中性词汇作为外源性线索对空间注意力定向及返回抑制的影响

《Acta Psychologica》：The effect of language on the orienting of spatial attention and inhibition of return

　　

本研究探讨了母语与非母语中的中性词汇是否能作为外源性线索（exogenous cues）引发空间注意力定向（spatial attention）及返回抑制（inhibition of return, IOR）——一种反射性注意力脱离的标志性现象。通过六项实验，研究人员采用改良的Posner线索化任务（modified Posner cueing task），在不同刺激起始异步（stimulus onset asynchronies, SOAs；100–850 ms）条件下，以外周词汇线索（希伯来语、阿拉伯语、英语或汉语）后接星号目标。所有实验中均观察到稳健的IOR效应，即无论语言熟悉度或正字法相似性如何，有效试次（valid trials）的反应时均慢于无效试次（invalid trials）。在实验1至5中，IOR在最早期SOAs即已出现，但在实验6中，由于线索与目标的对比度较低，其出现延迟至350 ms。虽然线索语言与效度无交互作用，但微弱的SOA×语言交互作用表明，非母语词汇在中段SOAs处引发了轻微的处理延迟。这些发现表明，中性词汇可作为有效的外源性线索，尽管当前设计无法确定性地分离对其视觉属性的反应与自动正字法加工（automatic orthographic processing）。早期SOAs下一致的IOR效应表明，这些刺激引发的注意力捕获是稳健的，并将先前研究扩展至正字法不相似的书写系统。因此，本研究对外源性注意模型有所贡献，揭示了低层级定向机制能以惊人的灵活性和速度对语言输入做出反应。

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一、研究背景与问题提出

注意力定向是认知神经科学的核心议题之一，分为内源性（endogenous，自上而下、目标驱动）和外源性（exogenous，自下而上、刺激驱动）两种机制。外源性注意是一种反射性的、由突显外部刺激自动触发的加工过程，其在极短刺激起始异步（stimulus onset asynchrony, SOA）下产生快速、瞬时的易化效应，随后在大约200–300 ms后转变为返回抑制（inhibition of return, IOR）——即对先前注意过位置的响应变慢的现象。IOR被认为有助于优化视觉搜索，防止重复检查已搜索过的位置。

尽管关于注意力定向的研究十分丰富，但针对语言刺激（尤其是中性词汇）能否作为外源性线索引发空间注意力定向及IOR的研究却极为匮乏。已有研究多聚焦于情绪词汇的注意力捕获效应，例如Bertels等人发现禁忌词可促进空间注意力定向并诱发IOR，而中性词则未引发任何注意力参与或IOR。此外，Sutton和Altarriba采用点探测任务证实负面情绪词汇能自动捕获注意力。然而，这些研究并未考察中性词汇本身作为外源性线索的作用，也未比较母语与非母语词汇在引导注意力定向上的差异。因此，本研究旨在填补这一空白，系统探究中性词汇作为外源性线索的有效性，并检验语言熟悉度（母语 vs. 非母语）是否调节其对空间注意力定向及IOR的影响。

二、研究方法概述

研究人员采用经典的Posner线索化范式（Posner cueing paradigm），通过E-Prime 2.0编程并在实验室计算机上运行。实验包含两个block，共288个试验（2种语言 × 6个SOA × 2种效度 × 12个试次）及18个捕捉试次（catch trials）。刺激材料选自Bertels等人的研究，包括72个中性词汇（每种语言36个），控制字母数（3–4个）和音节数（1–3个），以避免认知负荷。被试需注视中央十字500 ms，随后在两侧方框之一呈现线索词汇100 ms，经过不同SOA（100–850 ms，因实验而异）后，目标星号（*）出现2500 ms，被试需尽快按空格键检测目标。半数试次为有效试次（线索与目标同侧），半数无效（异侧），消除预测性。数据分析采用中位数反应时（median RT）以减少极端值影响，排除预期反应（RT < 100 ms）、错误按键及超出±2.5个标准差的异常值，并使用贝叶斯重复测量方差分析评估证据强度。

三、实验结果

实验1（希伯来语母语 vs. 阿拉伯语非母语）：结果显示效度主效应显著，有效试次反应时（Mdn = 362 ms）显著慢于无效试次（Mdn = 315 ms），表明存在IOR。SOA主效应显著，200 ms处反应时最慢。语言主效应不显著，且语言与效度无交互作用。贝叶斯分析提供了中等至强证据支持语言不调节IOR的零假设（Validity × Language: BF₀₁ = 9.30；Validity × Language × SOA: BF₀₁ = 12.04）。

实验2（希伯来语母语 vs. 英语非母语）：效度主效应显著（有效Mdn = 375 ms，无效Mdn = 328 ms），确认IOR存在。语言主效应不显著，所有交互作用均未达到统计显著性。贝叶斯分析再次支持语言不调节IOR（Validity × Language: BF₀₁ = 4.00）。

实验3（希伯来语母语 vs. 汉语非母语）：同样观察到显著的效度主效应（IOR），语言主效应不显著，语言与效度无交互作用。贝叶斯分析进一步验证了语言无关性。

实验4（阿拉伯语母语者，反转母语与非母语角色）：采用与实验1相同的设计和刺激，但被试为阿拉伯语母语者（希伯来语为非母语）。结果依然显示显著的IOR效应，且语言不调节IOR，表明该效应具有跨样本稳定性。

实验5（引入更短SOA：100 ms和150 ms）：在保持长SOA的同时加入100 ms和150 ms条件，以考察早期易化效应。结果仍显示IOR从最早SOA即开始出现，语言仍未与效度产生交互作用。

实验6（降低线索-目标对比度）：将目标星号替换为字母串，同时保持实验5的SOA设置。在此条件下，IOR的出现延迟至350 ms，但语言仍不调节IOR效应。

四、讨论与结论

综合六项实验，研究人员得出以下核心结论：中性词汇可以作为有效的外源性线索，引发稳健的IOR效应，且这种效应不受语言熟悉度（母语 vs. 非母语）或正字法相似性的调节。即使在正字法完全不同的书写系统（如希伯来语与汉语）之间，IOR依然稳定出现，表明低层级的注意力定向机制对语言输入具有惊人的灵活性和速度。实验6的结果进一步揭示，当线索-目标对比度降低时，IOR的起始时间被推迟，提示感知突显性可能影响IOR的时间进程，但语言因素本身并不改变其基本模式。

研究的意义在于：首先，扩展了外源性注意的理论模型，证明即使是非情绪性的中性词汇也能自动捕获注意力并引发IOR；其次，挑战了以往认为只有情绪性或动机相关性刺激才能引发注意力参与的结论；第三，为语言加工与注意力系统的交互提供了新的实证依据，表明正字法加工可能在注意力定向中扮演比以往认为更重要的角色。未来研究可进一步探索语义加工深度、词汇频率及任务需求等因素如何调节语言线索的注意力效应。