心理學應用史/注意力研究史

自 20 世紀 50 年代以來，注意力領域的科研活動大幅增加。這些研究不僅關注注意力本身，還關注注意力與記憶和執行功能的關係。人類的學習和行為依賴於我們對周圍環境的注意力，以及保留和檢索資訊的能力，以及運用認知策略的能力。瞭解注意力的發展也至關重要，因為注意力缺陷通常會導致學校和工作場所的困難。因此，注意力是心理學研究中的一個重要主題，特別是在發展領域（參見本書第二部分）、學習（第三部分）和心理障礙（參見第四部分關於 ADHD 的部分）。毫無疑問，理解注意力和相關概念對於我們理解人類認知和學習至關重要。

注意力研究史導論

注意力研究是當代認知心理學和認知神經科學的重要組成部分。注意力在感知、認知和行為的幾乎所有方面都起著至關重要的作用，它影響著我們的選擇。自心理學發展初期以來，注意力研究一直是心理學領域的關注焦點。然而，許多關於注意力的想法可以追溯到 18 世紀和 19 世紀的哲學家，早於心理學領域的創立。

注意力主題最初由哲學家討論。所考慮的問題包括注意力在意識和思維中的作用，以及注意力是自願還是非自願地指向物體或事件。每位哲學家對注意力的描述都反映了他們對事物本質和我們如何瞭解世界的更廣泛的形而上學觀點。例如，胡安·路易斯·維維斯（1492-1540）認識到注意力在形成記憶中的作用。戈特弗裡德·萊布尼茨（1646-1716）提出了“統覺”的概念，它指的是一個人成為意識到感知事件的必要行為。他指出，如果沒有統覺，資訊就不會進入意識。萊布尼茨說：“注意力是靈魂決定優先了解某件事而不是其他事物的決定”。總之，許多哲學家在感知和思維中賦予了注意力中心地位。他們引入了幾個重要的問題，例如注意力在多大程度上是自動地或有意地被引導的。這些主題在當代研究中繼續被檢查和評估。儘管他們自己很少進行實驗研究，但他們對注意力的概念分析為隨後的注意力科學研究奠定了基礎。

對注意力的哲學分析導致了一些可以透過實驗檢驗的預測。此外，在 19 世紀中葉，心理物理方法正在發展，這些方法允許測量物理刺激屬性與其相應的感知之間的關係。威廉·馮特於 1879 年建立了第一個專門從事心理學研究的實驗室，他負責將注意力研究引入該領域。此外，注意力與感知之間的關係是實驗心理學中最早研究的主題之一。馮特認為，注意力是一種內在的活動，它導致思想在不同程度上出現在意識中。他區分了感知，即進入注意力的領域，和統覺，即負責進入內部焦點的活動。他假設注意力的焦點可以縮小或擴大。這種觀點近年來也廣受歡迎。在 19 世紀末，赫爾曼·馮·亥姆霍茲（1821-1894）認為注意力對於視覺感知至關重要。以自己為物件，以短暫可見的印刷字母頁面為刺激，他發現注意力可以在刺激呈現之前被提前引導到頁面的特定區域，即使眼睛保持固定在中心點。他還發現注意力是有限的：視覺視野的大部分字母，即使是在注視點的附近，也不能自動感知。

威廉·詹姆斯（1890/1950）對注意力的觀點可能是早期心理學家中最著名的。在他的著名著作《心理學原理》（1980）中，詹姆斯斷言，“一次又一次地自願地將注意力從漫遊中拉回來，正是判斷、性格和意志的根本。”他對注意力的定義也被廣泛引用。根據詹姆斯（1890 年）的說法，“它是心靈以清晰而生動的方式佔有似乎同時存在多個可能的物體或思維過程中的一個。意識的聚焦、集中是它的本質。它意味著從某些事物中抽離，以便有效地處理其他事物，並且是一種與混亂、迷茫、心不在焉的狀態形成鮮明對比的條件。”

此外，根據詹姆斯的說法，注意力的直接影響是讓我們比其他方式更有效地感知、理解、區分和記憶——既能更有效地感知連續的事物，也能更清晰地感知每一件事。它還縮短了“反應時間”。詹姆斯的定義還提到了清晰度，蒂奇納（1908/1973）認為這是注意力的核心方面。皮爾斯伯裡（1908/1973）同意蒂奇納的觀點，他指出，“注意力作為一種意識過程的本質是，一個想法或一組想法的清晰度以犧牲其他想法為代價而增加”。20 世紀初的研究人員爭論了這種增強的清晰度是如何獲得的。

總之，在 1860 年左右，哲學方法主導了心理學研究，特別是注意力研究。從 1980 年到 1909 年期間，注意力研究發生了轉型，就像整個心理學領域一樣，轉變為以實驗研究為重點的科學探究。然而，考慮到行為主義在下一個時期（至少在美國）開始主導心理學，注意力機制的研究很大程度上推遲到 20 世紀中葉。

儘管人們經常讀到注意力研究在 1910-1949 年期間基本上停止了，但注意力研究從未完全消失。然而，隨著當代認知心理學的出現，人們對該主題的興趣有所增加。Lovie（1983）編制了表格，顯示了從 1910 年到 1960 年，以五年為間隔，在《心理摘要》及其前身《心理索引》中列出的有關注意力的論文數量，表明這些時間段內都進行了有關該主題的研究。關於注意力方面的重要著作包括傑西爾德（1927）出版的一篇經典專著，“心理準備和轉變”。這一時期另一個重要的貢獻是特爾福德（1931）發現了心理不應期效應。他指出，許多研究表明，神經元的刺激之後是神經元對刺激不那麼敏感的不應期。斯特魯普（1935/1992）還發表了一篇肯定是在心理學領域被引用最多的研究之一，他在該研究中證明了與任務無關的刺激資訊會對績效產生重大影響（有關約翰·裡德利·斯特魯普和斯特魯普顏色詞任務對注意力研究的影響，請參見下文）。帕斯卡爾（1941）、吉布森（1940）和莫勒、雷曼和布利斯（1940）也進行了有關注意力的研究，例如有關準備性設定或心理設定的研究。總之，雖然在這一時期，致力於注意力主題的心理學研究比例遠低於前幾十年，但許多重要的發現被發現，這些發現影響了當代關於該主題的研究。

從 1950 年到 1974 年，人們對人類資訊處理特徵的興趣重新興起。這一時期對注意力的研究以技術應用和理論之間的相互作用為特徵。馬誇斯沃斯（1950）報告了關於維持警惕的實驗，這些實驗體現了這種相互作用，併為 20 世紀剩餘時間內對該主題的廣泛研究奠定了基礎。這項研究源於對二戰期間雷達操作員在檢測不常見訊號方面的效能的擔憂。切裡（1953）在這一時期進行了關於注意力的開創性研究之一，研究了選擇性注意問題，或者他稱之為“雞尾酒會現象”。他使用了一種叫做雙耳分聽的程式，在該程式中，他透過耳機向兩隻耳朵分別播放不同的資訊。布羅德本特（1958）開發了第一個完整的注意力模型，稱為過濾器理論（參見下文）。特里茲曼（1960）將布羅德本特的過濾器理論重新表述為現在稱為過濾器衰減理論（參見下文）。

在 20 世紀 70 年代初期，人們開始從主要用聽覺任務研究注意力轉向主要用視覺任務研究注意力。一種將注意力視為有限容量資源的觀點變得流行起來，這種資源可以被引導到不同的過程。卡尼曼 (1973) 的模型是這些單一容量或資源理論中最著名的一個。根據該模型，注意力是一種可以分配到不同任務的單一資源，分配的數量可以不同。這些模型背後的基本理念是，當多個任務爭奪有限的容量資源時，它們之間會產生干擾。此外，在這個時期，首次在人類身上進行了使用心理生理學技術來研究注意力的對照實驗。這些實驗使用的方法可以測量與刺激處理相關的腦活動，稱為事件相關電位，這些腦活動是透過放置在頭皮上的電極來測量的。總之，這一時期進行的研究獲得了關於注意力機制的大量資訊。最重要的發展是引入了詳細的資訊處理模型來描述注意力。

20 世紀最後四分之一世紀，關於注意力的研究蓬勃發展。許多研究表明，當兩個任務使用不同的刺激或反應方式時，比使用相同方式時，更容易同時執行這兩個任務，由此出現了多資源模型。特里茲曼和蓋拉德 (1980) 還開發了一種極具影響力的“聚光燈理論”變體，稱為“特徵整合理論”，用以解釋視覺搜尋研究的結果，在這些研究中，受試者需要檢測目標是否出現在干擾因素中（見下文）。在注意力研究的最近一個時期，啟動研究也很受歡迎。在這些研究中，啟動刺激先於受試者需要做出反應的命令刺激；啟動刺激可以與命令刺激的某些方面相同，也可以不同。

此外，人們還重點關注收集與注意力背後的腦機制相關的腦神經心理學證據。認知神經科學（其中注意力研究是重要組成部分）由於神經影像技術的不斷發展而取得了巨大進步。神經心理學和行為資料提供的相互印證的證據有望在 21 世紀上半葉顯著推動注意力研究。最後，在擴充套件注意力的理論和方法以解決一系列應用問題方面也取得了重大進展。可以確定兩個主要領域。第一個領域涉及廣義的人機工程學，從人機互動到工作環境的改善，例如心理負荷和態勢感知。第二個主要應用領域是臨床神經心理學，該領域透過採用認知模型和實驗方法來描述和研究神經系統疾病患者的認知缺陷，從而從中獲益匪淺。人們還在研究注意力策略（例如正念訓練）在治療各種心理障礙中的臨床應用（見正念部分）。

時間線

1880 年以前：弗朗西斯·唐德斯使用心理計量學（研究大腦中資訊處理的時間順序）透過反應時實驗來研究注意力。馮特制定了一個研究計劃，以證明實驗心理學作為一門獨立學科的正當性；他使用內省作為收集心理過程資訊的方法。
1880-1890 年代：萊比錫學院使用定義明確、數量化且易於複製的實驗方法，馮特進行了以下方面的研究：感覺和知覺、反應時間、注意力和感覺以及聯想。
1894 年：亥姆霍茲在視覺知覺任務中定義了現在被稱為“隱蔽注意力”的概念。直到 20 世紀 50 年代，對隱蔽注意力的科學研究才再次出現。
1900 年至 20 世紀 50 年代中期：由於行為主義在心理學中的流行（強調刺激和反應之間的關聯，但不確定導致該反應的認知操作），關於注意力的研究被忽視。
1924 年：腦電圖 (EEG) 被髮明，這將在以後對注意力的神經學研究中變得很重要。
1935 年：約翰·裡德利·斯特魯普在其題為“序列言語反應干擾研究”的文章中發現了斯特魯普效應（當一個詞以與該詞的語義含義所表達的顏色不同的顏色列印時，反應時間變慢，錯誤增加）。
1946 年：核磁共振成像 (MRI) 被髮明，這將在以後對注意力的神經學研究中變得很重要。
20 世紀 50 年代：研究心理學家（包括唐納德·布羅德本特）重新燃起了對注意力的興趣，心理學從實證主義轉向現實主義，被稱為認知革命（承認不可觀察的認知過程可以進行科學研究）。
1952 年：布羅德本特開始發表其在雙耳聽覺實驗中關於同時說話和聽覺、聽同步資訊以及選擇性聽覺中注意力失敗的研究結果。
1953 年：科林·切裡首次描述了“雞尾酒會效應”（在各種對話和背景噪音中，將我們的聽覺注意力集中在單個說話者身上，以及注意突然吸引我們注意力的刺激，例如我們的名字）。
1957 年：布羅德本特開發了他的注意力機械模型。
1958 年：布羅德本特成為劍橋應用心理學部門的臨床主任。他的著作《知覺與交流》出版，其中描述了他的注意力過濾器模型（早期選擇模型）。該模型影響深遠，但由於過於“僵化”而受到批評。
20 世紀 60 年代：資訊處理成為認知心理學的主要觀點。斯特魯普的工作被重新發現。
1964 年：斯特魯普顏色詞任務作為注意力和語言過程的衡量標準迅速普及。
1969 年：特里茲曼提出了她的衰減理論，該理論解釋了未被注意到的資訊如何進入意識（布羅德本特的原始模型沒有解釋這一點）。
1971 年：布羅德本特關於注意力的第二本書《決策與壓力》出版，以他的過濾器模型為基礎，提出了他的新理論，並考慮了切裡、特里茲曼等人的研究結果。
1975 年：布羅德本特因成為第一個系統地研究人類作為資訊處理系統的人，並使用可以透過實驗進行研究的結構，而獲得了美國心理學會頒發的“傑出科學貢獻獎”。
1980 年：特里茲曼和蓋拉德發表了他們的開創性論文，該論文是特里茲曼“特徵整合理論”的基礎。
1988 年：特里茲曼將“突然出現效應”解釋為知覺中存在“無意識機制”的證據。（無意識過程基於簡單的感知分析，該分析只是表明視覺場景中存在差異，而不是關注焦點的作用。）
1993 年：布羅德本特去世後，人們發表了許多悼念文章和訃告，以紀念他，並承認他對人類有機體作為資訊處理系統的概念的闡述導致了對注意力的系統研究。

約翰·裡德利·斯特魯普與斯特魯普效應

半個多世紀以來，斯特魯普效應一直是本科心理學課程和實驗室中最著名的標準演示之一。在這個認知任務中，要求參與者說出以不相容的顏色單詞列印的墨水的顏色（例如，對以紅色墨水列印的刺激詞 GREEN，大聲說出“紅色”），比要求說出對照條件下墨水的顏色（例如，對以紅色墨水列印的刺激詞 XXXXX，說出“紅色”）所花的時間更長。這種效應，現在被稱為斯特魯普效應，最早是在 1935 年發表在《實驗心理學雜誌》上的經典文章“序列言語反應干擾研究”中報道的。從那時起，這種現象就成為心理學史上最著名的現象之一。然而，人們對這個里程碑式的認知任務背後的那個人知之甚少。在下一節中，我們將概述約翰·裡德利·斯特魯普（斯特魯普顏色詞任務的建立者和斯特魯普效應的發現者）的傳記。

約翰·裡德利·斯特魯普出生于田納西州默弗里斯伯勒附近，時間是 1897 年 3 月 21 日。他的中間名來自他父母敬佩的一位傳教士，斯特魯普在一生中無論是個人還是職業，都以這個名字為人所知（MacLeod, 1992）。斯特魯普是六個孩子中的第二小的孩子。在嬰兒時期，斯特魯普本不該活下來，這使得他的父母在他童年時對他格外保護。與其他家庭成員不同，他不必在家庭農場從事繁重的體力勞動（MacLeod, 1991a）。

斯特魯普的早期教育是在基特雷爾縣學校進行的，在那裡他以全班第一名的成績畢業。他繼續在附近的納什維爾的大衛·利普斯科姆高中接受教育，於 1919 年畢業。1921 年，他獲得了大衛·利普斯科姆初級學院的文憑，並被選為畢業典禮演講者。1921 年 12 月 23 日，在他上大學的第二年，24 歲的斯特魯普與大衛·利普斯科姆先生的曾侄女澤爾瑪·鄧恩結婚。在接下來的七年裡，他們有了三個兒子。為了養活不斷擴大的家庭，斯特魯普在大衛·利普斯科姆學院任教，並在讀研究生期間兼任清潔工和圖書管理員（MacLeod, 1992）。

斯特魯普在位於納什維爾的喬治·皮博迪學院（現為範德比爾特大學的一部分）度過了大學時光。在那裡，他分別於 1924 年獲得理學學士學位，1925 年獲得文學碩士學位，並於 1933 年獲得哲學博士學位。他的博士學位是實驗心理學，輔修教育心理學，並選修了教育學課程。斯特魯普的博士論文研究是在美國心理學會前會長約瑟夫·彼得森博士的指導下，在傑蘇普心理學實驗室進行的。斯特魯普開發了這些顏色詞任務，部分原因是命名-閱讀比較對彼得森博士在個體差異研究中的興趣（MacLeod，1991a）。然而，他真正感興趣的是衝突過程之間的干擾。他的研究追隨了當時正在進行的關於干擾或抑制的研究，但使用的是與顏色命名-詞語閱讀研究中採用的材料性質相似的材料（Stroop，1935）。例如，斯特魯普在他的文章中提到了約翰·詹姆斯·麥肯·卡特爾（1886）進行的顏色詞命名研究，他在導師威廉·馮特的影響下，調查了對命名物體、物體屬性以及對應詞語的反應時間的差異。卡特爾報告說，閱讀詞語所需的時間比命名物體或屬性要少，後者包括顏色（Macleod，1991b）。然而，直到斯特魯普的研究，才有人想到將詞語和物體/屬性維度結合起來，創造出如今著名的反應衝突情況（MacLeod，1991）。斯特魯普的博士論文後來成為了他的經典論文，多年來成為了《實驗心理學雜誌》歷史上引用率最高的論文之一。

斯特魯普的教學生涯早在完成博士學位之前就開始了。他在 1921-1922 年擔任密西西比聯合學校的校長。然後，他回到大衛·利普斯科姆學院。在那裡，他最初擔任數學和英語講師（1922-1923），然後轉到現代語言專業（1924-1928）。在 1928 年至 1932 年期間，他擔任心理學和教育教授，並在 1928-1929 學年擔任學院院長。完成博士學位後，斯特魯普為田納西州教育委員會（1933-1934）進行研究，然後在田納西理工學院短暫擔任心理學和教育的特聘講師。他回到了大衛·利普斯科姆學院，在那裡他教授了近 40 年的課程。

完成博士學位後，斯特魯普原本計劃繼續自己的研究方向。然而，當彼得森博士在 1935 年去世後，斯特魯普再也沒有進行過心理學研究。正如麥克勞德（1992）指出的那樣，這可能是導致斯特魯普停止心理學研究的最重要原因。他的妻子也在他的傳記中寫道：“他皮博迪學院的主要教授約瑟夫·彼得森博士邀請他與他合作進行一項研究專案，以進一步研究斯特魯普的博士論文。彼得森博士的突然去世阻止了這一計劃。這可能是他工作轉變的原因，因為他更加投入到聖經教學和寫作領域。”（在 MacLeod，1991a 中）。斯特魯普在他的整個職業生涯中只發表了四篇心理學論文。其中一篇是關於群體判斷和個體判斷的（1932），另外三篇與顏色詞處理相關，包括他的經典論文（1935），一篇對顏色詞問題的研究的批評（1935），以及對斯特魯普效應的一種可能解釋的檢驗（1938）。雖然他的研究生涯在這些論文發表後就結束了，但斯特魯普仍然留在心理學領域，並從 1948 年至 1964 年擔任心理學系主任。此後，斯特魯普的興趣轉向了心理學，他將餘生都奉獻給了他的宗教信仰。

斯特魯普是一位基督教徒，每個星期天都在納什維爾及其周邊地區佈道，他經常乘坐火車到鄉下，並用一隻雞或一袋土豆作為報酬。他還保留了一個卡片檔案，記錄下每個星期天他在哪裡講道，他的主題是什麼（MacLeod，1991a）。此外，斯特魯普除了教授心理學課程外，還在大學教授聖經課程。他的同事和學生都稱他為斯特魯普博士和斯特魯普兄弟。斯特魯普的主要貢獻是在聖經研究領域。他根據自己的聖經教學寫了七本書，從 1949 年出版的《為什麼人們對聖經的看法不一致？》開始，到 1966 年出版的《關於教會組織的復原思想》結束。他的主要作品是三部曲《上帝的計劃和我》，這套書在 1950 年代出版。他因這些書籍獲得了獎項，這些書籍在基督教學校作為教科書很受歡迎。聖經，而不是心理學，成為了斯特魯普畢生的工作。約翰·裡德利·斯特魯普於 1967 年退休。他在 1967-1968 年擔任維吉尼亞州帕克斯堡奧亥俄山谷學院院長，之後擔任大衛·利普斯科姆學院聖經研究名譽教授（MacLeod，1991a）。他於 1973 年 9 月 1 日去世，享年 76 歲。

斯特魯普的文章已經成為實驗心理學歷史上引用率最高的論文之一。超過 700 項研究試圖解釋斯特魯普效應的一些細微差別，還有數千項其他研究受到這篇文章的直接或間接影響（MacLeod，1992）。然而，在發表時，它並沒有產生很大的影響，因為它是在行為主義在美國興起的時候發表的（MacLeod，1991）。在發表後的三十年裡，幾乎沒有進行過關於斯特魯普效應的實驗研究。例如，在 1935 年至 1964 年之間，只有 16 篇文章直接研究了斯特魯普效應。在 20 世紀 60 年代，隨著資訊處理成為認知心理學的主流觀點，斯特魯普的工作被重新發現。從那以後，每年研究的數量迅速增加，直到 1969 年，文章數量穩定在每年 20 篇以上，並且似乎一直保持在這個水平（MacLeod，1992）。

斯特魯普效應的發現以及顏色詞任務的開發對認知心理學產生了持久的影響。正如麥克勞德（1991a）指出的那樣，“在心理學中，很少有現象像斯特魯普效應一樣強大，它幾乎出現在所有入門教科書中，並且為幾乎所有學科子領域的研究人員所知。斯特魯普效應是這些罕見現象之一。約翰·裡德利·斯特魯普是一位先驅，他為認知心理學家提供了最寶貴的工具之一。半個世紀之後，以他名字命名的任務仍然是實驗心理學家需要解決的難題。 (MacLeod，1991a)” 這一具有里程碑意義的認知任務被廣泛用於索引注意力和語言過程。瞭解斯特魯普效應最終可能使我們更全面地理解注意力的運作方式，以及注意力在更一般的認知理論中的地位。

唐納德·布羅德本特和雙耳分聽

唐納德·E·布羅德本特自 20 世紀 50 年代以來，因其對心理學領域的傑出貢獻而受到讚譽，尤其是在注意力領域。事實上，儘管注意力在幾乎所有心理過程中都起著不可否認的作用，但在 20 世紀的前半葉，心理學領域的研究卻忽視了這一領域（Massaro，1996）。在那段時間裡，行為主義者忽略了注意力在人類行為中的作用。行為主義的特點是刺激-反應方法，強調刺激和反應之間的關聯，但沒有識別導致這種反應的認知操作（Reed，2000）。隨後，在 20 世紀 50 年代中期，越來越多的心理學家開始對資訊處理方法感興趣，而不是刺激-反應方法。正是布羅德本特對人類有機體作為資訊處理系統的概念的闡述，才導致了對注意力的系統研究，更一般地說，導致了科學理論和實際應用在心理學研究中的相互關聯。

布羅德本特於 1926 年 5 月 6 日出生於英國伯明翰（美國心理學會，1976）。他最初對自然科學感興趣，因此，當他在 1944 年加入英國皇家空軍 (RAF) 時，他開始學習航空工程。他在皇家空軍服役期間，他觀察到，人類的困難通常源於心理原因，而不是生理原因（Craik & Baddeley，1995）。更具體地說，他注意到，通訊困難，例如在呈現多個音訊流時難以聽取特定音訊流，通常是由注意力、感知或記憶過程效率低下造成的，而不是由於聽力或技術裝置故障造成的（Craik，2000）。基於此觀察，布羅德本特的興趣從工程轉向了心理學。

然而，當時，心理學在他家鄉英國幾乎聞所未聞。直到布羅德本特跨越大西洋前往美國接受飛行訓練，他才發現北美正在廣泛研究心理學（APA，1976）。在皇家空軍人事選拔部門工作一段時間後，他開始在劍橋大學學習實驗心理學。對布羅德本特來說，以及對未來無數心理學家來說，劍橋大學的心理學系是一個特別適合他的地方，因為它以自然科學為導向，並強調實際應用（Craik & Baddeley，1995）。該系由弗雷德里克·巴特利爵士領導，熱衷於將已故 K.J.W. 克雷克的“控制論”思想應用於實際問題和心理學理論，以理解人類行為（APA，1976）。純粹是偶然，但對心理學領域來說非常幸運，布羅德本特對實驗心理學和實際應用的興趣使他能夠在劍橋大學的應用心理學部門找到自己的位置。

在擔任應用心理學部門主任的 25 年裡，從 1958 年到 1974 年，布羅德本特能夠研究和定義與他感興趣的領域相關的模型，包括環境壓力因素對認知表現的影響、與語音檢測和理解相關的問題，以及選擇性聽力和注意力問題（Craik & Baddeley，1995）。在那之前，大多數研究表明噪音不會影響心理任務的表現。然而，布羅德本特想知道，噪音是否會對非傳統心理測試的表現產生負面影響（APA，1976）。例如，他發現噪音確實會影響 N.H. 麥克斯沃斯發明的警惕任務，然而，這些任務故意很長且重複，使它們難以研究。

在那段時間裡，布羅德本特還研究了與炮兵和空中控制系統通訊所造成的問題，其中許多語音通訊通道同時傳遞。與警惕研究形成對比的是，他發現，這個問題允許進行簡短而快速的實驗，這有利於他研究注意力和噪音（APA，1976）。他關於通訊系統的工作表明，大多數人一生都處於各種不同型別刺激的包圍中，但他們無法回應或描述其中的大部分。

Broadbent 對實驗心理學，尤其是注意力研究的貢獻不僅值得注意，他還在研究中強調社會相關性的重要性 (Craik, 2000)。也許正是由於他在自然科學和工程方面的背景，以及隨後在英國皇家空軍從事噪音和通訊的實際工作，Broadbent 發展了一種對應用心理工作的特殊敬佩。此外，他在演講和論文中使用非正式的口語風格，並使用日常的類比來解釋複雜的思想，這使得整個社會都能理解他的理論。例如，在他最初提出的模型中，注意力是一個機械模型，包含一個 Y 形管，其中兩條獨立的乒乓球通道匯聚成一條中心通道，中心通道由一個過濾器保護，該過濾器只允許一個球進入 (Massaro, 1996)。這種類比清楚地說明了當試圖同時注意兩個聽覺通道時，人類注意力的侷限性。正如 Craik 和 Baddeley 所說：“[Broadbent 的] 心理學是為社會及其問題而設的，而不是僅僅為象牙塔中的居民而設的”(1995, pp. 303)。

Broadbent 於 1993 年去世後，許多悼文和傳記都寫成以紀念他。最重要的是，人們記住了他對自己形象的刻畫，即“這個人，學者，科學家，科學哲學家，以及他對經驗心理學，明確模型或理論，以及將心理學知識應用於現實世界問題的承諾”(Massaro, 1996, pp. 141)。帶著這種清晰的形象，新一代心理學家開始運用 Broadbent 的實驗心理學原理作為工具，在注意力領域進行實際應用和研究，更廣泛地說，研究所有影響人類的心理過程。

雙耳分聽實驗

1952 年，Broadbent 發表了他的第一個報告，該報告是一系列雙耳分聽正規化實驗的一部分。在這份報告中，他關注的是一個人在同時接收兩個資訊時回答其中一個資訊的能力，而其中一個資訊是無關的。

參與者需要透過無線電話回答一系列關於視覺顯示的“是”或“否”問題。例如，參與者會被問到“S-1 來自 G.D.O. 位置 1 上面是否有心形？”，參與者應該回答“G.D.O. 來自 S-1。是。完畢。”I、II、III 和 IV 組的參與者聽到了兩組連續的資訊，其中兩個聲音 (G.D.O 和 Turret) 在部分資訊中同時說話。只有一個聲音在對 S-1 說話，另一個聲音在對 S-2、S-3、S-4、S-5 或 S-6 說話。參與者被分配到以下五個組：

I 組：指示在兩輪中都回答 S-1 的資訊，而忽略另一個資訊。
II 組：指示在第一輪中只回答 G.D.O. 的資訊，並在第二輪中在資訊對開始前提供一個關於要回答的語音名稱的視覺提示。
III 組：在一輪中收到與 I 組相同的指示，在另一輪中由實驗者在兩條資訊都到達“完畢”階段後口頭指示正確的語音。
IV 組：在所有情況下都指示了正確的語音，但在第一輪中是在資訊開始之前 (與 II 組相同)，在另一輪中是在資訊結束之後 (與 III 組相同)。
V 組：在與 I 組相同的條件下，聽到了與 I、II、III 和 IV 組相同的錄音，但還聽到了兩段新的錄音。一段錄音中，一個聲音對 S-1 說話，另一個聲音對 T-2、T-3、T-4、T-5 或 T-6 說話 (因此同時播放的資訊比其他組更清晰)。另一段錄音中，資訊也有同樣的區分，但兩個聲音都重複了資訊中的呼號部分 (例如，“S-1 來自 G.D.O.，S-1 來自 G.D.O.”)。

對於 I 和 II 組，需要注意的是，無法正確回答正確資訊的總比例為 52%。III 和 IV 組的結果表明，將對正確語音的瞭解推遲到資訊完成之後，幾乎會讓這種瞭解變得毫無用處。更具體地說，Broadbent (1952) 指出：

“本例是感知選擇 (注意力) 的一個例項。由於當視覺提示到達資訊的結尾時，視覺提示對正確語音的指示毫無用處，因此很明顯，丟棄混合聲音中包含的部分資訊的處理過程已經發生……似乎有可能，兩個聲音中有一個被選擇用來響應，而與它是否正確無關，並且兩個呼號無法同時被感知，就像兩條資訊無法同時接收和儲存，直到視覺提示指示要回答哪一條資訊一樣”。(p. 55)

1954 年，Broadbent 使用了與上面討論的相同程式，但稍作修改。在這種情況下，他發現的資訊表明，資訊的物理空間分離對注意力集中和理解正確資訊具有積極的影響。雙耳分聽正規化已被用於許多其他出版物中，包括 Broadbent 本人以及其他在認知領域工作的心理學家。例如，Cherry (1953) 調查了我們如何在其他人同時說話時識別出一個人在說什麼，這被稱為“雞尾酒會問題”(p. 976)。在他的實驗中，受試者同時收聽資訊，並被指示逐字或逐短語地重複其中一條資訊。

資訊處理和注意力過濾器模型

認知心理學通常被稱為人類資訊處理，這反映了許多認知心理學家在研究認知時採用的方法。階段方法，包括在多個獨立階段獲取、儲存、檢索和使用資訊，受到了計算機隱喻的影響，以及人們從計算機中輸入、儲存和檢索資料的過程 (Reed, 2000)。資訊處理模型中的階段包括：

感覺儲存：以原始感覺形式短暫儲存資訊。
過濾器：注意力的一部分，其中一些感知資訊被阻擋，無法識別，而其他資訊則被關注和識別。
模式識別：識別刺激的階段。
選擇：決定一個人將嘗試記住哪些資訊的階段。
短期記憶：容量有限的記憶，在大約 20-30 秒內不關注其內容的情況下持續。
長期記憶：容量無限制的記憶，從幾分鐘到一生持續。

Broadbent 使用資訊處理方法收集了關於注意力的資料 (Reed, 2000)。他使用雙耳分聽正規化 (參見上一節)，要求參與者同時收聽在每個耳朵播放的資訊，並根據參與者在同時收聽資訊時的難度，提出聽眾一次只能專注於一條資訊 (Broadbent, 1952; Broadbent, 1954)。更具體地說，他要求英國皇家陸軍計程車兵同時收聽三對數字。每對數字中的一個數字同時呈現給一個耳朵，而每對數字中的另一個數字同時呈現給另一個耳朵。受試者被要求按照他們選擇的任何順序回憶數字，幾乎所有正確的報告都涉及回憶呈現給一個耳朵的所有數字，然後回憶呈現給另一個耳朵的所有數字。第二組參與者被要求按呈現順序回憶數字 (即成對)。與能夠回憶一個耳朵的所有數字，然後回憶另一個耳朵的所有數字相比，他們的表現更差。

為了解釋這些發現，Broadbent 假設注意力的機制由兩個組成部分控制：一個位於神經系統早期階段的選擇性裝置或過濾器，以及一個位於過濾器之前的臨時緩衝儲存器 (Broadbent, 1958)。他提出，過濾器以全有或全無的方式調整到一個通道或另一個通道。Broadbent 的過濾器模型，在他的著作《感知與交流》(1958) 中描述，是心理學家檢驗的第一個也是最有影響力的資訊處理模型之一。

不久之後，人們發現，如果未被關注的資訊變得非常有意義 (例如，聽到自己的名字，就像上面提到的 Cherry 的雞尾酒會效應)，那麼注意力就會自動切換到新的資訊。這一結果導致了一個悖論，即資訊的內容在被選擇之前就被理解了，表明 Broadbent 需要修正他的理論 (Craik & Baddeley, 1995)。Broadbent 沒有迴避這項任務。事實上，他認為所有科學理論都是暫時的陳述，是一種以連貫的方式整合當前證據的方法。根據 Craik 和 Baddeley 的說法 (1995)，儘管 Broadbent 總是堅定而有說服力地提出他的當前理論，但他從不固執地為過時的理論辯護。當他出版了關於該主題的第二本書《決策與壓力》(1971) 時，他使用過濾器模型作為起點，並對該模型進行了修改，並添加了一些概念，“以適應該模型本身所引發的新發現”(Massaro, 1996, pp. 141)。儘管與新出現的發現存在矛盾，但過濾器模型仍然是第一個也是最有影響力的人類認知資訊處理模型。

安妮·特里茲曼和特徵整合理論

安妮·特里茲曼是當今世界上最有影響力的認知心理學家之一。在過去的四十年中，她一直在使用創新的研究方法來定義注意力和感知領域的根本問題。特里茲曼最出名的就是她的特徵整合理論 (1980, 1986)，她關於資訊處理機制的假設為該研究領域的許多理論家奠定了基礎。

安妮·特雷斯曼（原名泰勒）於 1935 年 2 月 27 日出生於英格蘭約克郡的韋克菲爾德（Anon，1991 年）。在戰爭年代，特雷斯曼與家人住在肯特郡羅切斯特附近的村莊，她的父親珀西·泰勒在那裡擔任首席教育官。由於英國教育制度要求學生在中學階段只選擇三門科目學習，特雷斯曼的學習重點是語言藝術，這一選擇塑造了她之後的許多學習方向（Anon，1991 年）。

特雷斯曼在劍橋大學第一次發現了智力交流的樂趣。她學習現代語言，獲得了一等榮譽學士學位，這為她贏得了研究獎學金（Anon，1991 年；Treisman，2006 年）。然而，面對研究一位鮮為人知的作者的可能性，特雷斯曼決定利用她的獎學金改為獲得心理學第二學士學位。在理查德·格雷戈裡的指導下，特雷斯曼在額外的一年內完成了第二個學位（Anon，1991 年）。格雷戈裡對特雷斯曼的影響是深遠的；在那一年，她被介紹了各種透過知覺實驗探索大腦的方法，這激發了她對研究的熱情，並一直持續至今（Anon，1991 年）。

1957 年，特雷斯曼開始在牛津大學攻讀 DPh 學位，導師是卡羅勒斯·奧爾德菲爾德（Anon，1991 年）。她對失語症進行了研究，並考慮在臨床心理學領域發展職業生涯。然而，特雷斯曼很快意識到，她缺乏有效幫助患者的適當培訓，而且不願意僅僅將她的患者作為研究生研究的受試者，特雷斯曼的臨床職業願望逐漸消退。大約在同一時間，資訊理論正在改變心理學家對大腦的看法，從傳統的行為主義觀點（將大腦視為一個交換機）轉變為將大腦視為一個積極的資訊處理器（Goldstein，2005 年）。唐納德·布羅德本特和科林·切裡最近發表了開創性的論文，介紹了選擇性聽覺（也稱為“雞尾酒會問題”），這開啟了認知革命（Broadbent，1954 年；Cherry，1953 年）。布羅德本特的篩選模型（1958 年），也被稱為早期選擇模型，提出在聽覺知覺過程中，未被注意的資訊會在早期被篩選掉，也就是說，在傳入的資訊被分析以確定其含義之前。雖然這一理論具有巨大的影響力，並且可以解釋雞尾酒會問題的很大一部分，但它也因過於“僵化”而受到批評（例如，該理論無法解釋為什麼未被注意的資訊偶爾會進入意識）。在唐納德·布羅德本特的《知覺與交流》（1958 年）一書的指導下，特雷斯曼開始使用一臺雙通道錄音機（她一直用來測試失語症患者）來對正常人群的聽覺注意進行研究（Anon，1991 年）。經過三年的研究，她嫁給了米歇爾·特雷斯曼，另一位牛津大學的研究生。兩年後，即 1962 年，她完成了關於選擇性注意和言語知覺的論文，並獲得了 DPh 學位（Treisman，2006 年）。

接下來的四年，特雷斯曼在醫學研究委員會心理語言學研究室工作，繼續進行選擇性聽覺研究（Anon，1991 年）。1964 年，特雷斯曼提出了一種有影響力的理論，解決了布羅德本特篩選模型中的一些“僵化”問題。這就是特雷斯曼的衰減理論，該理論認為，未被注意的資訊的處理會被削弱或減少，而不是完全被過濾掉，從而解釋了未被注意的資訊有時會進入意識的原因。此外，她的模型提出，資訊處理以層次化的方式進行，物理特徵的處理發生在早期階段（例如，音調或語調），而語義處理發生在後期階段（Treisman，1964 年，1969 年）。

1967 年，特雷斯曼在貝爾電話實驗室心理學系擔任客座科學家期間，在《心理評論》上發表了一篇有影響力的論文，該論文對選擇性注意作為科學研究領域的發展至關重要。這篇論文闡明瞭許多至今仍在指導注意研究的基本問題。在貝爾工作期間，特雷斯曼的研究興趣開始擴充套件（Anon，1991 年）。雖然她仍然對注意在聽覺知覺中的作用感到著迷，但她現在也被這種結構如何調節視覺模式中的知覺所吸引。

在接下來的幾年裡，特雷斯曼回到了牛津，她接受了心理學系大學講師的職位，並被任命為聖安妮學院研究員（Treisman，2006 年）。在這裡，她開始探索注意參與整合不同特徵以形成物體視覺知覺表徵的概念。使用秒錶和她的孩子作為研究參與者，她發現，在紅色“O”和藍色“X”中搜索紅色“X”比單獨搜尋形狀或顏色要緩慢費力得多（Gazzaniga 等人，2002 年）。這些發現得到了實驗室測試成年參與者的結果的證實，併為一個新的研究專案奠定了基礎，在這個專案中，特雷斯曼進行了探索特徵整合、注意和物體知覺之間關係的實驗（Triesman & Gelade，1980 年）。

1976 年，特雷斯曼與米歇爾·特雷斯曼的婚姻結束。她於 1978 年再婚，嫁給了丹尼爾·卡尼曼，一位同樣的心理學家，他後來在 2002 年獲得了諾貝爾經濟學獎。此後不久，特雷斯曼和卡尼曼在加拿大的不列顛哥倫比亞大學獲得了職位。1980 年，特雷斯曼和格拉德發表了一篇具有開創性的論文，提出了她極具影響力的特徵整合理論（FIT）。特雷斯曼的研究表明，在物體知覺的早期階段，早期視覺將顏色、形狀和方向等特徵編碼為獨立的實體（在“特徵圖”中）（Treisman，1986 年）。對這些特徵的集中注意會將這些獨立的特徵重新組合，從而形成正確的物體知覺。在沒有集中注意的情況下，這些特徵可能會隨機結合形成錯覺結合（Treisman & Schmidt，1982 年；Treisman，1986 年）。特徵整合理論對心理學內部和外部領域都產生了深遠的影響。

在 1980 年代初，神經科學家發現靈長類動物的視覺皮層包含一些區域，這些區域的神經元專門調節選擇性特徵（例如，方向、亮度、顏色、形狀等）（Gazzaniga 等人，2002 年）。這些發現讓神經科學界感到困惑，他們現在面臨著如何解決“繫結問題”（即，視覺系統如何將這些分離的特徵重新組合成統一的整體）的問題。特雷斯曼透過測試患有選擇性注意問題的患者來解決這個問題。她和她同事首次證明，繫結問題可能會出現在日常生活中，並且解決繫結問題的方法之一涉及空間注意（Treisman 和 Schmidt，1982 年；Goldstein，2005 年）。特雷斯曼的理論產生了巨大的影響，為認知心理學、視覺科學、成像、神經心理學和認知神經科學領域的眾多實驗提供了起點。

1984 年，特雷斯曼在加拿大高階研究所的人工智慧專案中被任命為研究員（Treisman，2006 年）。這項研究員資格使特雷斯曼能夠與計算機科學家密切合作，從不同的角度研究知覺。兩年後，特雷斯曼和卡尼曼搬到了加州大學伯克利分校，在那裡他們都在心理學系擔任教授（Treisman，2006 年）。1989 年，特雷斯曼被選為倫敦皇家學會會員，1990 年，她獲得了實驗心理學家協會頒發的霍華德·克羅斯比·沃倫獎章。1993 年，特雷斯曼接受了新澤西州普林斯頓大學心理學系教授的職位，並一直研究至今。特雷斯曼與她眾多研究生一起，繼續解決認知心理學中一些最具挑戰性的問題。

特雷斯曼繼續獲得許多享有聲望的獎項，以表彰她對知覺和注意研究做出的寶貴貢獻，包括美國心理學會的威廉·詹姆斯研究員獎（2002 年）以及不列顛哥倫比亞大學頒發的榮譽博士學位（2004 年）。毫無疑問，安妮·特雷斯曼是將認知心理學確立為一門科學的關鍵人物，並且為其發展做出了重大貢獻。

特徵整合理論實驗

根據特雷斯曼的特徵整合理論，物體知覺分為兩個階段

無意識階段：知覺的第一階段之所以這樣命名，是因為它會自動發生，不需要知覺者的努力或注意。在這個階段，物體會被分析成它的特徵（即，顏色、紋理、形狀等）。特雷斯曼認為，我們之所以沒有意識到物體被分解成基本特徵，是因為這種分析發生在知覺過程的早期，在我們意識到物體之前。

證據：特雷斯曼建立了一個顯示屏，顯示四個物體，兩側是兩個黑色數字。這個顯示屏在螢幕上閃爍五分之一秒，然後是一個隨機點掩蓋場，以消除對刺激的殘餘感知。參與者被要求首先報告數字，然後報告他們在四個形狀曾經出現的位置中看到的東西。在 18% 的試驗中，參與者報告看到由兩個不同刺激的特徵組合而成的物體（即，顏色和形狀）。來自不同刺激的特徵組合被稱為錯覺結合（Treisman 和 Schmidt，1982 年）。實驗還表明，即使刺激在形狀和大小上差異很大，也會發生這種錯覺結合。

根據特雷斯曼的說法，錯覺結合之所以發生，是因為在知覺過程的早期，特徵可能獨立存在，因此在實驗室環境中，當短暫閃爍的刺激隨後出現掩蓋場時，特徵可能會被錯誤地組合在一起（Treisman，1986 年）。

集中注意階段：在這個知覺的第二階段，特徵會重新組合以形成完整的物體。

證據：特雷斯曼重複了錯覺結合實驗，但這一次，參與者被要求忽略兩側的數字，並將注意力集中在四個目標物體上。結果表明，這種集中注意消除了錯覺結合，因此所有形狀都與它們正確的顏色配對（Treisman 和 Schmidt，1982 年）。該實驗證明了注意在物體正確知覺中的作用。