研究揭示视觉意识如何调节注意“聚光灯”的节律采样

为避免陷入“信息过载”困境，大脑演化出了一套高效的信息选择系统——注意。这一过程常被比喻为舞台上的“聚光灯”，即被注意到的信息，就像被光束照亮的演员，清晰突显；而舞台的其他部分则隐入暗处。借助这盏“聚光灯”，大脑能够筛选出重要的信息并及时作出反应。已有研究发现，当注意被分配到多个位置时，人类和猕猴的行为表现会出现每秒4次至8次的周期性波动。这表明，注意更像是一盏按特定节奏在采样的动态“聚光灯”，这一机制被称为注意的节律采样。目前，学界对意识是否会影响注意“聚光灯”的“闪烁”方式， 环境中信息的节律采样是否依赖对信息的意识或可在无意识条件下独立运行等问题尚不明晰。

近日，中国科学院心理研究所研究团队，通过颜色闪烁融合（CFF）技术，揭示了视觉意识如何影响注意节律采样行为与神经机制。该技术利用人类视觉的颜色闪烁融合原理，将两个相反色的光栅按照融合阈值以上频率（30Hz）交替闪烁，进而融合成稳定的颜色，这样闪烁的相反色难以被大脑意识到。同时，研究团队结合高时间分辨率的注意线索范式、脑电图及时间响应函数等方法发现，注意节律采样可在无意识状态下发生，即那些难以被看见的CFF注意线索仍会吸引注意，并使其按特定频率在空间位置间交替采样，且同时触发前额区与右侧颞枕区之间更强的theta频段神经联结。

研究显示，视觉意识扮演了“节奏大师”的角色，调节了注意“聚光灯”的采样过程。与难以被看见的线索相比，可被看见的线索引发了对已注意空间更强的抑制效应，并增强了额顶叶注意网络中alpha神经振荡响应的强度。同时，有意识条件下的注意节律采样更快，其引发的前额区与右侧颞枕区之间的神经动态联结也更高效。研究进一步表明，视觉意识像采样“调节器”，使注意系统更好地抑制无关干扰、加速采样过程、优化脑网络协作，提升了采样效率。

这一研究为理解意识与注意的交互机制开辟了新范式，也为注意缺陷类障碍潜在的神经机制研究与无意识干预方法提供了新方向。

相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到国家科技创新2030—“脑科学与类脑研究”重大项目和国家自然科学基金等的支持。

论文链接

注意“聚光灯”及其节律采样机制示意图

意识调节注意节律采样的实验流程及其主要结果