心理学应用史/注意研究

注意力的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、认知和行为的各个方面都起着至关重要的作用，影响着我们做出的选择。注意力研究一直是心理学领域自其发展初期以来的一个重要主题。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，早于心理学领域的建立。

注意力的主题最初是由哲学家们讨论的。其中考虑的问题包括注意力对意识和思维的作用，以及注意力是自愿地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认识世界更大的形而上学观点。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) 引入了知觉的概念，它指的是个人意识到感知事件所必需的行为。他指出，如果没有知觉，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事物而不是其他事物的倾向”。总之，许多哲学家认为注意力在感知和思维中起着核心作用。他们提出了一些重要的问题，例如注意力在多大程度上是自动地还是有意识地被引导的。这些话题在当代研究中仍在继续被检验和评估。虽然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产生了一些可以通过实验验证的预测。此外，在 19 世纪中期，心理物理学方法正在发展，这些方法允许测量物理刺激属性与其心理感知之间的关系。威廉·冯特在 1879 年建立了第一个专门从事心理研究的实验室，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研究的首批主题之一。冯特认为，注意力是一种内在活动，它导致意识中出现不同程度的想法。他区分了感知，即进入注意力领域，和知觉，即负责进入内在焦点。他假设注意力的焦点可以收缩或扩大。这种观点近年来也备受欢迎。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。他以自己为实验对象，使用短暂可见的印刷字母页面作为刺激，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：视觉区域中绝大多数字母，即使是在注视点的附近，也不会被自动感知。

威廉·詹姆斯 (1890/1950) 关于注意力的观点可能是早期心理学家中最广为人知的。在他的著名著作《心理学原理》(1890) 中，詹姆斯断言，“反复将游移不定的注意力带回来的能力，是判断、性格和意志的根源。”他的注意力定义也广为引用。根据詹姆斯 (1890) 的说法，“注意力是指头脑对多个似乎同时可能存在的物体或思维过程之一的清晰而生动的占有。意识的集中、集中是其本质。这意味着从某些事物中抽身出来，以便有效地处理其他事物，并且是一种与混乱、迷糊、心不在焉的状态相反的条件。”

此外，根据詹姆斯的说法，注意力的直接效果是使我们比以前更好地感知、理解、区分和记忆——无论是更多的连续事物还是每个事物都更加清晰。它也会缩短“反应时间”。詹姆斯的定义也提到了清晰度，蒂琴纳 (1908/1973) 将其视为注意力的核心方面。皮尔斯伯里 (1908/1973) 同意蒂琴纳的观点，他指出，“注意力作为意识过程的本质在于，一个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这种增加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领域，特别是注意力的研究。在 1980 年至 1909 年期间，注意力的研究以及心理学领域作为一个整体都发生了转变，转变为以实验调查为重点的科学探究。然而，鉴于行为主义在接下来的时期主导了心理学，至少在美国是这样，对注意力机制的研究在很大程度上被推迟到 20 世纪中叶。

虽然人们经常读到，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。洛维 (1983) 编制了表格，展示了从 1910 年到 1960 年，每五年间隔列出的《心理学文摘》及其前身《心理学索引》中关于注意力的论文数量，表明在这些时间段内都进行了关于该主题的研究。关于注意力的重要著作之一是杰斯利德 (1927) 出版的一本经典专著，《心理定势与转换》。这一时期另一个重要的贡献是泰尔福德 (1931) 发现了心理不应期效应。他注意到，许多研究表明，神经元受到刺激后会进入一个不应期，在此期间神经元对刺激的敏感性降低。斯特鲁普 (1935/1992) 还发表了一篇在心理学领域被引用最多的研究之一，他证明了与任务无关的刺激信息会对性能产生重大影响（参见下文关于约翰·里德利·斯特鲁普和斯特鲁普颜色-词语任务对注意力研究的影响）。帕斯卡尔 (1941)、吉布森 (1940) 和莫雷尔、雷曼和布利斯 (1940) 也进行了关于注意力的研究，例如关于准备性定势或心理定势的研究。总之，尽管在这段时间内，心理学研究中专门用于注意力主题的比例远低于之前的几十年，但许多重要的发现被取得，这些发现影响了当代关于该主题的研究。

从 1950 年到 1974 年，人们重新燃起了对人类信息处理特征的兴趣。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。麦考沃斯 (1950) 报告了关于维持警戒的实验，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。这项研究起源于对二战期间雷达操作员在检测不常发生的信号时的性能的关注。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，正如他所称的，“鸡尾酒会现象”。他使用了一种名为双耳分听的方法，通过耳机向两只耳朵分别呈现不同的信息。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）。特雷斯曼 (1960) 将过滤器理论改编为现在称为过滤器-衰减理论的内容（参见下文）。

在 20 世纪 70 年代初，人们从主要用听觉任务来研究注意力，转向主要用视觉任务来研究注意力。一种将注意力视为一种有限容量资源的观点流行起来，这种资源可以被引导到各种过程。卡尼曼 (1973) 的模型是这些单一容量或资源理论中最著名的。根据该模型，注意力是一种单一资源，可以以不同的数量分配到不同的任务中。这些模型背后的基本思想是，多个任务在争夺有限容量资源时会产生干扰。此外，在这个时期，使用心理生理技术来研究注意力的第一个对照实验在人类身上进行。这些实验使用的方法能够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，这一时期的研究产生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注意力信息处理模型。

在 20 世纪最后一个季度，注意力研究蓬勃发展。许多研究表明，当两个任务使用不同的刺激或反应方式时，比它们使用相同方式时更容易同时执行两个任务，由此产生了多种资源模型。特雷斯曼和格莱德 (1980) 还开发了对聚光灯理论的一种极具影响力的变体，称为特征整合理论，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物中（参见下文）。在注意力研究的最近阶段，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指令刺激；启动刺激可能与指令刺激的某些方面相同，也可能不同。

此外，人们主要关注收集关于注意力背后的脑机制的神经心理学证据。认知神经科学，其中注意力研究是主要组成部分，由于神经影像技术的不断发展，取得了长足的进步。神经心理学和行为数据提供的相互佐证有望在 21 世纪上半叶显著推进注意力研究。最后，在扩展注意力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。第一个领域涉及从人机交互到改善工作环境，例如心理负荷和态势感知的人体工程学，在最广泛的意义上。第二个主要的应用领域是临床神经心理学，它从采用认知模型和实验方法来描述和调查神经病患者的认知缺陷中获益良多。人们还在进行一项关于注意力策略的临床应用（例如正念训练）在治疗各种心理疾病中的研究（参见正念部分）。

时间线

1880 年前： 弗朗西斯库斯·多德斯使用心理计时法（研究大脑中信息处理的时间顺序）通过反应时间实验来研究注意力。冯特开发了一个研究计划，以证明实验心理学作为一门独立学科的合理性；他使用内省作为收集心理过程信息的方法。
1880s-1890s: 在莱比锡学院，冯特运用定义明确、定量且易于复制的实验方法，对感觉和知觉、反应时间、注意力和感觉以及联想进行了研究。
1894: 亥姆霍兹在视觉感知任务中定义了现称为“隐蔽注意力”的概念。对隐蔽注意力的科学研究直到 1950 年代才重新出现。
1900-1950 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联系，但不识别导致该反应的认知操作），注意力研究被忽视。
1924: 脑电图 (EEG) 被发明，这将在后来的注意力神经学研究中发挥重要作用。
1935: 约翰·里德利·斯特鲁普在他的题为“连续言语反应干扰研究”的文章中发现了斯特鲁普效应（当一个词以与词语语义含义不同的颜色打印时，反应时间变慢，错误率增加）。
1946: 磁共振成像 (MRI) 被发明，这将在后来的注意力神经学研究中发挥重要作用。
1950 年代: 研究心理学家（包括唐纳德·布罗德本特）从心理学中的实证主义转向现实主义，重新燃起了对注意力的兴趣，这被认为是认知革命（承认不可观察的认知过程可以被科学研究）。
1952: 布罗德本特开始发表他从双耳听觉实验中获得的研究结果，这些实验涉及同时说话和听觉、同步信息收听以及选择性听觉中注意力的失败。
1953: 科林·切里首次描述了“鸡尾酒会效应”（在混合的对话和背景噪音中，将我们的听觉注意力集中在单个说话者身上，并注意突然吸引我们注意力的刺激，比如我们的名字）。
1957: 布罗德本特发展了他的注意力机械模型。
1958: 布罗德本特成为剑桥应用心理学研究所的临床主任。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（一种早期选择模型）。该模型具有很大影响力，但也因其“过于僵化”而受到批评。
1960 年代: 信息处理成为认知心理学的主要视角。斯特鲁普的工作被重新发现。
1964: 斯特鲁普颜色词任务作为注意力和语言过程的测量指标迅速普及。
1969: 特莱斯曼提出了她的衰减理论，该理论解释了未被注意的信息是如何进入意识的（布罗德本特最初的模型无法解释这一点）。
1971: 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起点，并考虑了切里、特莱斯曼等人的发现。
1975: 布罗德本特因第一个系统地研究人类作为信息处理系统，并使用可以进行实验研究的结构，而获得了美国心理学会颁发的杰出科学贡献奖。
1980: 特莱斯曼和杰拉德发表了他们的开创性论文，该论文是特莱斯曼特征整合理论的基础。
1988: 特莱斯曼将“突然出现效应”解释为知觉中注意前机制的证据。（注意前过程基于感知分析，该分析仅仅表明视觉场景中存在差异，而不是专注注意力的作用）。
1993: 在布罗德本特去世后，人们发表了许多纪念文章和讣告，以纪念他，并承认他阐述了人类有机体作为信息处理系统的想法，从而导致了对注意力的系统研究。

约翰·里德利·斯特鲁普和斯特鲁普效应

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知名的标准演示之一。在这个认知任务中，要求参与者说出用不兼容的颜色单词打印的墨水的颜色（例如，对用红色墨水打印的刺激词 GREEN 说出“红色”），所花费的时间比在对照条件下（例如，对用红色墨水打印的刺激词 XXXXX 说出“红色”）要长。这种效应现在被称为斯特鲁普效应，最初是在 1935 年发表在《实验心理学杂志》上的经典文章“连续言语反应干扰研究”中报道的。从那时起，这种现象成为心理学历史上最知名的现象之一。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。本文将概述约翰·里德利·斯特鲁普的传记，他是斯特鲁普颜色词任务的创造者和斯特鲁普效应的发现者。

约翰·里德利·斯特鲁普出生于田纳西州墨菲斯堡附近，1897 年 3 月 21 日出生。他的中间名来自他的父母崇拜的一位传教士，斯特鲁普在他的个人和职业生涯中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。作为一名婴儿，斯特鲁普原本没有预期能活下来，这导致他的父母在他童年时对他进行了保护。与其他家庭成员不同，他不需要在家庭农场做繁重的体力活（MacLeod，1991a）。

斯特鲁普的初级教育是在 Kitrell County School 完成的，在那里他以优异的成绩毕业于小学。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，并于 1919 年毕业。1921 年，他获得了大卫·利普斯科姆初级学院的文凭，在那里他被选为毕业典礼的演讲者。1921 年 12 月 23 日，在他 24 岁的大二期间，斯特鲁普与大卫·利普斯科姆先生的侄女泽尔玛·邓恩结婚。在接下来的七年里，他们生了三个儿子。为了养活日益壮大的家庭，斯特鲁普在大卫·利普斯科姆学院任教，并在研究生期间担任清洁工和图书管理员（MacLeod，1992）。

斯特鲁普的大学时代是在纳什维尔市的乔治·皮博迪学院（现在是范德比尔特大学的一部分）度过的。在那里，他于 1924 年获得理学学士学位，1925 年获得文学硕士学位，1933 年获得博士学位。他的博士学位是实验心理学，辅修教育心理学，选修教育。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，在杰萨普心理实验室进行的。斯特鲁普开发了这些颜色词任务，部分原因是，命名-阅读比较是彼得森博士在个体差异研究中的兴趣所在（MacLeod，1991a）。然而，他真正的兴趣在于冲突过程之间的干扰。他的研究遵循当时正在进行的关于干扰或抑制的研究，但使用与颜色命名-单词阅读研究中使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) 所进行的颜色词命名研究，他在他的博士生导师威廉·冯特的建议下，调查了命名物体、物体属性以及相应单词的反应时间的差异。卡特尔报道说，阅读单词比命名物体或属性所花费的时间更少，后者包括颜色（Macleod，1991b）。然而，直到斯特鲁普的研究，才有人想到将单词和物体/属性维度结合起来，创造出现在著名的反应冲突情况（MacLeod，1991）。斯特鲁普的博士论文后来成为他的经典论文，多年来成为《实验心理学杂志》历史上引用次数最多的文章之一。

斯特鲁普的教学生涯早于他获得博士学位。他在 1921-1922 年担任密西西比州联合学校的校长。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教师 (1922-1923)，然后转为现代语言教师 (1924-1928)。在 1928 年到 1932 年之间，他是心理学和教育学教授，在 1928-1929 学年担任教务长。在完成博士学位后，斯特鲁普为田纳西州教育委员会 (1933-1934) 进行研究，然后在田纳西州理工学院短暂地担任心理学和教育学特聘教师。他回到大卫·利普斯科姆学院，在那里任教了近 40 年的职业生涯。

在完成博士学位后，斯特鲁普原本打算继续他的研究。然而，当彼得森博士于 1935 年去世时，斯特鲁普再也没有进行过心理学研究。正如 MacLeod (1992) 指出，这可能是导致斯特鲁普停止心理学研究的主要原因。他的妻子在她为他撰写的传记中也写道：“他在皮博迪的主要教授约瑟夫·彼得森博士邀请他与他合作开展一项研究项目，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件事的发生。这可能是他工作转变的原因，因为他更加投入到圣经的教学和写作中。”（见 MacLeod，1991a）。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。一篇关于群体判断与个人判断 (1932)，另外三篇与颜色词处理相关，包括他的经典论文 (1935)，对颜色词问题研究的批评 (1935)，以及对斯特鲁普效应的一种可能的解释的检验 (1938)。斯特鲁普一直留在心理学领域，并从 1948 年到 1964 年担任系主任；然而，他再也没有在这个领域进行过研究。斯特鲁普放弃了心理学，而是将余生都献给了他的宗教信仰。

斯特鲁普是一位基督教徒，每周日都在纳什维尔及其周边地区布道，他经常乘坐火车前往乡村，并用鸡或一袋土豆作为报酬。他还保留了一个卡片文件，记录了每个星期日他布道的地点和主题（麦克劳德，1991a）。此外，斯特鲁普除了教授心理学之外，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义写了七本书，从 1949 年出版的《为什么人们对圣经的看法不同？》开始，到 1966 年出版的《关于教会组织的复兴思想》结束。他的主要作品是三部曲《上帝的计划和我》，出版于 1950 年代。他因这些书籍而获奖，这些书籍在基督教学校很受欢迎作为教科书。然后是圣经，而不是心理学，成为了斯特鲁普的毕生工作。约翰·里德利·斯特鲁普于 1967 年退休。他在 1967 年至 1968 年期间担任位于弗吉尼亚州帕克斯堡的俄亥俄河谷学院院长，之后担任戴维·利普斯科姆学院的圣经研究名誉教授（麦克劳德，1991a）。他于 1973 年 9 月 1 日去世，享年 76 岁。

斯特鲁普的文章已成为实验心理学史上引用率最高的文章之一。有超过 700 项研究试图解释斯特鲁普效应的一些细微之处，以及数千项其他直接或间接受本文影响的研究（麦克劳德，1992）。然而，在它出版的时候，它几乎没有影响，因为它是在美国行为主义盛行的时候出版的（麦克劳德，1991）。在它出版后的三十年里，几乎没有进行过关于斯特鲁普效应的实验性研究。例如，在 1935 年至 1964 年之间，只有 16 篇文章被引用，这些文章直接研究了斯特鲁普效应。在 1960 年代，随着信息处理成为认知心理学的主导视角，斯特鲁普的工作被重新发现。从那时起，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 多篇，似乎一直保持这个水平（麦克劳德，1992）。

斯特鲁普效应的发现以及这种颜色词语任务的发展对认知心理学产生了持久的影响。正如麦克劳德（1991a）所指出的，“在心理学中，很少有现象如此强大，以至于它们几乎出现在所有入门教材中，并且为几乎所有学科分支的研究人员所知。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，在为认知心理学家提供最宝贵的工具方面发挥了重要作用。半个世纪后，以他的名字命名的任务仍然是实验心理学家需要解决的一个具有挑战性的难题。（麦克劳德，1991a）”这项具有里程碑意义的认知任务已被广泛用于索引注意和语言过程。了解斯特鲁普效应最终可能使我们更全面地理解注意是如何运作的，以及注意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

自 1950 年代以来，唐纳德·E·布罗德本特因其对心理学领域的杰出贡献而受到赞扬，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扮演着不可否认的角色，但心理学界在 20 世纪上半叶却忽略了这一领域的研究（马萨罗，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，但没有确定导致这种反应的认知操作（里德，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想法的阐述，才导致了对注意力的系统研究，更广泛地说，导致了科学理论和实际应用在心理学研究中的相互关系。

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，当他于 1944 年加入英国皇家空军（RAF）时，他开始学习航空工程。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（克雷克和巴德利，1995）。更具体地说，他注意到，交流困难，例如在存在多个信息流的情况下聆听特定音频信息流时遇到的问题，通常是由注意力、感知或记忆过程效率低下造成的，而不是由听觉或技术设备的故障造成的（克雷克，2000）。基于这一观察，布罗德本特的兴趣从工程学转变为心理学。

然而，在那个时候，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进行飞行训练，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，他开始在剑桥学习实验心理学。对布罗德本特来说幸运的是，对未来的许多心理学家来说也是幸运的是，剑桥大学的心理学系对他来说是一个特别合适的地方，因为它以自然科学为导向，并且强调实际应用（克雷克和巴德利，1995）。该系由弗雷德里克·巴特利爵士领导，热衷于将已故的 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，目的是从控制系统的角度理解人类行为（APA，1976）。纯粹出于偶然，但对心理学领域来说是幸运的，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 年时间里，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，包括环境压力源对认知绩效的影响、与语音检测和理解相关的问题，以及选择性聆听和注意力问题（克雷克和巴德利，1995）。在那之前，大多数研究表明噪音不会影响心理任务的绩效。然而，布罗德本特想知道，噪音是否会对非传统心理测试的绩效产生负面影响（APA，1976）。例如，他发现噪音确实对 N.H. 马克沃斯发明的警觉性任务有影响，然而，这些任务故意冗长且重复，使其难以研究。

在那段时间里，布罗德本特还研究了与炮兵和空中管制系统通信所造成的问题，这些系统中，许多语音通信信道同时传递。与警觉性研究相反，他发现这个问题允许进行短而快的实验，这对他的注意力和噪音研究很有帮助（APA，1976）。他对通信系统的工作表明，大多数人一生都生活在许多不同类型的刺激中，然而，他们无法对其中大多数刺激做出反应或描述它们。

布罗德本特对实验心理学的贡献不仅对注意力研究具有重要意义，而且还促进了人们对研究社会相关性的信念（克雷克，2000）。也许正是由于他的自然科学和工程背景，以及他在皇家空军对噪音和通信的实际工作，布罗德本特对应用心理学工作产生了特别的敬佩。此外，他在发表讲座和文章时，有一种非正式的口头表达方式，并且使用常见的比喻来代表复杂的概念，这使得整个社会能够理解他的理论。例如，当他最初陈述时，他关于注意力的机械模型由一个 Y 形管组成，其中两个独立的乒乓球信道在中央信道中合并，该信道由一个过滤器保护，该过滤器只允许一个球进入（马萨罗，1996）。这种比喻清楚地说明了人类在试图同时关注两个音频信道时，注意力的局限性。正如克雷克和巴德利所言，“[布罗德本特] 的心理学是为社会及其问题而设计的，而不仅仅是为了象牙塔里的居民”（1995，第 303 页）。

在他 1993 年去世后，人们写了许多悼文和传记性承认来纪念布罗德本特。最重要的是，他以自己身上所展现出的那种清晰的形象而被人记住，即“那个人，学者，科学家，科学哲学家，以及他对实证心理学、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”（马萨罗，1996，第 141 页）。带着这种清晰的形象，新一代心理学家踏上了征程，他们使用布罗德本特的实验心理学原理作为工具，用于在注意力领域进行实际应用和研究，以及更广泛地影响人类的所有心理过程。

双耳分听实验

1952 年，布罗德本特在一系列实验中发表了他的第一份报告，这些实验涉及双耳分听范式。在该报告中，他关注的是一个人在同时接收两个信息时，其中一个信息无关的情况下，回答其中一个信息的能力。

参与者需要通过无线电电话回答关于视觉显示的一系列是/否问题。例如，会要求参与者“S-1 从 G.D.O. 那里，位置 1 有心脏吗？结束。”，参与者应该回答“G.D.O. 从 S-1 那里。是的，结束。”。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 和炮塔）在部分信息中同时说话。只有一个声音在对 S-1 讲话，另一个声音对 S-2、S-3、S-4、S-5 或 S-6 讲话。参与者被分配到以下五组

第一组：指示在两次运行中都回答 S-1 的信息，忽略另一个信息
第二组：指示在一次运行中只回答 G.D.O. 的信息，在第二次运行中，在信息对开始之前提供视觉提示，提示要回答的声音名称
第三组：在一组运行中，收到与第一组相同的指示，在另一组运行中，在两个信息达到“结束”阶段后，由实验者口头指示正确的声音
第四组： 在所有情况下都正确地指出了声音，但在一轮测试中，声音出现在信息开始之前（类似第二组），而在另一轮测试中，声音出现在信息结束之后（类似第三组）。
第五组： 在与第一组相同的条件下，听到了与第一组、第二组、第三组和第四组相同的录音，但还听到了两段新的录音。一段录音中有一个声音对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，同时出现的信息比其他组更明显）。另一段录音也具有相同的訊息區分，但两个声音都重复了信息的呼号部分（例如，“S-1 from G.D.O.，S-1 from G.D.O.”）。

对于第一组和第二组，需要注意的是，无法正确回答正确信息的信息的比例总计为52%。第三组和第四组的结果表明，将对正确声音的了解推迟到信息完成之后，几乎使该知识毫无用处。更具体地说，Broadbent（1952）指出：

“本例是感知选择（注意力）的一个实例。由于视觉线索在信息结束时到达时对正确声音毫无用处，因此很明显，丢弃混合声音中包含的部分信息的过程已经发生……似乎有可能，两个声音中有一个被选择用于响应，而没有参考其正确性，另一个被忽略……如果两个声音中有一个被选择（注意），那么在得到的混合中，无法保证它是正确的，而且两个呼号不能像两个信息一样同时被感知和存储，直到视觉线索指示要回答的信息”。（第55页）

1954年，Broadbent使用与上述讨论相同的程序，但略有修改。在这种情况下，他发现了表明空间分离信息对注意和理解正确信息具有积极影响的信息。双耳听觉范式已在许多其他出版物中使用，无论是Broadbent还是其他从事认知领域研究的心理学家。例如，Cherry（1953）研究了当其他人同时说话时我们如何识别一个人在说什么，这可以被描述为“鸡尾酒会问题”（第 976 页）。在他的实验中，受试者同时聆听信息，并被指示逐字或逐句重复其中一条信息。

信息处理与注意力的过滤器模型

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，包括信息在多个独立阶段的获取、存储、检索和使用，受到计算机隐喻和人们从计算机中输入、存储和检索数据的方式的影响（Reed，2000）。信息处理模型中的阶段是：

感觉存储： 以原始感官形式短暂存储信息。
过滤器： 注意力的一部分，其中一些感知信息被屏蔽并无法识别，而其他信息则被注意和识别。
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，如果不注意其内容，持续时间约为 20-30 秒。
长期记忆： 容量无限制的记忆，持续时间从几分钟到一生。

使用信息处理方法，Broadbent收集了关于注意力的数据（Reed，2000）。他使用双耳听觉范式（见上文），要求参与者同时收听在每个耳朵播放的信息，并根据参与者在收听同时出现的信息时的困难，提出听众一次只能注意一条信息（Broadbent，1952；Broadbent，1954）。更具体地说，他要求英国皇家陆军士兵收听三对数字。每对中的一个数字同时呈现在一个耳朵，而另一对中的另一个数字同时呈现在另一个耳朵。受试者被要求按任何顺序回忆这些数字，几乎所有正确的报告都涉及回忆所有呈现在一个耳朵上的数字，然后回忆所有呈现在另一个耳朵上的数字。第二组参与者被要求按信息出现的顺序回忆数字（即成对）。当他们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时，他们的表现比这更糟糕。

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：位于神经系统早期的一个选择性装置或过滤器，以及一个位于过滤器之前的临时缓冲存储器（Broadbent，1958）。他提出，过滤器以一种全有或全无的方式调谐到一个通道或另一个通道。Broadbent 的过滤器模型在他的《感知与交流》一书（1958）中描述，是第一个被心理学家检验的信息处理模型之一。

不久之后，人们发现，如果未注意的信息变得非常有意义（例如，像 Cherry 的鸡尾酒会效应那样听到自己的名字，如上所述），那么注意力就会自动切换到新的信息。这个结果导致了一个悖论，即信息的內容被理解之前就被选择了，这表明 Broadbent 需要修改他的理论（Craik & Baddeley，1995）。Broadbent 并没有回避这项任务。事实上，他认为所有科学理论都是暂时的陈述，是将当前证据以连贯方式整合的一种方法。根据 Craik 和 Baddeley（1995）的说法，尽管 Broadbent 总是坚定而有说服力地提出他的当前理论，但他从未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，他以他的过滤器模型为起点，并对它进行了修改，添加了概念，以“适应模型本身所刺激的新发现”（Massaro，1996，第 141 页）。尽管它与新出现的发现不一致，但过滤器模型仍然是第一个也是最具影响力的人类认知信息处理模型。

Anne Treisman 和特征整合理论

Anne Treisman 是当今世界上最具影响力的认知心理学家之一。四十多年来，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。Treisman 最著名的贡献是她提出的特征整合理论（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。

Anne Treisman（婚前姓 Taylor）于 1935 年 9 月 2 日出生在英国约克郡的韦克菲尔德（Anon, 1991）。在战时，Treisman 和家人住在一个靠近肯特郡罗切斯特的村庄，她的父亲 Percy Taylor 在那里担任首席教育官员。由于英国教育制度的强制要求，Treisman 只能选择三个科目在中学学习，她的学习集中在语言艺术上，这个选择将塑造她许多后来的追求（Anon, 1991）。

在剑桥大学，Treisman 首次发现了智力交流的乐趣。她主修现代语言，并以优异成绩获得了文学学士学位，这让她获得了研究奖学金（Anon, 1991；Treisman, 2006）。然而，面对对一位鲜为人知的作者进行研究的可能性，Treisman 决定利用她的奖学金获得第二个心理学学士学位。在 Richard Gregory 的指导下，Treisman 在一年内完成了第二个学位（Anon, 1991）。Gregory 对 Treisman 的影响是深远的；在那一年，她被介绍了各种通过感知实验探索心灵的方法，这激发了她在研究方面的热情，她至今仍保持着这种热情（Anon, 1991）。

1957 年，Treisman 开始在牛津大学攻读 DPh 学位，师从 Carolus Oldfield（Anon, 1991）。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，Treisman 很快意识到自己缺乏有效帮助病人的适当培训，并且不愿意仅仅将她的病人作为研究生研究的受试者，Treisman 的临床职业抱负消退了。大约在同一时间，信息论正在改变心理学家对心灵的看法，从传统的行为主义者对心灵作为交换机的看法转变为对心灵作为信息主动处理者的看法（Goldstein, 2005）。Donald Broadbent 和 Colin Cherry 最近发表了开创性的论文，介绍了选择性聆听（也称为“鸡尾酒会问题”），这引发了认知革命（Broadbent, 1954；Cherry, 1953）。Broadbent 的选择性注意过滤器模型（1958），也被称为早期选择模型，提出未注意的信息在听觉感知过程的早期就被过滤掉了，也就是说，在传入信息被分析以确定其含义之前就被过滤掉了。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，但它一直受到过于“死板”的批评（例如，该理论无法解释为什么未注意的信息有时会进入意识）。在 Donald Broadbent 的《感知与交流》（1958）一书的指导下，Treisman 开始使用一台双通道录音机（她一直在用它来测试失语症患者）来对正常人群的听觉注意力进行研究（Anon, 1991）。经过三年的研究，她嫁给了 Michel Treisman，另一位牛津大学的研究生。两年后，在 1962 年，她完成了关于选择性注意力和言语感知的论文，并获得了 DPh 学位（Treisman, 2006）。

Treisman 在接下来的四年中在医学研究理事会心理语言学研究部门工作，继续进行选择性聆听方面的研究（Anon, 1991）。1964 年，Treisman 提出了一种有影响力的理论，解决了 Broadbent 的过滤器模型中一些“死板”的问题。这就是 Treisman 的衰减理论，该理论认为，未注意信息的处理是被衰减或减少，而不是被完全过滤掉，这解释了为什么未注意的信息有时会进入意识。此外，她的模型提出，信息处理以分层方式进行，物理特征的处理发生在早期阶段（例如，音调或说话的语气），而语义处理发生在后期（Treisman, 1964, 1969）。

1969 年，Treisman 在贝尔电话实验室的心理学系担任访问科学家期间，她在《心理评论》杂志上发表了一篇有影响力的论文，该论文是选择性注意力发展为一个科学研究领域的中心。这篇论文阐明了许多至今仍在指导注意力研究的基本问题。在贝尔实验室工作期间，Treisman 的研究兴趣开始扩展（Anon, 1991）。虽然她仍然对注意力在听觉感知中的作用感到好奇，但她现在也对这个结构如何调节视觉模式的感知感到着迷。

在接下来的几年里，特里兹曼回到牛津，在心理学系担任大学讲师，并被任命为圣安妮学院研究员（Treisman, 2006）。在这里，她开始探索注意力参与整合独立特征以形成物体视觉感知表征的概念。她使用秒表和她的孩子们作为研究对象，发现红色“X”在红色“O”和蓝色“X”中的搜索速度缓慢且费力，而单独搜索形状或颜色则更快（Gazzaniga 等人，2002）。这些发现得到了实验室成人参与者测试结果的证实，并为新的研究计划奠定了基础，特里兹曼在该计划中进行实验，探索特征整合、注意力和物体感知之间的关系（Triesman & Gelade, 1980）。

1976 年，特里兹曼与米歇尔·特里兹曼的婚姻结束。1978 年，她再婚，对象是丹尼尔·卡尼曼，一位同样是心理学家，并在 2002 年获得诺贝尔经济学奖。不久之后，特里兹曼和卡尼曼在加拿大不列颠哥伦比亚大学任职。1980 年，特里兹曼和盖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）。特里兹曼的研究表明，在物体感知的早期阶段，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）。对这些特征的集中注意力会重新组合独立特征，从而形成正确的物体感知。在没有集中注意力的情况下，这些特征可能会随机绑定，形成错觉结合（Treisman & Schmidt, 1982; Treisman, 1986）。特征整合理论对心理学领域内外都产生了深远的影响。

在 1980 年代初，神经科学家发现灵长类视觉皮层中存在一些区域，这些区域的神经元专门对特定特征（例如，方向、亮度、颜色、形状等）做出反应（Gazzaniga 等人，2002）。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。特里兹曼通过测试患有选择性注意力问题的患者来解决这个问题。她和她的同事们首次证明，绑定问题可能出现在日常生活中，并且其解决方案之一涉及空间注意力（Treisman 和 Schmidt, 1982; Goldstein, 2005）。特里兹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大量实验提供了起点。

1984 年，特里兹曼被任命为加拿大高级研究院人工智能项目的院士（Treisman, 2006）。该奖学金使特里兹曼能够与计算机科学家密切合作，他们从不同的角度研究感知问题。两年后，特里兹曼和卡尼曼搬到加州大学伯克利分校，在那里他们都担任心理学系的教授（Treisman, 2006）。1989 年，特里兹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，特里兹曼在位于新泽西州的普林斯顿大学心理学系担任教授，她至今仍在那里进行研究。特里兹曼与她的众多研究生一起，继续解决认知心理学中一些更具挑战性的问题。

特里兹曼继续获得众多声望很高的奖项，以表彰她在感知和注意力研究方面做出的宝贵贡献，其中包括美国心理学会颁发的威廉·詹姆斯奖学金（2002 年）和不列颠哥伦比亚大学颁发的名誉科学博士学位（2004 年）。显然，安妮·特里兹曼是将认知心理学确立为科学的关键人物，并且是其发展的重要贡献者。

特征整合理论实验

根据特里兹曼的特征整合理论，物体感知分为两个阶段

无意识阶段：感知的第一个阶段被称为无意识阶段，因为它是自动发生的，不需要感知者的努力或注意力。在这个阶段，物体会被分析成其特征（即，颜色、纹理、形状等）。特里兹曼认为，我们没有意识到物体分解成其基本特征的原因是，这种分析发生在感知过程的早期，在我们意识到物体之前。

证据：特里兹曼创建了一个显示，包含四个物体，两侧是两个黑色数字。这个显示在屏幕上闪烁了五分之一秒，然后是一个随机点掩码场，以消除对刺激的残留感知。参与者被要求先报告数字，然后报告他们在四个形状出现的位置看到了什么。在 18% 的试验中，参与者报告看到了一些物体，这些物体包含来自两个不同刺激（即，颜色和形状）的特征组合。来自不同刺激的特征组合被称为错觉结合（Treisman 和 Schmidt, 1982）。实验还表明，即使刺激在形状和大小上差异很大，也会发生这些错觉结合。

根据特里兹曼的说法，错觉结合的发生是因为在感知过程的早期，特征可能独立存在，因此，当短暂闪烁的刺激后面跟着一个掩码场时，它们可以在实验室环境中被错误地组合起来（Treisman, 1986）。

集中注意力阶段：在这个感知的第二阶段，特征被重新组合起来形成完整的物体。

证据：特里兹曼重复了错觉结合实验，但这一次，参与者被指示忽略两侧的数字，并将注意力集中在四个目标物体上。结果表明，这种集中注意力消除了错觉结合，因此所有形状都与它们的正确颜色配对（Treisman 和 Schmidt, 1982）。实验展示了注意力在物体正确感知中的作用。