第二节 注意功能研究
注意在人类的日常活动中无时无刻不在发挥关键的作用，注意功能研究在认知神经科学领域的研究热点中保持着相当大的比重，也是心理学研究长期以来的兴趣中心之一，尤其是50年代中期以后，在认知心理学的影响下，国内外神经科学家对注意的研究越来越广泛和深入。
一、概述
注意是心理活动或意识对一定信息和对象的指向和集中的过程，也是大脑对相关感觉刺激加工的资源进行适当分配的过程。随着认知心理学的兴起，注意相关的研究已得到国内外广泛重视［1］。
注意的基本特征有集中性和选择性，后期拓展的注意相关特征包括搜寻、激活、定势以及警觉，在既往的基础上更全面地描述了注意的特征。经过进一步细分，目前理论认为注意包括4个亚成分：注意定向、选择注意、分散注意和维持注意［2］。
目前认知心理学对注意的加工模型暂无明确定论，知觉选择模型如过滤器模型、衰减模型，均假设神经系统的处理能力有限，信息必须经由过滤器选择后进一步加工。知觉选择模型实际上属于注意的早期选择模型。后来，Deutsch和Norman认为所有的输入信息在进入过滤或衰减之前已得到充分分析，进行自动识别加工和语义加工之后才进入过滤或衰减装置，因而对信息的加工发生在加工后期的反应阶段［3，4］。
随着时间的推移，更为灵活的理论应运而生，过滤器理论、衰减理论及后期选择理论均假设注意的选择过程发生在信息加工的某个特定阶段，这意味着信息加工系统是刻板的，故Johnston和Heinz提出了多阶段选择理论，因为选择过程在不同加工阶段都可能发生。选择发生阶段依赖当前的任务要求，在进行选择之前的加工阶段越多，所需的认知加工资源就越多［5］。
80年代初期，Reisman提出“注意和知觉加工的内部过程紧密结合起来”的特征整合模型注意网络并探索其神经生物学机制［6］，美国科学院院士Posner等在总结大量脑功能成像、生物学和脑损伤患者的神经心理学研究结果后，提出注意网络系统学说（attention network theory），并涉及广泛的大脑结构和神经递质。Posner等（1990年）提出注意网络可分为警觉（alerting）、定向（orienting）与执行控制（executive control）3部分，在解剖和功能上都有独自的网络：①警觉是指维持一个警觉状态，解剖定位与右侧大脑半球的额叶和顶叶有关；②定向是指从传入的感觉中选择信息，解剖定位在上顶叶及颞顶交界区域；③执行控制是指对认知操作进行协调控制和解决反应冲突的能力，在解决冲突任务时额叶的中间部分（前扣带回）和前额叶的侧面被激活［7］。关于注意的研究方法，通常是把注意的状态作为自变量（比如把注意指向一个任务而非另一个任务），来观察记
录不同注意状态下的反应（如：受试者反应的速度、准确性和电生理学指标等），并根据实验结果反过来推导注意的某些特征。目前，关于注意的常用实验方法包括纸笔测验如：数字广度测验、彩色连线测验、斯特鲁普色词测验及威斯康星卡片分类测验（WCST）等，而更为实用的是计算机化的注意网络测验（ANT）。
范津教授于2002年根据注意网络理论设计了一套简易的电脑测验程序ANT实验范式，该范式能有效测验注意的警觉、定向和执行功能，且这三个元素间相互独立［8］。
二、操作要求
ANT可客观评估注意网络的警觉、定向和执行控制3个功能。E-Prime软件编制测验程序，笔记本电脑可运行已完成测验。整个测验过程共分为336次试次，包括24次练习和312次正式试次，约30分钟，分为3个区组（block），实验间隙给予受试者休息时间。
指导语：本测验进行过程中，你的眼睛要一直盯着屏幕中心的注视点，请你将手指置于键盘的“←”或“→”反应键上，本测验是要求你正确并且迅速判断靶箭头（位于正中间的箭头）的朝向按键。注视点为屏幕中心处有一个“+”；暗示刺激为“*”，本测验共有4种暗示状态和3种靶子状态的测验刺激（图12-2-1）。按出现的位置以及有无，区分4种条件（无暗示、中心暗示、双重暗示、空间暗示）；靶刺激为中间位置的箭头，按照靶刺激周围箭头方向一致与否分为3种条件：单个、方向一致、方向不一致（图12-2-2）。
图12-2-1 注意网络测验（ANT）测试程序
图12-2-2 4种暗示条件与3种靶刺激条件
每个试次由5个部分组成，①首先在屏幕的中心呈现注视点“+”，时间为400～1600ms；②然后呈现提示（cue），时间约为100ms；③接着出现中央的注视点，时间约为400ms；④随后是目标靶刺激（target）出现；⑤最后受试者根据要求做出反应，当受试者按键后靶刺激消失，屏幕中央恢复注视点“+”，整个过程不超过2 700ms。每个试次总时间在5000ms左右。完成后记录受试者反应的正确、错误和反应时间。
三、评分方法
根据范津等设计的ANT原理，注意网络的警觉、定向和执行控制功能效率可通过不同条件下的反应时减法算出：警觉网络效率等于无提示条件的反应时间（RT）减去有提示条件的RT，这是因为在有提示条件时，注意力会集中于靶子将出现的位置，从而使反应时较无条件时减少（警觉作用）；定向网络效率等于无效空间提示条件的RT减去有效空间提示条件的RT，这是因为有效空间提示条件会提供定位的信息；执行控制网络效率等于方向不一致的靶刺激条件的RT减去方向一致的靶刺激条件的RT。当靶箭头与其两侧的箭头方向不一致时，注意网络需要解决这种冲突，反应时较方向一致时更长。ANT能有效测验注意的警觉、定向和执行功能，且这三个元素间相互独立。该认知范式简单易行，可用于成人和儿童的注意功能测查。
四、临床应用
ANT是神经精神疾病关注的重点，汪凯等在脑损伤患者进行ANT的研究中发现，额叶损伤患者存在执行网络的损伤，顶叶损伤患者同时存在定向以及执行功能的损伤［9］
。精神分裂症患者常表现为思维和行为控制能力障碍，神经影像学发现其扣带回和前额叶背外侧结构或功能异常［12］
。汪凯等对77名精神分裂症患者和53名正常对照进行ANT，发现精神分裂症患者解决执行控制任务所需的时间显著长于正常对照，推测其执行控制网络异常与前扣带回皮质的损害有关［10］
。ADHD患者的临床表现为注意力难以集中，而ANT中的ADHD患者警觉功能受损［11］
。在一项涉及44例颞叶癫痫患者与相匹配的40名健康志愿者的对照研究中，应用ANT初步证实颞叶癫痫患者存在注意网络的执行功能损害［12］
，痫性放电可能是导致患者注意执行功能损害的原因。青少年广泛性焦虑障碍（GAD）患者注意执行功能部分受损［13］
，成年GAD患者则是执行控制网络受损，警觉网络和定向网络功能保留［14］
；抑郁症患者存在执行控制网络和警觉网络功能障碍［15］
。
五、总结
范津等设计的ANT已在西方正常人中完成检测，国内正常人中的检测正在进行中。同时，偏侧化ANT也在神经精神疾病中广泛开展，未来应用功能磁共振成像及注意功能检查（如ANT）等技术，对单个颅内病灶患者进行注意功能的研究，可进一步探讨注意网络在人类脑中对应的解剖区域。同样地，对不同患者神经递质的生化研究及基因研究可从微观上探讨注意功能缺陷的实质，以验证注意网络的各子功能在人脑中是否在解剖和生化上相互独立，最终为注意功能障碍患者的康复提供理论依据和实践方法。
（汪 凯 陈新贵）
参考文献
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