一、注意的生理機(jī)制

　　注意和其他心理現(xiàn)象一樣，是由神經(jīng)系統(tǒng)不同層次、不同腦區(qū)的協(xié)同活動(dòng)來完成的。從19世紀(jì)中葉以來，生理學(xué)家和心理學(xué)家們進(jìn)行過多方面的研究，試圖揭示注意活動(dòng)的復(fù)雜的神經(jīng)機(jī)制。

　　(一)朝向反射

　　朝向反射(orientatingreflex)是由情境的新異性所弓|起的一種復(fù)雜而又特殊的反射。它是注意最初級(jí)的生理機(jī)制。

　　20世紀(jì)初，在巴甫洛夫的實(shí)驗(yàn)室里曾經(jīng)發(fā)生過這樣一件事:巴甫洛夫的一位助手用狗做實(shí)驗(yàn)，使狗形成了對(duì)聲音的食物性條件反射。事后，請(qǐng)巴甫洛夫去實(shí)驗(yàn)室參觀。

　　令人奇怪的是，每當(dāng)巴甫洛夫在場的時(shí)候，實(shí)驗(yàn)就不成功，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物已經(jīng)建立的條件反射明顯地被抑制了。經(jīng)過仔細(xì)分析，巴甫洛夫認(rèn)為，由于他在場，狗對(duì)新異刺激物(“陌生人")產(chǎn)生了一種特殊形式的反射，因而對(duì)已建立的條件反射產(chǎn)生了抑制作用。

　　巴甫洛夫把這種特殊的反射叫朝向反射。這是人和動(dòng)物共同具有的一種反射。

　　朝向反射是由新異刺激物引起的。刺激物一旦失去新異性(習(xí)慣化)，朝向反射也就不會(huì)發(fā)生了。朝向反射又是一種非常復(fù)雜的反射。它包括身體的一系列的變化，如動(dòng)物把感官朝向刺激物;正在進(jìn)行的活動(dòng)受到壓抑;四肢血管收縮，頭部血管舒張;心率變緩;出現(xiàn)緩慢的深呼吸;瞳孔擴(kuò)散;腦電出現(xiàn)失同步現(xiàn)象等。

　　在朝向反射時(shí)出現(xiàn)的一系列身體變化，有助于提高動(dòng)物感官的感受性，并能動(dòng)員全身的能量資源以應(yīng)付個(gè)體面臨的活動(dòng)任務(wù),如趨向活動(dòng)的目標(biāo)、逃離威脅個(gè)體生存的情境等。朝向反射的這種特殊作用，使它在人類和動(dòng)物的生活中具有巨大的生物學(xué)意義。

　　(二)腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

　　腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是指從脊髓上端到丘腦之間的一種彌散性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(eticular formation) 的神經(jīng)細(xì)胞形狀很復(fù)雜，大小也不等，它們的軸突較長，側(cè)枝也較多。因此，一個(gè)神經(jīng)元可以和周圍的許多神經(jīng)元形成突觸;一處受到刺激就可以引起周圍細(xì)胞的廣泛的興奮。

　　研究發(fā)現(xiàn)，來自身體各部分的感覺信號(hào)，一部分沿感覺傳導(dǎo)通路(特異通路)，直接到達(dá)相應(yīng)的皮層感覺區(qū);另一部分通過感覺通路上的側(cè)枝先進(jìn)人網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，然后由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)釋放一種沖擊性脈沖，投射到大腦皮層的廣大區(qū)域，從而使大腦產(chǎn)生一般性的興奮水平和覺醒水平，使皮層功能普遍得到增強(qiáng)。

　　網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)不傳遞環(huán)境中的特定信息，但它對(duì)維持大腦的一般性活動(dòng)水平，保證大腦有效地加工特定的信號(hào)，具有重要的意義。

　　(三)邊緣系統(tǒng)和大腦皮層的功能

　　網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的激活作用，使腦處于覺醒狀態(tài)。沒有由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)引起的大腦活動(dòng)的普遍激活，就不可能有注意。但是，覺醒并不等于注意，用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的激活作用不能充分解釋注意的選擇性。人選擇一些信息，而離開另一些信息，是和腦的更高級(jí)的部分一邊緣系統(tǒng)和大腦皮層的功能相聯(lián)系的。

　　邊緣系統(tǒng)(limbicsystem)是由邊緣葉、附近皮層和有關(guān)的皮層下組織構(gòu)成的一個(gè)統(tǒng)一的功能系統(tǒng)。它既是調(diào)節(jié)皮層緊張性的結(jié)構(gòu)，又是對(duì)新舊刺激物進(jìn)行選擇的重要結(jié)構(gòu)。一些研究表明，在邊緣系統(tǒng)中存在著大量的神經(jīng)元，它們不對(duì)特殊通道的刺激作反應(yīng)，而對(duì)刺激的每一變化作反應(yīng)。因此，當(dāng)環(huán)境中出現(xiàn)新異刺激時(shí)，這些細(xì)胞就會(huì)活動(dòng)起來，而對(duì)已經(jīng)習(xí)慣了的刺激不再進(jìn)行反應(yīng)。這些神經(jīng)元也叫“注意神經(jīng)元”。它們是對(duì)信息進(jìn)行選擇的重要器官，是保證有機(jī)體實(shí)現(xiàn)精確選擇的行為方式的重要器官。這些組織的失調(diào)，將引起整個(gè)行為選擇的破壞。臨床觀察表明，這些部位的輕度損傷，將使患者出現(xiàn)高度分心的現(xiàn)象;這些部位嚴(yán)重?fù)p傷，將造成精神錯(cuò)亂和虛構(gòu)現(xiàn)象，意識(shí)的組織性與選擇性也會(huì)因此而消失。

　　產(chǎn)生注意的最高部位是大腦皮層。大腦皮層不僅對(duì)皮層下組織起調(diào)節(jié)、控制的作用，而且是主動(dòng)地調(diào)節(jié)行動(dòng)、對(duì)信息進(jìn)行選擇的重要器官。對(duì)大腦額葉(frontal lobe)嚴(yán)重?fù)p傷的病人進(jìn)行的臨床觀察表明，這種病人不能將注意集中在所接受的言語指令上，也不能抑制對(duì)任何附加刺激物的反應(yīng)。這些病人在沒有干擾的條件下能做某些事情，但只要環(huán)境中出現(xiàn)任何新的刺激或存在任何干擾作用，如有外人走進(jìn)病房或病房中有人在說話，他們就會(huì)停止原來進(jìn)行的工作，把枧線轉(zhuǎn)向外來者或說話人的方向。由于注意高度分散,使他們無法完成有目的的行為。

　　人腦額葉直接參與由言語指示所引起的激活狀態(tài)。它通過與邊緣系統(tǒng)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的下行聯(lián)系，不僅能夠維持網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的緊張度，而且能夠?qū)ν庵芨惺芷鳟a(chǎn)生抑制性的影響。額葉損傷的病人表現(xiàn)出對(duì)新異刺激和環(huán)境干擾的過分敏感，可能與額葉喪失了對(duì)皮下組織的抑制作用有關(guān)。

　　近些年來，事件相關(guān)電位(event related potential, ERP)技術(shù)、腦礅圖( magneti cencephalography, MEG)技術(shù)、正電子發(fā)射斷層掃描(PET) 和功能磁共振成像(FMRI)等新技術(shù)不斷應(yīng)用于神經(jīng)心理學(xué)研究。應(yīng)用這些技術(shù)，人們對(duì)注意的神經(jīng)機(jī)制及注意對(duì)大腦活動(dòng)的影響進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。一般說來，認(rèn)知活動(dòng)在大腦皮層都有相應(yīng)的功能區(qū)或功能單元定位，如視覺活動(dòng)通常定位在大腦枕葉(occipitallobe)部位，而聽覺活動(dòng)則定位在顳葉(temporal lobe)區(qū)域。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)注意指向一定的認(rèn)知活動(dòng)時(shí)，可以改變相應(yīng)的大腦功能區(qū)或神經(jīng)功能單元(通常是由很多神經(jīng)元組成的神經(jīng)環(huán)路)的激活水平，從而對(duì)當(dāng)前的認(rèn)知活動(dòng)產(chǎn)生影響。注意的這種作用可以通過三種方式來實(shí)現(xiàn):①提高目標(biāo)認(rèn)知活動(dòng)對(duì)應(yīng)的神經(jīng)功能單元的激活水平;②抑制目標(biāo)周圍起干擾作用的神經(jīng)功能單元的活動(dòng);③上面兩種方式的結(jié)合(LaBerge,1997)。來自PET和ERP的研究一致顯示，當(dāng)注意巢中在某一認(rèn)知活動(dòng)時(shí)，其相應(yīng)的神經(jīng)功能單元的活動(dòng)水平增加。

　　基于已有的研究發(fā)現(xiàn)，拉貝奇(LaBerge, 1997)提出對(duì)某一對(duì)象的注意需要三個(gè)腦區(qū)的協(xié)同活動(dòng)，這三個(gè)腦區(qū)分別是:①認(rèn)知對(duì)象或認(rèn)知活動(dòng)的大腦功能區(qū)(功能柱);②能提高腦的激活水平的丘腦神經(jīng)元;③大腦前額葉的控制區(qū)，可以選擇某些腦區(qū)作為注意的對(duì)象，提高其激活水平,使激活維持一定的程度和時(shí)間。這三個(gè)腦區(qū)通過三角環(huán)路的形式結(jié)合起來，是產(chǎn)生注意現(xiàn)象的生理基礎(chǔ)。

　　二、注意的認(rèn)知理論

　　(一)注意的選擇功能

　　從20世紀(jì)60年代以來，心理學(xué)家對(duì)注意的選擇功能進(jìn)行了大量的研究，提出了一系列理論模型。這些理論解釋了注意的選擇作用的實(shí)質(zhì)，以及人腦對(duì)信息的選擇究競發(fā)生在信息加工的哪個(gè)階段上。

　　1.過濾器理論

　　1958年，英國心理學(xué)家布羅德本特(Broadbent, 1958) 根據(jù)雙耳分聽的一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了解釋注意的選擇作用的一種理論:過濾器理論(filter theory)。 布羅德本特認(rèn)為:神經(jīng)系統(tǒng)在加工信息的容量方面是有限度的，不可能對(duì)所有的感覺刺激進(jìn)行加工。當(dāng)信息通過各種感覺通道進(jìn)入神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，要先經(jīng)過一個(gè)過濾機(jī)制。只有一部分信息可以通過這個(gè)機(jī)制，并接受進(jìn)一步的加工;而其他的信息就被阻斷在它的外面，而完全喪失了。布羅德本特把這種過濾機(jī)制比喻為一個(gè)狹長的瓶口，當(dāng)人們往瓶內(nèi)灌水時(shí)，一部分水通過瓶頸進(jìn)入瓶內(nèi)，而另一部分水由于瓶頸狹小，通道容量有限，而留在瓶外了。這種理論有時(shí)也叫瓶頸理論或單通道理論。

　　2.衰減理論

　　過濾器理論得到了某些實(shí)驗(yàn)事實(shí)的支持，但進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種理論并不完善。

　　例如，在雙耳分聽的研究中，有研究發(fā)現(xiàn)來自非迫隨耳的信息仍然受到了加工(Gray,1960)。

　　基于日常生活觀察和實(shí)驗(yàn)研究的結(jié)果，特瑞斯曼(Treisman, 1964) 提出衰減理論(attenuation thory)。衰減理論主張，當(dāng)信息通過過濾裝置時(shí)，不被注意或非追隨的信息只是在強(qiáng)度上減弱了，而不是完全消失。特瑞斯曼指出，不同刺激的激活閾限是不同的。有些刺激對(duì)人有重要意義，如自己的名字、火警信號(hào)等，它們的激活閾限低，容易激活。當(dāng)它們出現(xiàn)在非追隨的通道時(shí)，容易被人們所接受。

　　特瑞斯曼的理論與布羅德本特的理論對(duì)過濾裝置的具體作用有不同的看法，但兩種理論又有共同的地方:①兩種理論有相同的出發(fā)點(diǎn)，即主張人的信息加工系統(tǒng)的容量有限，因此，對(duì)外來的信息必須經(jīng)過過濾或衰減裝置加以調(diào)節(jié);②兩種理論都假定信息的選擇發(fā)生在對(duì)信息的充分加工之前。只有經(jīng)過選擇以后的信息，才能受到進(jìn)一步的加工、處理。

　　3.后期選擇理論

　　多伊奇等入(Deutschet, al., 1963) 提出了選擇性注意的另外一種觀點(diǎn):后期選擇理論，后由諾曼(Normen 1968)加以完善。這種理論認(rèn)為，所有輸入的信息在進(jìn)入　過濾或衰減裝置之前已受到充分的分析，然后才進(jìn)入過濾或衰減的裝置，因而對(duì)信息的選擇發(fā)生在加工后期的反應(yīng)階段。后期選擇理論有時(shí)也叫完善加工理論、反應(yīng)選擇理論或記憶選擇理論。

　　4.多階段選擇理論

　　過濾器理論、衰臧理論及后期選擇理論都假設(shè)，注意的選擇過程發(fā)生在信息加工的某個(gè)特定階段上，這意味著信息加工系統(tǒng)是非常刻板的。約翰斯頓等人(Johnston &Heinz，1978) 提出了一個(gè)較靈活的模型，認(rèn)為選擇過程在不同的加上階段上都有可能發(fā)生。這就是多階段選擇理論。這一理論的兩個(gè)主要假設(shè)是:①在進(jìn)行選擇之前的加工階段越多，所需要的認(rèn)知加工資源就越多;②選擇發(fā)生的階段依賴于當(dāng)前的任務(wù)要求。

　　多階段選擇理論看起來更有彈性，由于強(qiáng)調(diào)任務(wù)要求對(duì)選擇階段的影響，避免了過于絕對(duì)化的假設(shè)所帶來的難題。

　　(二)注意與認(rèn)知資源分配

　　1.認(rèn)知資源理論

　　上面介紹的幾種理論分別提出了不同的假設(shè)，試圖解釋注意對(duì)信息進(jìn)行選擇的機(jī)制。這些理論都假設(shè)注意是一個(gè)容量有限的通道，認(rèn)為進(jìn)入感覺器官的刺激必須經(jīng)過它，才能得到后續(xù)的加工。認(rèn)知資源(cognitivecapacity)理論則從另外一個(gè)角度來理解注意，即注意是如何協(xié)調(diào)不同的認(rèn)知任務(wù)或認(rèn)知活動(dòng)的。不同的認(rèn)知活動(dòng)對(duì)注意提出的要求不相同。例如，對(duì)一個(gè)熱練司機(jī)來說，開車是一件很容易的事，所以他可以毫無困難地一邊開車一邊和別人交談。但是當(dāng)交通非常擁擠時(shí)，他必須小心翼翼地開車，這時(shí)他和別人的談話可能不得不停下來。認(rèn)知資源理論認(rèn)為，與其把注意看成一個(gè)容量有限的加工通道，不如看做一組對(duì)刺激進(jìn)行歸類和識(shí)別的認(rèn)知資源或認(rèn)知能力。這些認(rèn)知資源是有限的。對(duì)刺激的識(shí)別需要占用認(rèn)知資源，當(dāng)刺激越復(fù)雜或加工任務(wù)越復(fù)雜時(shí)，占用的認(rèn)知資源就越多。當(dāng)認(rèn)知資源完全被占用時(shí)，新的刺激將得不到加上。

　　該理論還假設(shè)，輸入刺激本身并不能自動(dòng)地占用資源，而是在認(rèn)知系統(tǒng)內(nèi)有一個(gè)機(jī)制負(fù)責(zé)資源的分配。這一機(jī)制是靈活的，可以受我們的控制，這樣我們可以把認(rèn)知資源分配到重要的刺激上。

　　2.雙加工理論:自動(dòng)化加工和意識(shí)控制加工在注意的認(rèn)知資源理論的基礎(chǔ)上，謝夫林等人(Shiffrin & Schneider, 1977) 進(jìn)一步提出了雙加工理論。該理論認(rèn)為，人類的認(rèn)知加工有兩類:自動(dòng)化加工(automatic processing)和受意識(shí)控制的加工(ontrolled processing)。 其中自動(dòng)化加工不受認(rèn)知資源的限制，不需要注意，是自動(dòng)化進(jìn)行的。這些加工過程由適當(dāng)?shù)拇碳ひl(fā)，發(fā)生比較快，也不影響其他的加工過程。在習(xí)得或形成之后，其加工過程比較難改變。而意識(shí)控制的加工受認(rèn)知資源的限制，需要注意的參與，可以隨環(huán)境的變化而不斷進(jìn)行調(diào)整。

　　雙加工理論可以解釋很多注意的現(xiàn)象。我們通常能夠同時(shí)做好幾件事，如可以一邊騎自行車一邊欣賞路邊的風(fēng)景，或是一邊看電視一邊織毛衣等。在同時(shí)進(jìn)行的活動(dòng)中,其中一項(xiàng)或多項(xiàng)已變成自動(dòng)化的過程(如維持自行車平衡和織毛衣)，不需要個(gè)體再消耗認(rèn)知資源，因此個(gè)體可以將注意集中在其他的認(rèn)知過程上。

　　意識(shí)控制的加工在經(jīng)過大量的練習(xí)后，有可能轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)化加工。例如，初學(xué)一種動(dòng)作技能(如騎自行車)時(shí)，需要全神貫注，注意力高度集中。當(dāng)經(jīng)過不斷練習(xí)，已經(jīng)熟練掌握這一技能時(shí)，就不需要占用太多的注意了。