心理所研究发现选择性注意与分配性注意对跨通道一致性加工的调制机制

多模态通道信息处理是人类与外界环境进行有效交互的重要认知基础。来自不同感觉通道的信息可能一致，也可能不一致。大量实证研究表明，无论是在选择性注意还是在分配性注意条件下，个体在一致条件下的行为表现显著优于不一致条件。选择性注意指个体在处理任务相关信息的同时，能够有效抑制任务无关刺激干扰的能力；而分配性注意指个体同时对多个任务相关信息进行加工的能力。值得注意的是，现有研究多聚焦于单一注意类型对跨通道一致性的调制机制，缺乏同时对选择性注意与分配性注意在跨通道一致性加工中的机制比较。因此，选择性注意与分配性注意对跨通道一致性的调制机制是否相同，仍需要进一步深入探究。

为了回答该问题，中国科学院心理研究所刘勋研究组的科研人员开展了一项研究，设计了视听Stroop任务（测量选择性注意）和视听Matching任务（测量分配性注意)，并同时记录被试的脑电信号（N = 30）。两种任务的视听刺激相同，都包含相同和不同两种条件。但是两者指导语不同：Stroop任务要求被试对听觉刺激反应而忽略视觉刺激，Matching任务要求被试判断视觉和听觉刺激是否匹配（图1）。行为结果见图2，发现Stroop任务和Matching任务下的反应时在不相同条件下比相同条件下长。

图1. 实验设计

图2. 行为结果

时频分析结果发现Stroop和Matching任务既有特异性也有相同的加工机制。特异性加工机制主要体现在中顶部delta频段和中部以及后顶部的beta频段，见图3。对于delta（1–3 Hz）频段，研究发现在Matching任务中，中顶部delta能量（440-820 ms）在一致条件下比不一致条件下高，而在Stroop任务中没有显著差异。这一结果说明选择性注意与分配性注意对跨通道的一致性的调制在刺激评估和决策过程中存在特异性。对于beta（13–30 Hz）频段，研究发现在Stroop任务中，大脑中部的beta能量（740-1000 ms）在不一致条件下比一致条件下降低的更多，反映了选择性注意对任务无关反应的抑制；此外，研究还发现后顶部的beta能量（740-1000 ms）在不一致条件下比一致条件下增加的更少，说明不一致条件下选择性注意抑制了视觉刺激（任务无关刺激）的加工。而Matching任务这两个脑区没有显著的beta能量变化。

图3. 时频分析结果：任务和条件在delta和beta频段上的交互作用

此外，研究发现Stroop任务和Matching任务在theta频段上有相同的神经机制，见图4和图5。在Stroop任务中，与一致条件相比，不一致条件下的额中和左侧颞叶的theta能量（460–920 ms）增强（图5）。在Matching任务中，与一致条件相比，不一致条件下额中和枕叶区的theta能量在200-500 ms时间窗上增强，此外，额中和左侧颞叶区的theta能量在760-1000 ms时间窗上也增强。额中和任务相关脑区theta能量的增强分别代表着认知控制需求的增加和大脑对任务相关刺激的加工增强。因此，这些结果表明，选择性注意与分配性注意对跨通道一致性的调制在额中和任务相关脑区的theta频段上具有相同的加工机制。

图4. 时频分析结果：Stroop任务在theta频段上的主效应

图5. 时频分析结果：Matching任务在theta频段上的主效应

总的来说，该研究旨在探讨不同类型的注意是否通过共享或特异的神经机制来调制跨通道一致性。研究结果发现，选择性注意与分配性注意对跨通道一致性的调制既有相同也有特异性的加工机制。研究结果提示，大脑可能通过多种注意机制来实现对跨通道一致性的调制，这些注意机制既可能是共享的，也可能是特异性的。

该研究获得了国家自然科学基金(NSFC)和德国研究基金(DFG)(62061136001,and DFG TRR-169)的资助。

研究成果已在线发表在Neuroimage上。心理所博士研究生许红慧（已毕业）为第一作者，心理所刘勋研究员为通讯作者。其他作者包括爱荷华大学的杨国春博士、汉堡大学的Florian Göschl博士、瑞士联邦理工学院的任巧悦博士、廊坊师范学院的于梅博士和首都师范大学的李琦教授。

论文信息：Xu, H., Yang, G., Göschl, F., Ren, Q., Yu, M., Li, Q., & Liu, X. (2025). The modulation of selective attention and divided attention on cross-modal congruence. NeuroImage, 309. DOI:10.1016/j.neuroimage.2025.121093