心理学应用史/注意力研究史

自 20 世纪 50 年代以来，注意力领域的科研活动大幅增加。这些研究不仅关注注意力本身，还关注注意力与记忆和执行功能的关系。人类的学习和行为依赖于我们对周围环境的注意力，以及保留和检索信息的能力，以及运用认知策略的能力。了解注意力的发展也至关重要，因为注意力缺陷通常会导致学校和工作场所的困难。因此，注意力是心理学研究中的一个重要主题，特别是在发展领域（参见本书第二部分）、学习（第三部分）和心理障碍（参见第四部分关于 ADHD 的部分）。毫无疑问，理解注意力和相关概念对于我们理解人类认知和学习至关重要。

注意力研究史导论

注意力研究是当代认知心理学和认知神经科学的重要组成部分。注意力在感知、认知和行为的几乎所有方面都起着至关重要的作用，它影响着我们的选择。自心理学发展初期以来，注意力研究一直是心理学领域的关注焦点。然而，许多关于注意力的想法可以追溯到 18 世纪和 19 世纪的哲学家，早于心理学领域的创立。

注意力主题最初由哲学家讨论。所考虑的问题包括注意力在意识和思维中的作用，以及注意力是自愿还是非自愿地指向物体或事件。每位哲学家对注意力的描述都反映了他们对事物本质和我们如何了解世界的更广泛的形而上学观点。例如，胡安·路易斯·维维斯（1492-1540）认识到注意力在形成记忆中的作用。戈特弗里德·莱布尼茨（1646-1716）提出了“统觉”的概念，它指的是一个人成为意识到感知事件的必要行为。他指出，如果没有统觉，信息就不会进入意识。莱布尼茨说：“注意力是灵魂决定优先了解某件事而不是其他事物的决定”。总之，许多哲学家在感知和思维中赋予了注意力中心地位。他们引入了几个重要的问题，例如注意力在多大程度上是自动地或有意地被引导的。这些主题在当代研究中继续被检查和评估。尽管他们自己很少进行实验研究，但他们对注意力的概念分析为随后的注意力科学研究奠定了基础。

对注意力的哲学分析导致了一些可以通过实验检验的预测。此外，在 19 世纪中叶，心理物理方法正在发展，这些方法允许测量物理刺激属性与其相应的感知之间的关系。威廉·冯特于 1879 年建立了第一个专门从事心理学研究的实验室，他负责将注意力研究引入该领域。此外，注意力与感知之间的关系是实验心理学中最早研究的主题之一。冯特认为，注意力是一种内在的活动，它导致思想在不同程度上出现在意识中。他区分了感知，即进入注意力的领域，和统觉，即负责进入内部焦点的活动。他假设注意力的焦点可以缩小或扩大。这种观点近年来也广受欢迎。在 19 世纪末，赫尔曼·冯·亥姆霍兹（1821-1894）认为注意力对于视觉感知至关重要。以自己为对象，以短暂可见的印刷字母页面为刺激，他发现注意力可以在刺激呈现之前被提前引导到页面的特定区域，即使眼睛保持固定在中心点。他还发现注意力是有限的：视觉视野的大部分字母，即使是在注视点的附近，也不能自动感知。

威廉·詹姆斯（1890/1950）对注意力的观点可能是早期心理学家中最著名的。在他的著名著作《心理学原理》（1980）中，詹姆斯断言，“一次又一次地自愿地将注意力从漫游中拉回来，正是判断、性格和意志的根本。”他对注意力的定义也被广泛引用。根据詹姆斯（1890 年）的说法，“它是心灵以清晰而生动的方式占有似乎同时存在多个可能的物体或思维过程中的一个。意识的聚焦、集中是它的本质。它意味着从某些事物中抽离，以便有效地处理其他事物，并且是一种与混乱、迷茫、心不在焉的状态形成鲜明对比的条件。”

此外，根据詹姆斯的说法，注意力的直接影响是让我们比其他方式更有效地感知、理解、区分和记忆——既能更有效地感知连续的事物，也能更清晰地感知每一件事。它还缩短了“反应时间”。詹姆斯的定义还提到了清晰度，蒂奇纳（1908/1973）认为这是注意力的核心方面。皮尔斯伯里（1908/1973）同意蒂奇纳的观点，他指出，“注意力作为一种意识过程的本质是，一个想法或一组想法的清晰度以牺牲其他想法为代价而增加”。20 世纪初的研究人员争论了这种增强的清晰度是如何获得的。

总之，在 1860 年左右，哲学方法主导了心理学研究，特别是注意力研究。从 1980 年到 1909 年期间，注意力研究发生了转型，就像整个心理学领域一样，转变为以实验研究为重点的科学探究。然而，考虑到行为主义在下一个时期（至少在美国）开始主导心理学，注意力机制的研究很大程度上推迟到 20 世纪中叶。

尽管人们经常读到注意力研究在 1910-1949 年期间基本上停止了，但注意力研究从未完全消失。然而，随着当代认知心理学的出现，人们对该主题的兴趣有所增加。Lovie（1983）编制了表格，显示了从 1910 年到 1960 年，以五年为间隔，在《心理摘要》及其前身《心理索引》中列出的有关注意力的论文数量，表明这些时间段内都进行了有关该主题的研究。关于注意力方面的重要著作包括杰西尔德（1927）出版的一篇经典专著，“心理准备和转变”。这一时期另一个重要的贡献是特尔福德（1931）发现了心理不应期效应。他指出，许多研究表明，神经元的刺激之后是神经元对刺激不那么敏感的不应期。斯特鲁普（1935/1992）还发表了一篇肯定是在心理学领域被引用最多的研究之一，他在该研究中证明了与任务无关的刺激信息会对绩效产生重大影响（有关约翰·里德利·斯特鲁普和斯特鲁普颜色词任务对注意力研究的影响，请参见下文）。帕斯卡尔（1941）、吉布森（1940）和莫勒、雷曼和布利斯（1940）也进行了有关注意力的研究，例如有关准备性设置或心理设置的研究。总之，虽然在这一时期，致力于注意力主题的心理学研究比例远低于前几十年，但许多重要的发现被发现，这些发现影响了当代关于该主题的研究。

从 1950 年到 1974 年，人们对人类信息处理特征的兴趣重新兴起。这一时期对注意力的研究以技术应用和理论之间的相互作用为特征。马夸斯沃斯（1950）报告了关于维持警惕的实验，这些实验体现了这种相互作用，并为 20 世纪剩余时间内对该主题的广泛研究奠定了基础。这项研究源于对二战期间雷达操作员在检测不常见信号方面的性能的担忧。切里（1953）在这一时期进行了关于注意力的开创性研究之一，研究了选择性注意问题，或者他称之为“鸡尾酒会现象”。他使用了一种叫做双耳分听的程序，在该程序中，他通过耳机向两只耳朵分别播放不同的信息。布罗德本特（1958）开发了第一个完整的注意力模型，称为过滤器理论（参见下文）。特里兹曼（1960）将布罗德本特的过滤器理论重新表述为现在称为过滤器衰减理论（参见下文）。

在 20 世纪 70 年代初期，人们开始从主要用听觉任务研究注意力转向主要用视觉任务研究注意力。一种将注意力视为有限容量资源的观点变得流行起来，这种资源可以被引导到不同的过程。卡尼曼 (1973) 的模型是这些单一容量或资源理论中最著名的一个。根据该模型，注意力是一种可以分配到不同任务的单一资源，分配的数量可以不同。这些模型背后的基本理念是，当多个任务争夺有限的容量资源时，它们之间会产生干扰。此外，在这个时期，首次在人类身上进行了使用心理生理学技术来研究注意力的对照实验。这些实验使用的方法可以测量与刺激处理相关的脑活动，称为事件相关电位，这些脑活动是通过放置在头皮上的电极来测量的。总之，这一时期进行的研究获得了关于注意力机制的大量信息。最重要的发展是引入了详细的信息处理模型来描述注意力。

20 世纪最后四分之一世纪，关于注意力的研究蓬勃发展。许多研究表明，当两个任务使用不同的刺激或反应方式时，比使用相同方式时，更容易同时执行这两个任务，由此出现了多资源模型。特里兹曼和盖拉德 (1980) 还开发了一种极具影响力的“聚光灯理论”变体，称为“特征整合理论”，用以解释视觉搜索研究的结果，在这些研究中，受试者需要检测目标是否出现在干扰因素中（见下文）。在注意力研究的最近一个时期，启动研究也很受欢迎。在这些研究中，启动刺激先于受试者需要做出反应的命令刺激；启动刺激可以与命令刺激的某些方面相同，也可以不同。

此外，人们还重点关注收集与注意力背后的脑机制相关的脑神经心理学证据。认知神经科学（其中注意力研究是重要组成部分）由于神经影像技术的不断发展而取得了巨大进步。神经心理学和行为数据提供的相互印证的证据有望在 21 世纪上半叶显著推动注意力研究。最后，在扩展注意力的理论和方法以解决一系列应用问题方面也取得了重大进展。可以确定两个主要领域。第一个领域涉及广义的人机工程学，从人机交互到工作环境的改善，例如心理负荷和态势感知。第二个主要应用领域是临床神经心理学，该领域通过采用认知模型和实验方法来描述和研究神经系统疾病患者的认知缺陷，从而从中获益匪浅。人们还在研究注意力策略（例如正念训练）在治疗各种心理障碍中的临床应用（见正念部分）。

时间线

1880 年以前：弗朗西斯·唐德斯使用心理计量学（研究大脑中信息处理的时间顺序）通过反应时实验来研究注意力。冯特制定了一个研究计划，以证明实验心理学作为一门独立学科的正当性；他使用内省作为收集心理过程信息的方法。
1880-1890 年代：莱比锡学院使用定义明确、数量化且易于复制的实验方法，冯特进行了以下方面的研究：感觉和知觉、反应时间、注意力和感觉以及联想。
1894 年：亥姆霍兹在视觉知觉任务中定义了现在被称为“隐蔽注意力”的概念。直到 20 世纪 50 年代，对隐蔽注意力的科学研究才再次出现。
1900 年至 20 世纪 50 年代中期：由于行为主义在心理学中的流行（强调刺激和反应之间的关联，但不确定导致该反应的认知操作），关于注意力的研究被忽视。
1924 年：脑电图 (EEG) 被发明，这将在以后对注意力的神经学研究中变得很重要。
1935 年：约翰·里德利·斯特鲁普在其题为“串行言语反应干扰研究”的文章中发现了斯特鲁普效应（当一个词以与该词的语义含义所表达的颜色不同的颜色打印时，反应时间变慢，错误增加）。
1946 年：核磁共振成像 (MRI) 被发明，这将在以后对注意力的神经学研究中变得很重要。
20 世纪 50 年代：研究心理学家（包括唐纳德·布罗德本特）重新燃起了对注意力的兴趣，心理学从实证主义转向现实主义，被称为认知革命（承认不可观察的认知过程可以进行科学研究）。
1952 年：布罗德本特开始发表其在双耳听觉实验中关于同时说话和听觉、听同步信息以及选择性听觉中注意力失败的研究结果。
1953 年：科林·切里首次描述了“鸡尾酒会效应”（在各种对话和背景噪音中，将我们的听觉注意力集中在单个说话者身上，以及注意突然吸引我们注意力的刺激，例如我们的名字）。
1957 年：布罗德本特开发了他的注意力机械模型。
1958 年：布罗德本特成为剑桥应用心理学部门的临床主任。他的著作《知觉与交流》出版，其中描述了他的注意力过滤器模型（早期选择模型）。该模型影响深远，但由于过于“僵化”而受到批评。
20 世纪 60 年代：信息处理成为认知心理学的主要观点。斯特鲁普的工作被重新发现。
1964 年：斯特鲁普颜色词任务作为注意力和语言过程的衡量标准迅速普及。
1969 年：特里兹曼提出了她的衰减理论，该理论解释了未被注意到的信息如何进入意识（布罗德本特的原始模型没有解释这一点）。
1971 年：布罗德本特关于注意力的第二本书《决策与压力》出版，以他的过滤器模型为基础，提出了他的新理论，并考虑了切里、特里兹曼等人的研究结果。
1975 年：布罗德本特因成为第一个系统地研究人类作为信息处理系统的人，并使用可以通过实验进行研究的结构，而获得了美国心理学会颁发的“杰出科学贡献奖”。
1980 年：特里兹曼和盖拉德发表了他们的开创性论文，该论文是特里兹曼“特征整合理论”的基础。
1988 年：特里兹曼将“突然出现效应”解释为知觉中存在“无意识机制”的证据。（无意识过程基于简单的感知分析，该分析只是表明视觉场景中存在差异，而不是关注焦点的作用。）
1993 年：布罗德本特去世后，人们发表了许多悼念文章和讣告，以纪念他，并承认他对人类有机体作为信息处理系统的概念的阐述导致了对注意力的系统研究。

约翰·里德利·斯特鲁普与斯特鲁普效应

半个多世纪以来，斯特鲁普效应一直是本科心理学课程和实验室中最著名的标准演示之一。在这个认知任务中，要求参与者说出以不兼容的颜色单词打印的墨水的颜色（例如，对以红色墨水打印的刺激词 GREEN，大声说出“红色”），比要求说出对照条件下墨水的颜色（例如，对以红色墨水打印的刺激词 XXXXX，说出“红色”）所花的时间更长。这种效应，现在被称为斯特鲁普效应，最早是在 1935 年发表在《实验心理学杂志》上的经典文章“串行言语反应干扰研究”中报道的。从那时起，这种现象就成为心理学史上最著名的现象之一。然而，人们对这个里程碑式的认知任务背后的那个人知之甚少。在下一节中，我们将概述约翰·里德利·斯特鲁普（斯特鲁普颜色词任务的创建者和斯特鲁普效应的发现者）的传记。

约翰·里德利·斯特鲁普出生于田纳西州默弗里斯伯勒附近，时间是 1897 年 3 月 21 日。他的中间名来自他父母敬佩的一位传教士，斯特鲁普在一生中无论是个人还是职业，都以这个名字为人所知（MacLeod, 1992）。斯特鲁普是六个孩子中的第二小的孩子。在婴儿时期，斯特鲁普本不该活下来，这使得他的父母在他童年时对他格外保护。与其他家庭成员不同，他不必在家庭农场从事繁重的体力劳动（MacLeod, 1991a）。

斯特鲁普的早期教育是在基特雷尔县学校进行的，在那里他以全班第一名的成绩毕业。他继续在附近的纳什维尔的大卫·利普斯科姆高中接受教育，于 1919 年毕业。1921 年，他获得了大卫·利普斯科姆初级学院的文凭，并被选为毕业典礼演讲者。1921 年 12 月 23 日，在他上大学的第二年，24 岁的斯特鲁普与大卫·利普斯科姆先生的曾侄女泽尔玛·邓恩结婚。在接下来的七年里，他们有了三个儿子。为了养活不断扩大的家庭，斯特鲁普在大卫·利普斯科姆学院任教，并在读研究生期间兼任清洁工和图书管理员（MacLeod, 1992）。

斯特鲁普在位于纳什维尔的乔治·皮博迪学院（现为范德比尔特大学的一部分）度过了大学时光。在那里，他分别于 1924 年获得理学学士学位，1925 年获得文学硕士学位，并于 1933 年获得哲学博士学位。他的博士学位是实验心理学，辅修教育心理学，并选修了教育学课程。斯特鲁普的博士论文研究是在美国心理学会前会长约瑟夫·彼得森博士的指导下，在杰苏普心理学实验室进行的。斯特鲁普开发了这些颜色词任务，部分原因是命名-阅读比较对彼得森博士在个体差异研究中的兴趣（MacLeod，1991a）。然而，他真正感兴趣的是冲突过程之间的干扰。他的研究追随了当时正在进行的关于干扰或抑制的研究，但使用的是与颜色命名-词语阅读研究中采用的材料性质相似的材料（Stroop，1935）。例如，斯特鲁普在他的文章中提到了约翰·詹姆斯·麦肯·卡特尔（1886）进行的颜色词命名研究，他在导师威廉·冯特的影响下，调查了对命名物体、物体属性以及对应词语的反应时间的差异。卡特尔报告说，阅读词语所需的时间比命名物体或属性要少，后者包括颜色（Macleod，1991b）。然而，直到斯特鲁普的研究，才有人想到将词语和物体/属性维度结合起来，创造出如今著名的反应冲突情况（MacLeod，1991）。斯特鲁普的博士论文后来成为了他的经典论文，多年来成为了《实验心理学杂志》历史上引用率最高的论文之一。

斯特鲁普的教学生涯早在完成博士学位之前就开始了。他在 1921-1922 年担任密西西比联合学校的校长。然后，他回到大卫·利普斯科姆学院。在那里，他最初担任数学和英语讲师（1922-1923），然后转到现代语言专业（1924-1928）。在 1928 年至 1932 年期间，他担任心理学和教育教授，并在 1928-1929 学年担任学院院长。完成博士学位后，斯特鲁普为田纳西州教育委员会（1933-1934）进行研究，然后在田纳西理工学院短暂担任心理学和教育的特聘讲师。他回到了大卫·利普斯科姆学院，在那里他教授了近 40 年的课程。

完成博士学位后，斯特鲁普原本计划继续自己的研究方向。然而，当彼得森博士在 1935 年去世后，斯特鲁普再也没有进行过心理学研究。正如麦克劳德（1992）指出的那样，这可能是导致斯特鲁普停止心理学研究的最重要原因。他的妻子也在他的传记中写道：“他皮博迪学院的主要教授约瑟夫·彼得森博士邀请他与他合作进行一项研究项目，以进一步研究斯特鲁普的博士论文。彼得森博士的突然去世阻止了这一计划。这可能是他工作转变的原因，因为他更加投入到圣经教学和写作领域。”（在 MacLeod，1991a 中）。斯特鲁普在他的整个职业生涯中只发表了四篇心理学论文。其中一篇是关于群体判断和个体判断的（1932），另外三篇与颜色词处理相关，包括他的经典论文（1935），一篇对颜色词问题的研究的批评（1935），以及对斯特鲁普效应的一种可能解释的检验（1938）。虽然他的研究生涯在这些论文发表后就结束了，但斯特鲁普仍然留在心理学领域，并从 1948 年至 1964 年担任心理学系主任。此后，斯特鲁普的兴趣转向了心理学，他将余生都奉献给了他的宗教信仰。

斯特鲁普是一位基督教徒，每个星期天都在纳什维尔及其周边地区布道，他经常乘坐火车到乡下，并用一只鸡或一袋土豆作为报酬。他还保留了一个卡片档案，记录下每个星期天他在哪里讲道，他的主题是什么（MacLeod，1991a）。此外，斯特鲁普除了教授心理学课程外，还在大学教授圣经课程。他的同事和学生都称他为斯特鲁普博士和斯特鲁普兄弟。斯特鲁普的主要贡献是在圣经研究领域。他根据自己的圣经教学写了七本书，从 1949 年出版的《为什么人们对圣经的看法不一致？》开始，到 1966 年出版的《关于教会组织的复原思想》结束。他的主要作品是三部曲《上帝的计划和我》，这套书在 1950 年代出版。他因这些书籍获得了奖项，这些书籍在基督教学校作为教科书很受欢迎。圣经，而不是心理学，成为了斯特鲁普毕生的工作。约翰·里德利·斯特鲁普于 1967 年退休。他在 1967-1968 年担任维吉尼亚州帕克斯堡奥亥俄山谷学院院长，之后担任大卫·利普斯科姆学院圣经研究名誉教授（MacLeod，1991a）。他于 1973 年 9 月 1 日去世，享年 76 岁。

斯特鲁普的文章已经成为实验心理学历史上引用率最高的论文之一。超过 700 项研究试图解释斯特鲁普效应的一些细微差别，还有数千项其他研究受到这篇文章的直接或间接影响（MacLeod，1992）。然而，在发表时，它并没有产生很大的影响，因为它是在行为主义在美国兴起的时候发表的（MacLeod，1991）。在发表后的三十年里，几乎没有进行过关于斯特鲁普效应的实验研究。例如，在 1935 年至 1964 年之间，只有 16 篇文章直接研究了斯特鲁普效应。在 20 世纪 60 年代，随着信息处理成为认知心理学的主流观点，斯特鲁普的工作被重新发现。从那以后，每年研究的数量迅速增加，直到 1969 年，文章数量稳定在每年 20 篇以上，并且似乎一直保持在这个水平（MacLeod，1992）。

斯特鲁普效应的发现以及颜色词任务的开发对认知心理学产生了持久的影响。正如麦克劳德（1991a）指出的那样，“在心理学中，很少有现象像斯特鲁普效应一样强大，它几乎出现在所有入门教科书中，并且为几乎所有学科子领域的研究人员所知。斯特鲁普效应是这些罕见现象之一。约翰·里德利·斯特鲁普是一位先驱，他为认知心理学家提供了最宝贵的工具之一。半个世纪之后，以他名字命名的任务仍然是实验心理学家需要解决的难题。 (MacLeod，1991a)” 这一具有里程碑意义的认知任务被广泛用于索引注意力和语言过程。了解斯特鲁普效应最终可能使我们更全面地理解注意力的运作方式，以及注意力在更一般的认知理论中的地位。

唐纳德·布罗德本特和双耳分听

唐纳德·E·布罗德本特自 20 世纪 50 年代以来，因其对心理学领域的杰出贡献而受到赞誉，尤其是在注意力领域。事实上，尽管注意力在几乎所有心理过程中都起着不可否认的作用，但在 20 世纪的前半叶，心理学领域的研究却忽视了这一领域（Massaro，1996）。在那段时间里，行为主义者忽略了注意力在人类行为中的作用。行为主义的特点是刺激-反应方法，强调刺激和反应之间的关联，但没有识别导致这种反应的认知操作（Reed，2000）。随后，在 20 世纪 50 年代中期，越来越多的心理学家开始对信息处理方法感兴趣，而不是刺激-反应方法。正是布罗德本特对人类有机体作为信息处理系统的概念的阐述，才导致了对注意力的系统研究，更一般地说，导致了科学理论和实际应用在心理学研究中的相互关联。

布罗德本特于 1926 年 5 月 6 日出生于英国伯明翰（美国心理学会，1976）。他最初对自然科学感兴趣，因此，当他在 1944 年加入英国皇家空军 (RAF) 时，他开始学习航空工程。他在皇家空军服役期间，他观察到，人类的困难通常源于心理原因，而不是生理原因（Craik & Baddeley，1995）。更具体地说，他注意到，通信困难，例如在呈现多个音频流时难以听取特定音频流，通常是由注意力、感知或记忆过程效率低下造成的，而不是由于听力或技术设备故障造成的（Craik，2000）。基于此观察，布罗德本特的兴趣从工程转向了心理学。

然而，当时，心理学在他家乡英国几乎闻所未闻。直到布罗德本特跨越大西洋前往美国接受飞行训练，他才发现北美正在广泛研究心理学（APA，1976）。在皇家空军人事选拔部门工作一段时间后，他开始在剑桥大学学习实验心理学。对布罗德本特来说，以及对未来无数心理学家来说，剑桥大学的心理学系是一个特别适合他的地方，因为它以自然科学为导向，并强调实际应用（Craik & Baddeley，1995）。该系由弗雷德里克·巴特利爵士领导，热衷于将已故 K.J.W. 克雷克的“控制论”思想应用于实际问题和心理学理论，以理解人类行为（APA，1976）。纯粹是偶然，但对心理学领域来说非常幸运，布罗德本特对实验心理学和实际应用的兴趣使他能够在剑桥大学的应用心理学部门找到自己的位置。

在担任应用心理学部门主任的 25 年里，从 1958 年到 1974 年，布罗德本特能够研究和定义与他感兴趣的领域相关的模型，包括环境压力因素对认知表现的影响、与语音检测和理解相关的问题，以及选择性听力和注意力问题（Craik & Baddeley，1995）。在那之前，大多数研究表明噪音不会影响心理任务的表现。然而，布罗德本特想知道，噪音是否会对非传统心理测试的表现产生负面影响（APA，1976）。例如，他发现噪音确实会影响 N.H. 麦克斯沃斯发明的警惕任务，然而，这些任务故意很长且重复，使它们难以研究。

在那段时间里，布罗德本特还研究了与炮兵和空中控制系统通信所造成的问题，其中许多语音通信通道同时传递。与警惕研究形成对比的是，他发现，这个问题允许进行简短而快速的实验，这有利于他研究注意力和噪音（APA，1976）。他关于通信系统的工作表明，大多数人一生都处于各种不同类型刺激的包围中，但他们无法回应或描述其中的大部分。

Broadbent 对实验心理学，尤其是注意力研究的贡献不仅值得注意，他还在研究中强调社会相关性的重要性 (Craik, 2000)。也许正是由于他在自然科学和工程方面的背景，以及随后在英国皇家空军从事噪音和通信的实际工作，Broadbent 发展了一种对应用心理工作的特殊敬佩。此外，他在演讲和论文中使用非正式的口语风格，并使用日常的类比来解释复杂的思想，这使得整个社会都能理解他的理论。例如，在他最初提出的模型中，注意力是一个机械模型，包含一个 Y 形管，其中两条独立的乒乓球通道汇聚成一条中心通道，中心通道由一个过滤器保护，该过滤器只允许一个球进入 (Massaro, 1996)。这种类比清楚地说明了当试图同时注意两个听觉通道时，人类注意力的局限性。正如 Craik 和 Baddeley 所说：“[Broadbent 的] 心理学是为社会及其问题而设的，而不是仅仅为象牙塔中的居民而设的”(1995, pp. 303)。

Broadbent 于 1993 年去世后，许多悼文和传记都写成以纪念他。最重要的是，人们记住了他对自己形象的刻画，即“这个人，学者，科学家，科学哲学家，以及他对经验心理学，明确模型或理论，以及将心理学知识应用于现实世界问题的承诺”(Massaro, 1996, pp. 141)。带着这种清晰的形象，新一代心理学家开始运用 Broadbent 的实验心理学原理作为工具，在注意力领域进行实际应用和研究，更广泛地说，研究所有影响人类的心理过程。

双耳分听实验

1952 年，Broadbent 发表了他的第一个报告，该报告是一系列双耳分听范式实验的一部分。在这份报告中，他关注的是一个人在同时接收两个信息时回答其中一个信息的能力，而其中一个信息是无关的。

参与者需要通过无线电话回答一系列关于视觉显示的“是”或“否”问题。例如，参与者会被问到“S-1 来自 G.D.O. 位置 1 上面是否有心形？”，参与者应该回答“G.D.O. 来自 S-1。是。完毕。”I、II、III 和 IV 组的参与者听到了两组连续的信息，其中两个声音 (G.D.O 和 Turret) 在部分信息中同时说话。只有一个声音在对 S-1 说话，另一个声音在对 S-2、S-3、S-4、S-5 或 S-6 说话。参与者被分配到以下五个组：

I 组：指示在两轮中都回答 S-1 的信息，而忽略另一个信息。
II 组：指示在第一轮中只回答 G.D.O. 的信息，并在第二轮中在信息对开始前提供一个关于要回答的语音名称的视觉提示。
III 组：在一轮中收到与 I 组相同的指示，在另一轮中由实验者在两条信息都到达“完毕”阶段后口头指示正确的语音。
IV 组：在所有情况下都指示了正确的语音，但在第一轮中是在信息开始之前 (与 II 组相同)，在另一轮中是在信息结束之后 (与 III 组相同)。
V 组：在与 I 组相同的条件下，听到了与 I、II、III 和 IV 组相同的录音，但还听到了两段新的录音。一段录音中，一个声音对 S-1 说话，另一个声音对 T-2、T-3、T-4、T-5 或 T-6 说话 (因此同时播放的信息比其他组更清晰)。另一段录音中，信息也有同样的区分，但两个声音都重复了信息中的呼号部分 (例如，“S-1 来自 G.D.O.，S-1 来自 G.D.O.”)。

对于 I 和 II 组，需要注意的是，无法正确回答正确信息的总比例为 52%。III 和 IV 组的结果表明，将对正确语音的了解推迟到信息完成之后，几乎会让这种了解变得毫无用处。更具体地说，Broadbent (1952) 指出：

“本例是感知选择 (注意力) 的一个实例。由于当视觉提示到达信息的结尾时，视觉提示对正确语音的指示毫无用处，因此很明显，丢弃混合声音中包含的部分信息的处理过程已经发生……似乎有可能，两个声音中有一个被选择用来响应，而与它是否正确无关，并且两个呼号无法同时被感知，就像两条信息无法同时接收和存储，直到视觉提示指示要回答哪一条信息一样”。(p. 55)

1954 年，Broadbent 使用了与上面讨论的相同程序，但稍作修改。在这种情况下，他发现的信息表明，信息的物理空间分离对注意力集中和理解正确信息具有积极的影响。双耳分听范式已被用于许多其他出版物中，包括 Broadbent 本人以及其他在认知领域工作的心理学家。例如，Cherry (1953) 调查了我们如何在其他人同时说话时识别出一个人在说什么，这被称为“鸡尾酒会问题”(p. 976)。在他的实验中，受试者同时收听信息，并被指示逐字或逐短语地重复其中一条信息。

信息处理和注意力过滤器模型

认知心理学通常被称为人类信息处理，这反映了许多认知心理学家在研究认知时采用的方法。阶段方法，包括在多个独立阶段获取、存储、检索和使用信息，受到了计算机隐喻的影响，以及人们从计算机中输入、存储和检索数据的过程 (Reed, 2000)。信息处理模型中的阶段包括：

感觉储存：以原始感觉形式短暂存储信息。
过滤器：注意力的一部分，其中一些感知信息被阻挡，无法识别，而其他信息则被关注和识别。
模式识别：识别刺激的阶段。
选择：决定一个人将尝试记住哪些信息的阶段。
短期记忆：容量有限的记忆，在大约 20-30 秒内不关注其内容的情况下持续。
长期记忆：容量无限制的记忆，从几分钟到一生持续。

Broadbent 使用信息处理方法收集了关于注意力的数据 (Reed, 2000)。他使用双耳分听范式 (参见上一节)，要求参与者同时收听在每个耳朵播放的信息，并根据参与者在同时收听信息时的难度，提出听众一次只能专注于一条信息 (Broadbent, 1952; Broadbent, 1954)。更具体地说，他要求英国皇家陆军的士兵同时收听三对数字。每对数字中的一个数字同时呈现给一个耳朵，而每对数字中的另一个数字同时呈现给另一个耳朵。受试者被要求按照他们选择的任何顺序回忆数字，几乎所有正确的报告都涉及回忆呈现给一个耳朵的所有数字，然后回忆呈现给另一个耳朵的所有数字。第二组参与者被要求按呈现顺序回忆数字 (即成对)。与能够回忆一个耳朵的所有数字，然后回忆另一个耳朵的所有数字相比，他们的表现更差。

为了解释这些发现，Broadbent 假设注意力的机制由两个组成部分控制：一个位于神经系统早期阶段的选择性设备或过滤器，以及一个位于过滤器之前的临时缓冲存储器 (Broadbent, 1958)。他提出，过滤器以全有或全无的方式调整到一个通道或另一个通道。Broadbent 的过滤器模型，在他的著作《感知与交流》(1958) 中描述，是心理学家检验的第一个也是最有影响力的信息处理模型之一。

不久之后，人们发现，如果未被关注的信息变得非常有意义 (例如，听到自己的名字，就像上面提到的 Cherry 的鸡尾酒会效应)，那么注意力就会自动切换到新的信息。这一结果导致了一个悖论，即信息的內容在被选择之前就被理解了，表明 Broadbent 需要修正他的理论 (Craik & Baddeley, 1995)。Broadbent 没有回避这项任务。事实上，他认为所有科学理论都是暂时的陈述，是一种以连贯的方式整合当前证据的方法。根据 Craik 和 Baddeley 的说法 (1995)，尽管 Broadbent 总是坚定而有说服力地提出他的当前理论，但他从不固执地为过时的理论辩护。当他出版了关于该主题的第二本书《决策与压力》(1971) 时，他使用过滤器模型作为起点，并对该模型进行了修改，并添加了一些概念，“以适应该模型本身所引发的新发现”(Massaro, 1996, pp. 141)。尽管与新出现的发现存在矛盾，但过滤器模型仍然是第一个也是最有影响力的人类认知信息处理模型。

安妮·特里兹曼和特征整合理论

安妮·特里兹曼是当今世界上最有影响力的认知心理学家之一。在过去的四十年中，她一直在使用创新的研究方法来定义注意力和感知领域的根本问题。特里兹曼最出名的就是她的特征整合理论 (1980, 1986)，她关于信息处理机制的假设为该研究领域的许多理论家奠定了基础。

安妮·特雷斯曼（原名泰勒）于 1935 年 2 月 27 日出生于英格兰约克郡的韦克菲尔德（Anon，1991 年）。在战争年代，特雷斯曼与家人住在肯特郡罗切斯特附近的村庄，她的父亲珀西·泰勒在那里担任首席教育官。由于英国教育制度要求学生在中学阶段只选择三门科目学习，特雷斯曼的学习重点是语言艺术，这一选择塑造了她之后的许多学习方向（Anon，1991 年）。

特雷斯曼在剑桥大学第一次发现了智力交流的乐趣。她学习现代语言，获得了一等荣誉学士学位，这为她赢得了研究奖学金（Anon，1991 年；Treisman，2006 年）。然而，面对研究一位鲜为人知的作者的可能性，特雷斯曼决定利用她的奖学金改为获得心理学第二学士学位。在理查德·格雷戈里的指导下，特雷斯曼在额外的一年内完成了第二个学位（Anon，1991 年）。格雷戈里对特雷斯曼的影响是深远的；在那一年，她被介绍了各种通过知觉实验探索大脑的方法，这激发了她对研究的热情，并一直持续至今（Anon，1991 年）。

1957 年，特雷斯曼开始在牛津大学攻读 DPh 学位，导师是卡罗勒斯·奥尔德菲尔德（Anon，1991 年）。她对失语症进行了研究，并考虑在临床心理学领域发展职业生涯。然而，特雷斯曼很快意识到，她缺乏有效帮助患者的适当培训，而且不愿意仅仅将她的患者作为研究生研究的受试者，特雷斯曼的临床职业愿望逐渐消退。大约在同一时间，信息理论正在改变心理学家对大脑的看法，从传统的行为主义观点（将大脑视为一个交换机）转变为将大脑视为一个积极的信息处理器（Goldstein，2005 年）。唐纳德·布罗德本特和科林·切里最近发表了开创性的论文，介绍了选择性听觉（也称为“鸡尾酒会问题”），这开启了认知革命（Broadbent，1954 年；Cherry，1953 年）。布罗德本特的筛选模型（1958 年），也被称为早期选择模型，提出在听觉知觉过程中，未被注意的信息会在早期被筛选掉，也就是说，在传入的信息被分析以确定其含义之前。虽然这一理论具有巨大的影响力，并且可以解释鸡尾酒会问题的很大一部分，但它也因过于“僵化”而受到批评（例如，该理论无法解释为什么未被注意的信息偶尔会进入意识）。在唐纳德·布罗德本特的《知觉与交流》（1958 年）一书的指导下，特雷斯曼开始使用一台双通道录音机（她一直用来测试失语症患者）来对正常人群的听觉注意进行研究（Anon，1991 年）。经过三年的研究，她嫁给了米歇尔·特雷斯曼，另一位牛津大学的研究生。两年后，即 1962 年，她完成了关于选择性注意和言语知觉的论文，并获得了 DPh 学位（Treisman，2006 年）。

接下来的四年，特雷斯曼在医学研究委员会心理语言学研究室工作，继续进行选择性听觉研究（Anon，1991 年）。1964 年，特雷斯曼提出了一种有影响力的理论，解决了布罗德本特筛选模型中的一些“僵化”问题。这就是特雷斯曼的衰减理论，该理论认为，未被注意的信息的处理会被削弱或减少，而不是完全被过滤掉，从而解释了未被注意的信息有时会进入意识的原因。此外，她的模型提出，信息处理以层次化的方式进行，物理特征的处理发生在早期阶段（例如，音调或语调），而语义处理发生在后期阶段（Treisman，1964 年，1969 年）。

1967 年，特雷斯曼在贝尔电话实验室心理学系担任客座科学家期间，在《心理评论》上发表了一篇有影响力的论文，该论文对选择性注意作为科学研究领域的发展至关重要。这篇论文阐明了许多至今仍在指导注意研究的基本问题。在贝尔工作期间，特雷斯曼的研究兴趣开始扩展（Anon，1991 年）。虽然她仍然对注意在听觉知觉中的作用感到着迷，但她现在也被这种结构如何调节视觉模式中的知觉所吸引。

在接下来的几年里，特雷斯曼回到了牛津，她接受了心理学系大学讲师的职位，并被任命为圣安妮学院研究员（Treisman，2006 年）。在这里，她开始探索注意参与整合不同特征以形成物体视觉知觉表征的概念。使用秒表和她的孩子作为研究参与者，她发现，在红色“O”和蓝色“X”中搜索红色“X”比单独搜索形状或颜色要缓慢费力得多（Gazzaniga 等人，2002 年）。这些发现得到了实验室测试成年参与者的结果的证实，并为一个新的研究项目奠定了基础，在这个项目中，特雷斯曼进行了探索特征整合、注意和物体知觉之间关系的实验（Triesman & Gelade，1980 年）。

1976 年，特雷斯曼与米歇尔·特雷斯曼的婚姻结束。她于 1978 年再婚，嫁给了丹尼尔·卡尼曼，一位同样的心理学家，他后来在 2002 年获得了诺贝尔经济学奖。此后不久，特雷斯曼和卡尼曼在加拿大的不列颠哥伦比亚大学获得了职位。1980 年，特雷斯曼和格拉德发表了一篇具有开创性的论文，提出了她极具影响力的特征整合理论（FIT）。特雷斯曼的研究表明，在物体知觉的早期阶段，早期视觉将颜色、形状和方向等特征编码为独立的实体（在“特征图”中）（Treisman，1986 年）。对这些特征的集中注意会将这些独立的特征重新组合，从而形成正确的物体知觉。在没有集中注意的情况下，这些特征可能会随机结合形成错觉结合（Treisman & Schmidt，1982 年；Treisman，1986 年）。特征整合理论对心理学内部和外部领域都产生了深远的影响。

在 1980 年代初，神经科学家发现灵长类动物的视觉皮层包含一些区域，这些区域的神经元专门调节选择性特征（例如，方向、亮度、颜色、形状等）（Gazzaniga 等人，2002 年）。这些发现让神经科学界感到困惑，他们现在面临着如何解决“绑定问题”（即，视觉系统如何将这些分离的特征重新组合成统一的整体）的问题。特雷斯曼通过测试患有选择性注意问题的患者来解决这个问题。她和她同事首次证明，绑定问题可能会出现在日常生活中，并且解决绑定问题的方法之一涉及空间注意（Treisman 和 Schmidt，1982 年；Goldstein，2005 年）。特雷斯曼的理论产生了巨大的影响，为认知心理学、视觉科学、成像、神经心理学和认知神经科学领域的众多实验提供了起点。

1984 年，特雷斯曼在加拿大高级研究所的人工智能项目中被任命为研究员（Treisman，2006 年）。这项研究员资格使特雷斯曼能够与计算机科学家密切合作，从不同的角度研究知觉。两年后，特雷斯曼和卡尼曼搬到了加州大学伯克利分校，在那里他们都在心理学系担任教授（Treisman，2006 年）。1989 年，特雷斯曼被选为伦敦皇家学会会员，1990 年，她获得了实验心理学家协会颁发的霍华德·克罗斯比·沃伦奖章。1993 年，特雷斯曼接受了新泽西州普林斯顿大学心理学系教授的职位，并一直研究至今。特雷斯曼与她众多研究生一起，继续解决认知心理学中一些最具挑战性的问题。

特雷斯曼继续获得许多享有声望的奖项，以表彰她对知觉和注意研究做出的宝贵贡献，包括美国心理学会的威廉·詹姆斯研究员奖（2002 年）以及不列颠哥伦比亚大学颁发的荣誉博士学位（2004 年）。毫无疑问，安妮·特雷斯曼是将认知心理学确立为一门科学的关键人物，并且为其发展做出了重大贡献。

特征整合理论实验

根据特雷斯曼的特征整合理论，物体知觉分为两个阶段

无意识阶段：知觉的第一阶段之所以这样命名，是因为它会自动发生，不需要知觉者的努力或注意。在这个阶段，物体会被分析成它的特征（即，颜色、纹理、形状等）。特雷斯曼认为，我们之所以没有意识到物体被分解成基本特征，是因为这种分析发生在知觉过程的早期，在我们意识到物体之前。

证据：特雷斯曼创建了一个显示屏，显示四个物体，两侧是两个黑色数字。这个显示屏在屏幕上闪烁五分之一秒，然后是一个随机点掩盖场，以消除对刺激的残余感知。参与者被要求首先报告数字，然后报告他们在四个形状曾经出现的位置中看到的东西。在 18% 的试验中，参与者报告看到由两个不同刺激的特征组合而成的物体（即，颜色和形状）。来自不同刺激的特征组合被称为错觉结合（Treisman 和 Schmidt，1982 年）。实验还表明，即使刺激在形状和大小上差异很大，也会发生这种错觉结合。

根据特雷斯曼的说法，错觉结合之所以发生，是因为在知觉过程的早期，特征可能独立存在，因此在实验室环境中，当短暂闪烁的刺激随后出现掩盖场时，特征可能会被错误地组合在一起（Treisman，1986 年）。

集中注意阶段：在这个知觉的第二阶段，特征会重新组合以形成完整的物体。

证据：特雷斯曼重复了错觉结合实验，但这一次，参与者被要求忽略两侧的数字，并将注意力集中在四个目标物体上。结果表明，这种集中注意消除了错觉结合，因此所有形状都与它们正确的颜色配对（Treisman 和 Schmidt，1982 年）。该实验证明了注意在物体正确知觉中的作用。