时间维度自上而下和自下而上客体注意的认知与神经机制

One of the core functions of human attentional system is the selection and processing of different kinds of objects. However, most previous studies have concentrated on spatial object-based attention. Less is known about how the temporal context of events affects visual attention. A large number of behavioral research have demonstrated that the control of spatial and temporal attention involve independent, at least partially independent systems. Thus, the study of cognitive and neural mechanisms of different types of object-based attention in time is helpful to comprehensively understand the internal processing of object-based attention..The current study was designed to explore the processing mechanisms underlying temporal object-based attention by using both temporally corresponding and temporally conflicting top-down and bottom-up object conditions. The aim of study 1 was to investigate the conditions for the generation of top-down and bottom-up object-based attention across time. Then study 2 explored the interaction between different types of object-based effects by concurrently presenting top-down and bottom-up objects correspond temporally and by concurrently presenting top-down and bottom-up objects conflict temporally. Study 3 examined the neural mechanisms of temporal object-based attention by using event-related potentials (ERPs) and functional magnetic resonance imaging (fMRI). Accordingly, we will further propose the processing model for temporal object-based attention. The findings of the research project will not only help to clarify the nature of the object-based effect and different effects of spatial-temporal information on visual attention, but also provide a theoretical basis on how to allocate attentional resources in daily life to effectively respond to the outside world.

人类注意系统的核心功能之一就是选择并加工不同类型的客体信息。但已有研究仅限于空间维度的探讨，很少关注客体如何在时间上引导注意分配。由于时间和空间注意已被证明具有独立的加工机制，考察时间维度不同类型客体注意的认知与神经机制，有利于全面理解客体注意的内部加工过程。本项目拟采用行为、脑电和脑成像相结合的方法从自上而下和自下而上客体如何交互作用的角度探讨时间维度不同类型客体注意的加工机制。首先运用行为实验考察能否产生时间维度自上而下和自下而上的客体注意效应；然后通过操纵两种客体一致和不一致考察不同类型客体注意的认知基础；最后综合采用脑电和脑成像技术揭示时间维度不同类型客体注意的神经基础；基于此，我们将进一步提出时间维度客体注意的内部加工模型。本研究对于完善客体注意的理论，深化理解时空信息对视觉注意的不同作用具有重要的理论意义，并为日常生活中如何分配注意资源来随时应对外界事物提供理论依据。

个体对客体的注意不仅包含对客体所占据空间位置的注意，也包含对客体所出现时间节点的注意。近年来，部分研究者发现在注意早期，个体关注的是场景中的空间位置，而在注意晚期，个体关注的是刺激出现的时间节点；其他研究者则认为注意早期个体可以同时关注场景中的空间位置和时间节点。该项目在此背景下，考察时间维度客体注意的认知与神经机制，旨在揭示机制，促进理解，为后期研究提供依据。. 目前在该项目支持下，研究发现：首先，客体可以在时间维度上引导注意分配，序列呈现的自下而上和自下而上客体中都发现了客体效应，同时发现了以实物图片为刺激的实景客体效应。其次，不同类型客体一致时产生的客体效应大于其单独作为客体时产生的客体效应，但这种叠加具有限度；不同类型客体冲突时客体效应消失。这些结果表明自下而上客体与自上而下客体之间可能具有部分共享、部分独立的加工机制。ERP研究结果进一步支持了这种假设。自上而下和自下而上客体在早期N1成分上有更大的激活，且没有差异；自上而下客体在P300成分上有更大的激活，自下而上客体在N2成分上有更大的激活。本项目的研究结果对深入理解客体注意的发生机制具有重要贡献。同时也可以更深入地揭示知觉表征、注意选择及行为反应等多种加工阶段之间的关系，并在一定程度上为人类面对复杂场景时如何做出适应性行为提供理论依据。