我们生活环境中很多活动具有节律性,如谈话、音乐等。节律可以定义为多个间隔时间的有序组合。利用节律时间信息形成的时间期待称为节律时间期待(rhythmic temporal expectation)。动态注意理论认为节律时间期待的形成过程是自动化,无需意志努力,不受注意控制的影响。节律时间信息之所以能够对将来事件出现时间进行预期,是由于事件之间的时间一致性,以及内部注意资源与环境中节律信息同步振荡的结果。该理论模型又称为振荡器模型,包括两个重要的成分:振荡器(oscillator)和注意能量脉冲(attentional energy pulse)。这两个成分使得注意资源在时间上的分布并非均匀,而是以振荡的形式展开,因此在不同的时间点,注意资源有高有底。振荡器振荡周期和相位能够根据外部环境中刺激的时间结构进行适应性调整,逐渐地改变其自身振荡周期和相位从而使得注意脉冲的峰值(即注意资源最多的时间点)与刺激出现时间趋近。换言之,振荡器的适应过程使得注意脉冲与外部刺激出现时间同步,最终注意资源分布变得集中,这个过程也称为内外偶联。如果条件允许,振荡器会持续适应直至注意脉冲峰值与所期待的刺激出现时间匹配。基于电生理学研究的振荡选择假说也为动态注意理论提供了支持。低频神经振荡强度的变化与神经兴奋波动强度有关。根据外部刺激节律,低频神经振荡实时的调整其振荡周期和相位,从而与外部刺激产生同步。这种神经振荡携带注意资源,通过相位和周期的调整,会使得相位集中。神经振荡反映了时间上达到兴奋同步的神经元的数量,反过来,神经元群兴奋同步的程度与内外偶联的程度有关,并且依赖于环境中刺激的时间规律性程度。外部刺激序列节律性越强,内外偶联的准确性越高,注意资源越集中。持续地神经振荡内外偶联是大脑产生时间期待,促进积极感知的内在机制。而感觉输入的时间规律性导致了时间期待的产生,使事件出现时间可以被预测。虽然这两种理论模型得到了众多研究的支持,但是存在两个问题:第一,节律序列中刺激之间的间隔时间多在1s以下;第二,由于听觉通道相比于视觉通道加工时间信息更具有优势,研究多采用的是听觉材料。时间认知分段综合模型强调人们对时间的认知具有分段性,不同时间长度的时距表征涉及不同的过程,均受到多种因素的影响,例如刺激的物理特征、通道特性、认知因素或人格特征等等。因此,节律时间期待是否仅仅只是自动化的过程还需要对不同感觉通道,不同长度间隔时间构成的节律时间期待进行考察。时间知觉的研究常常涉及“知觉到的现在”的内涵,包括“知觉到的现在”的上限。多数研究仅仅限于5秒内的持续性知觉,在该时间范围内信息被整合为一个整体进行加工。因此,其主要特征包括持续性和整体性。然而,这些研究多是针对单个时距,而节律时间信息可以理解为多个时距信息的规律性组合。要想研究注意控制对节律时间期待的影响,首先要求确定在何种间隔时间形成的节律时间信息下,能够形成时间期待。视觉和听觉在加工时间信息方面具有差异。听觉通道擅长加工时间信息,而视觉通道擅长加工空间和运动信息。因此,研究一和研究二分别从听觉和视觉通道,考察不同间隔时间形成的节律信息,是否均能够形成时间期待,并考察在视觉和听觉通道之间是否存在通道效应。由于反应时是被试成绩的整体反应,即包括了早期知觉阶段,也包括运动准备过程。因此,研究三我们同时采用反应时和ERP成分为因变量指标,考察注意控制对不同节律速度下形成的时间期待的影响。听觉在对节律的识别和记忆方面要优于视觉,而视觉更擅长加工运动和空间信息,而以往研究常常将出现在固定位置的闪光构成的视觉节律与听觉节律进行对比,这种对比是不对等的。因此,在研究四中视觉材料以运动形式呈现,考察运动信息对节律时间期待的作用,并进一步探讨了注意控制对这种时间期待效应的影响。研究一和研究二发现,无论是在听觉还是视觉通道,以2500ms及以下的间隔时间形成节律序列,均能够形成节律时间期待。并且,研究还发现,通过操作节律序列结束与目标出现之间的间隔时间(先期时间,foreperiod)确定节律时间期待效应的范式容易受到时间流逝这一时间信息的影响。被试的反应是节律时间期待和先期时间效应共同作用的结果。通过改变节律序列中刺激的数量,来增加目标出现时间出现的不确定,能够进一步减弱节律时间信息的作用。但是,这种减弱在视觉和听觉通道中具有不同的表现。在听觉通道中随着目标出现时间确定性的增加,节律时间信息的作用越来越大。而在视觉通道中,被试的反应更容易受到先期时间效应的影响。此外,研究结果表明,采用将节律定义为等时间的、具有严格周期性的刺激序列,并且与刺激间间隔时间随机变化的序列进行比较来确定节律时间期待,这种范式更加具有稳定性。研究三发现,当以反应时为因变量指标时,无论是在听觉通道还是视觉通道中,以ISI–700ms和ISI–1500ms间隔时间形成的节律信息,其形成的节律时间期待效应不受记忆负荷的影响,而以ISI–2500ms间隔时间形成的节律信息,形成的节律时间期待受到记忆负荷的影响。在高负荷条件下,节律序列和随机序列之间,被试的成绩没有差异。这表明节律时间期待效应可能具有分段性,2500ms以下间隔时间形成节律时间期待更加的自动化,而2500ms或以上间隔时间形成的节律时间期待效应受到认知控制的影响。以ERP成分N1和P3为因变量指标时,发现在听觉通道中,ISI–700ms和ISI–1500ms间隔时间形成节律时间期待不受注意控制的影响,而ISI–2500ms时记忆负荷影响了节律时间期待效应,表现为N1电位在高负荷和低负荷条件下,平均波幅没有差异。P3成分在所有的条件下均没有表现出显著地差异。而在视觉通道中,仅仅在ISI–700ms间隔时间形成的节律时间期待效应诱发了N1成分。而ISI–1500ms和ISI–2500ms间隔时间形成的节律时间期待未诱发明显的N1成分。以上结果表明视觉和听觉加工节律时间信息存在通道差异。研究四发现,运动信息能够明显地促进视觉节律时间期待效应。但是,在ISI-1500ms和ISI-2500ms条件下,这种促进效应需要被试主动地去从运动信息中提取出节律信息。当要求被试同时完成一项工作记忆任务时,时间期待效应消失。这说明对视觉节律时间期待更加需要注意资源的参与。通过以上研究,本文系统地探讨了注意控制对节律时间期待效应的影响。研究表明,节律时间期待效应受到节律速度(即序列中刺激间的间隔时间)的影响,且表现出了通道差异。在以ISI–2500ms间隔时间形成的节律,其形成的节律时间期待受到注意控制的影响。而当视觉信息以运动形式表现出来时,ISI–1500ms及其以上间隔时间形成的节律时间期待效应受到注意控制的影响。本研究采用的认知负荷任务是仅仅包含记忆保持和回忆过程的工作记忆任务,未来研究还需要采用包含不同过程的记忆任务或知觉负荷任务来进一步考察注意控制对节律时间期待的影响。