日常生活中,为了更好的适应复杂多变的环境,选择性注意使个体将有限的注意资源集中于目标任务相关信息,同时忽视来自于任务无关信息的干扰。该过程中相应的认知和神经基础是认知心理学领域永恒的话题。影响选择性注意的因素很多,一方面,目标任务的知觉负荷水平是决定选择性注意的一个重要因素,并形成了知觉负荷理论(Lavie,1995;Lavie&Tsal,1994)。该理论假设知觉能力是有限的,但能够自动加工所有的刺激直到加工资源耗尽。高知觉负荷任务耗尽了所有的注意资源因而没有多余的加工资源知觉无关分心物,因此来自于分心刺激的干扰消失;然而,在低知觉负荷情境下,任务相关加工所剩余的注意资源能够自发的“溢出”到无关分心刺激,对其进行加工,因此来自于分心刺激的干扰显著存在。另一方面,根据偏向竞争模型可知基于工作记忆内容的注意引导是影响选择性注意的另一个重要因素(Desimone,1998;Desimone&Duncan,1995;Duncan&Humphreys,1989)。具体来说,当我们将某一客体保持在工作记忆当中时,会形成记忆模板,视觉搜索任务中与记忆模板匹配的客体能够自动引导注意,从而提高搜索有效性。本研究着眼于对知觉负荷领域和工作记忆引导领域的研究进行拓展并首次探究了两者共同对选择性注意产生影响的竞争交互机制。本研究首先采集行为数据探究了知觉负荷效应产生的实质原因(研究一),采用静息态f MRI的方法探讨了知觉负荷效应的个体差异及相应的神经机制(研究二)。其次,鉴于事件相关电位技术(ERP)的高时间分辨率,研究三探究了视觉工作记忆内容在早期视觉加工阶段对选择性注意的影响。最后,研究四将知觉负荷与工作记忆引导结合起来,分别运用ERP技术和任务态fMRI技术探究了两者在选择性注意中的竞争交互机制。研究一考察了高知觉负荷条件下来自分心刺激的干扰消失的本质原因。实验1采用与Lavie和De Fockert(2003)相同的实验设计,以假字作为非目标刺激,只是采用了具有中国特征(中国明星面孔和名字)的实验材料,结果发现能够重复前人的研究结果,在高知觉负荷条件下和低知觉负荷条件下来自分心刺激的干扰都存在。实验2在实验1的基础上引入稀释条件(同高知觉负荷条件,只是目标刺激用红色标记)且改成组间设计,结果与实验1相同,不论是高知觉负荷,低知觉负荷还是稀释条件下,来自名人面孔的干扰始终存在。实验3中将非目标刺激变成真正的中文字,增加了非目标与分心刺激的领域重叠性,结果发现,在低知觉负荷条件和高知觉负荷条件下,来自分心刺激的干扰依然存在,但在稀释条件下干扰消失。实验4中将非目标刺激变成真正的中国名字,使非目标与分心刺激的领域重叠度进一步增加,结果发现,来自分心刺激的干扰只在低知觉负荷条件下存在,在高知觉负荷条件和稀释条件下干扰消失。研究一结果表明,高知觉负荷条件下来自分心刺激干扰的消失是由于非目标刺激对分心刺激的稀释作用导致的,且该作用依赖于非目标刺激与分心刺激的领域重叠性程度。研究二考察了大脑自发神经活动强度(以ALFF为指标),静息功能连接(RSFC)与知觉负荷调节效应之间的关联。实验5采用经典的知觉负荷任务范式,结果发现,与知觉负荷调节效应显著相关的区域主要集中于注意网络和感觉皮层,包括辅助运动区,左侧枕下回和左侧额下回。其中,枕下回与额下回的静息功能连接与知觉负荷调节效应的个体差异显著相关。研究二结果表明,对来自于分心刺激的干扰作用的调节依赖于注意控制网络。研究三探究了视觉工作记忆内容对选择性注意的影响及其时程特点。实验6采用延迟匹配样本任务范式,以无意义图形作为工作记忆内容,行为结果发现匹配试次的搜索反应时慢于不匹配试次,表明了工作记忆内容对注意的捕获作用;ERP结果发现,在P1成分和N1成分上,匹配条件的波幅大于不匹配条件;s LORETA源定位结果发现,P1成分位于枕叶区域,N1成分位于顶叶区域;时频分析结果发现,alpha频带的能量在匹配条件下高于不匹配条件。研究三结果表明,工作记忆中的刺激再现导致了枕叶区域的激活增强,随后,由于注意的重新定向和视觉输入信息的竞争,这种早期的来自于工作记忆的注意捕获能够在N1阶段得到抑制,反映在alpha频带节律上。研究四探究了知觉负荷与工作记忆内容共同对选择性注意影响的时间动态和神经机制。实验7在实验6的基础上增加了知觉负荷水平且分心刺激具有凸显性,行为结果发现,低知觉负荷水平下匹配条件的反应时慢于不匹配条件,而高知觉负荷水平下匹配与不匹配条件的反应时没有明显差异;ERP结果发现,不论低知觉负荷还是高知觉负荷条件,匹配条件的P1波幅显著大于不匹配条件,然而在N1成分上,低知觉负荷条件下匹配条件的N1波幅大于不匹配条件,而高负荷条件下两者没有显著差异。sLORETA源定位结果发现,P1成分相关的效应位于枕叶区域,N1成分相关的效应位于顶叶区域。这些结果表明,在选择性注意中,保持在工作记忆中的信息能够在早期视觉加工阶段自动捕获注意,但是,这种早期的基于工作记忆内容的注意捕获受到知觉负荷水平的调节,高知觉负荷条件使工作记忆引导效应消失。实验8采用经典的延迟匹配样本任务范式,但分心刺激与目标任务是绑定在一起的,不具有凸显性,行为结果表明在低知觉负荷条件下,记忆匹配试次与中性试次的反应时没有显著差异,高负荷条件下记忆匹配试次的反应时显著慢于中性试次;fMRI结果表明负荷的主效应激活的区域主要分布在额叶,颞叶和枕叶区域;有效性的主效应激活的脑区主要分布在枕叶区域;负荷与有效性的交互效应激活的脑区主要分布在楔前叶部分。功能连接结果表明,在低知觉负荷条件下,楔前叶与枕叶区域呈正耦合;在高知觉负荷条件下,楔前叶与枕叶、额叶呈正耦合。楔前叶与额叶的耦合只在高知觉负荷条件下呈现,在低负荷条件下不存在。这些结果表明额叶-顶叶-枕叶通路的形成,是工作记忆引导效应产生的神经基础。本研究通过四个紧密相连的研究深入的揭示了知觉负荷与工作记忆内容各自对选择性注意的影响,更重要的是探究了两者在选择性注意中的竞争交互机制,扩展了已有研究,对两个领域进行了整合。首先,证实了高知觉负荷条件下,来自分心刺激的干扰的消失是由于非目标对分心刺激稀释的作用,支持了稀释模型。其次,指出大脑自发神经活动能够反映知觉负荷调节效应的个体差异,枕下回与额下回的功能连接性越强,知觉负荷调节效应越大,所受到的分心刺激的干扰越小。然后,发现视觉工作记忆内容能够自动引导注意,且最早发生在知觉加工阶段。最后,表明基于工作记忆内容的注意引导受到知觉负荷水平的调节,且两者的交互结果与分心刺激是否具有凸显性有关,当与记忆内容匹配的分心刺激具有凸显性时,不论是在低知觉负荷条件下还是高知觉负荷条件下,都能优先自动捕获注意,但随后高知觉负荷条件消除了这种引导效应;当与记忆内容匹配的分心刺激不具有凸显性时,高知觉负荷条件下额叶-顶叶-枕叶通路形成使基于工作记忆内容的引导效应出现;在低知觉负荷条件下,仅仅顶叶-枕叶的耦合不足以出现工作记忆引导效应。这些发现加深了我们对知觉负荷效应和工作记忆引导效应本质的理解,并首次揭示了知觉负荷与工作记忆引导共同影响选择性注意的时间动态和神经机制,弥补了这两个研究交叉领域的空白。