来认知研究提供了可复用的方法学模板。