心理學應用史/注意研究

注意力的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、認知和行為的各個方面都起著至關重要的作用，影響著我們做出的選擇。注意力研究一直是心理學領域自其發展初期以來的一個重要主題。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，早於心理學領域的建立。

注意力的主題最初是由哲學家們討論的。其中考慮的問題包括注意力對意識和思維的作用，以及注意力是自願地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認識世界更大的形而上學觀點。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) 引入了知覺的概念，它指的是個人意識到感知事件所必需的行為。他指出，如果沒有知覺，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事物而不是其他事物的傾向”。總之，許多哲學家認為注意力在感知和思維中起著核心作用。他們提出了一些重要的問題，例如注意力在多大程度上是自動地還是有意識地被引導的。這些話題在當代研究中仍在繼續被檢驗和評估。雖然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產生了一些可以透過實驗驗證的預測。此外，在 19 世紀中期，心理物理學方法正在發展，這些方法允許測量物理刺激屬性與其心理感知之間的關係。威廉·馮特在 1879 年建立了第一個專門從事心理研究的實驗室，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研究的首批主題之一。馮特認為，注意力是一種內在活動，它導致意識中出現不同程度的想法。他區分了感知，即進入注意力領域，和知覺，即負責進入內在焦點。他假設注意力的焦點可以收縮或擴大。這種觀點近年來也備受歡迎。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。他以自己為實驗物件，使用短暫可見的印刷字母頁面作為刺激，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：視覺區域中絕大多數字母，即使是在注視點的附近，也不會被自動感知。

威廉·詹姆斯 (1890/1950) 關於注意力的觀點可能是早期心理學家中最廣為人知的。在他的著名著作《心理學原理》(1890) 中，詹姆斯斷言，“反覆將遊移不定的注意力帶回來的能力，是判斷、性格和意志的根源。”他的注意力定義也廣為引用。根據詹姆斯 (1890) 的說法，“注意力是指頭腦對多個似乎同時可能存在的物體或思維過程之一的清晰而生動的佔有。意識的集中、集中是其本質。這意味著從某些事物中抽身出來，以便有效地處理其他事物，並且是一種與混亂、迷糊、心不在焉的狀態相反的條件。”

此外，根據詹姆斯的說法，注意力的直接效果是使我們比以前更好地感知、理解、區分和記憶——無論是更多的連續事物還是每個事物都更加清晰。它也會縮短“反應時間”。詹姆斯的定義也提到了清晰度，蒂琴納 (1908/1973) 將其視為注意力的核心方面。皮爾斯伯裡 (1908/1973) 同意蒂琴納的觀點，他指出，“注意力作為意識過程的本質在於，一個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這種增加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領域，特別是注意力的研究。在 1980 年至 1909 年期間，注意力的研究以及心理學領域作為一個整體都發生了轉變，轉變為以實驗調查為重點的科學探究。然而，鑑於行為主義在接下來的時期主導了心理學，至少在美國是這樣，對注意力機制的研究在很大程度上被推遲到 20 世紀中葉。

雖然人們經常讀到，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。洛維 (1983) 編制了表格，展示了從 1910 年到 1960 年，每五年間隔列出的《心理學文摘》及其前身《心理學索引》中關於注意力的論文數量，表明在這些時間段內都進行了關於該主題的研究。關於注意力的重要著作之一是傑斯利德 (1927) 出版的一本經典專著，《心理定勢與轉換》。這一時期另一個重要的貢獻是泰爾福德 (1931) 發現了心理不應期效應。他注意到，許多研究表明，神經元受到刺激後會進入一個不應期，在此期間神經元對刺激的敏感性降低。斯特魯普 (1935/1992) 還發表了一篇在心理學領域被引用最多的研究之一，他證明了與任務無關的刺激資訊會對效能產生重大影響（參見下文關於約翰·裡德利·斯特魯普和斯特魯普顏色-詞語任務對注意力研究的影響）。帕斯卡爾 (1941)、吉布森 (1940) 和莫雷爾、雷曼和布利斯 (1940) 也進行了關於注意力的研究，例如關於準備性定勢或心理定勢的研究。總之，儘管在這段時間內，心理學研究中專門用於注意力主題的比例遠低於之前的幾十年，但許多重要的發現被取得，這些發現影響了當代關於該主題的研究。

從 1950 年到 1974 年，人們重新燃起了對人類資訊處理特徵的興趣。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。麥考沃斯 (1950) 報告了關於維持警戒的實驗，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。這項研究起源於對二戰期間雷達操作員在檢測不常發生的訊號時的效能的關注。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，正如他所稱的，“雞尾酒會現象”。他使用了一種名為雙耳分聽的方法，透過耳機向兩隻耳朵分別呈現不同的資訊。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）。特雷斯曼 (1960) 將過濾器理論改編為現在稱為過濾器-衰減理論的內容（參見下文）。

在 20 世紀 70 年代初，人們從主要用聽覺任務來研究注意力，轉向主要用視覺任務來研究注意力。一種將注意力視為一種有限容量資源的觀點流行起來，這種資源可以被引導到各種過程。卡尼曼 (1973) 的模型是這些單一容量或資源理論中最著名的。根據該模型，注意力是一種單一資源，可以以不同的數量分配到不同的任務中。這些模型背後的基本思想是，多個任務在爭奪有限容量資源時會產生干擾。此外，在這個時期，使用心理生理技術來研究注意力的第一個對照實驗在人類身上進行。這些實驗使用的方法能夠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，這一時期的研究產生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注意力資訊處理模型。

在 20 世紀最後一個季度，注意力研究蓬勃發展。許多研究表明，當兩個任務使用不同的刺激或反應方式時，比它們使用相同方式時更容易同時執行兩個任務，由此產生了多種資源模型。特雷斯曼和格萊德 (1980) 還開發了對聚光燈理論的一種極具影響力的變體，稱為特徵整合理論，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物中（參見下文）。在注意力研究的最近階段，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指令刺激；啟動刺激可能與指令刺激的某些方面相同，也可能不同。

此外，人們主要關注收集關於注意力背後的腦機制的神經心理學證據。認知神經科學，其中注意力研究是主要組成部分，由於神經影像技術的不斷發展，取得了長足的進步。神經心理學和行為資料提供的相互佐證有望在 21 世紀上半葉顯著推進注意力研究。最後，在擴充套件注意力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。第一個領域涉及從人機互動到改善工作環境，例如心理負荷和態勢感知的人體工程學，在最廣泛的意義上。第二個主要的應用領域是臨床神經心理學，它從採用認知模型和實驗方法來描述和調查神經病患者的認知缺陷中獲益良多。人們還在進行一項關於注意力策略的臨床應用（例如正念訓練）在治療各種心理疾病中的研究（參見正念部分）。

時間線

1880 年前： 弗朗西斯庫斯·多德斯使用心理計時法（研究大腦中資訊處理的時間順序）透過反應時間實驗來研究注意力。馮特開發了一個研究計劃，以證明實驗心理學作為一門獨立學科的合理性；他使用內省作為收集心理過程資訊的方法。
1880s-1890s: 在萊比錫學院，馮特運用定義明確、定量且易於複製的實驗方法，對感覺和知覺、反應時間、注意力和感覺以及聯想進行了研究。
1894: 亥姆霍茲在視覺感知任務中定義了現稱為“隱蔽注意力”的概念。對隱蔽注意力的科學研究直到 1950 年代才重新出現。
1900-1950 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聯絡，但不識別導致該反應的認知操作），注意力研究被忽視。
1924: 腦電圖 (EEG) 被髮明，這將在後來的注意力神經學研究中發揮重要作用。
1935: 約翰·裡德利·斯特魯普在他的題為“連續言語反應干擾研究”的文章中發現了斯特魯普效應（當一個詞以與詞語語義含義不同的顏色列印時，反應時間變慢，錯誤率增加）。
1946: 磁共振成像 (MRI) 被髮明，這將在後來的注意力神經學研究中發揮重要作用。
1950 年代: 研究心理學家（包括唐納德·布羅德本特）從心理學中的實證主義轉向現實主義，重新燃起了對注意力的興趣，這被認為是認知革命（承認不可觀察的認知過程可以被科學研究）。
1952: 布羅德本特開始發表他從雙耳聽覺實驗中獲得的研究結果，這些實驗涉及同時說話和聽覺、同步資訊收聽以及選擇性聽覺中注意力的失敗。
1953: 科林·切裡首次描述了“雞尾酒會效應”（在混合的對話和背景噪音中，將我們的聽覺注意力集中在單個說話者身上，並注意突然吸引我們注意力的刺激，比如我們的名字）。
1957: 布羅德本特發展了他的注意力機械模型。
1958: 布羅德本特成為劍橋應用心理學研究所的臨床主任。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（一種早期選擇模型）。該模型具有很大影響力，但也因其“過於僵化”而受到批評。
1960 年代: 資訊處理成為認知心理學的主要視角。斯特魯普的工作被重新發現。
1964: 斯特魯普顏色詞任務作為注意力和語言過程的測量指標迅速普及。
1969: 特萊斯曼提出了她的衰減理論，該理論解釋了未被注意的資訊是如何進入意識的（布羅德本特最初的模型無法解釋這一點）。
1971: 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起點，並考慮了切裡、特萊斯曼等人的發現。
1975: 布羅德本特因第一個系統地研究人類作為資訊處理系統，並使用可以進行實驗研究的結構，而獲得了美國心理學會頒發的傑出科學貢獻獎。
1980: 特萊斯曼和傑拉德發表了他們的開創性論文，該論文是特萊斯曼特徵整合理論的基礎。
1988: 特萊斯曼將“突然出現效應”解釋為知覺中注意前機制的證據。（注意前過程基於感知分析，該分析僅僅表明視覺場景中存在差異，而不是專注注意力的作用）。
1993: 在布羅德本特去世後，人們發表了許多紀念文章和訃告，以紀念他，並承認他闡述了人類有機體作為資訊處理系統的想法，從而導致了對注意力的系統研究。

約翰·裡德利·斯特魯普和斯特魯普效應

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知名的標準演示之一。在這個認知任務中，要求參與者說出用不相容的顏色單詞列印的墨水的顏色（例如，對用紅色墨水列印的刺激詞 GREEN 說出“紅色”），所花費的時間比在對照條件下（例如，對用紅色墨水列印的刺激詞 XXXXX 說出“紅色”）要長。這種效應現在被稱為斯特魯普效應，最初是在 1935 年發表在《實驗心理學雜誌》上的經典文章“連續言語反應干擾研究”中報道的。從那時起，這種現象成為心理學歷史上最知名的現象之一。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。本文將概述約翰·裡德利·斯特魯普的傳記，他是斯特魯普顏色詞任務的創造者和斯特魯普效應的發現者。

約翰·裡德利·斯特魯普出生于田納西州墨菲斯堡附近，1897 年 3 月 21 日出生。他的中間名來自他的父母崇拜的一位傳教士，斯特魯普在他的個人和職業生涯中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。作為一名嬰兒，斯特魯普原本沒有預期能活下來，這導致他的父母在他童年時對他進行了保護。與其他家庭成員不同，他不需要在家庭農場做繁重的體力活（MacLeod，1991a）。

斯特魯普的初級教育是在 Kitrell County School 完成的，在那裡他以優異的成績畢業於小學。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，並於 1919 年畢業。1921 年，他獲得了大衛·利普斯科姆初級學院的文憑，在那裡他被選為畢業典禮的演講者。1921 年 12 月 23 日，在他 24 歲的大二期間，斯特魯普與大衛·利普斯科姆先生的侄女澤爾瑪·鄧恩結婚。在接下來的七年裡，他們生了三個兒子。為了養活日益壯大的家庭，斯特魯普在大衛·利普斯科姆學院任教，並在研究生期間擔任清潔工和圖書管理員（MacLeod，1992）。

斯特魯普的大學時代是在納什維爾市的喬治·皮博迪學院（現在是範德比爾特大學的一部分）度過的。在那裡，他於 1924 年獲得理學學士學位，1925 年獲得文學碩士學位，1933 年獲得博士學位。他的博士學位是實驗心理學，輔修教育心理學，選修教育。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，在傑薩普心理實驗室進行的。斯特魯普開發了這些顏色詞任務，部分原因是，命名-閱讀比較是彼得森博士在個體差異研究中的興趣所在（MacLeod，1991a）。然而，他真正的興趣在於衝突過程之間的干擾。他的研究遵循當時正在進行的關於干擾或抑制的研究，但使用與顏色命名-單詞閱讀研究中使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) 所進行的顏色詞命名研究，他在他的博士生導師威廉·馮特的建議下，調查了命名物體、物體屬性以及相應單詞的反應時間的差異。卡特爾報道說，閱讀單詞比命名物體或屬性所花費的時間更少，後者包括顏色（Macleod，1991b）。然而，直到斯特魯普的研究，才有人想到將單詞和物體/屬性維度結合起來，創造出現在著名的反應衝突情況（MacLeod，1991）。斯特魯普的博士論文後來成為他的經典論文，多年來成為《實驗心理學雜誌》歷史上引用次數最多的文章之一。

斯特魯普的教學生涯早於他獲得博士學位。他在 1921-1922 年擔任密西西比州聯合學校的校長。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教師 (1922-1923)，然後轉為現代語言教師 (1924-1928)。在 1928 年到 1932 年之間，他是心理學和教育學教授，在 1928-1929 學年擔任教務長。在完成博士學位後，斯特魯普為田納西州教育委員會 (1933-1934) 進行研究，然後在田納西州理工學院短暫地擔任心理學和教育學特聘教師。他回到大衛·利普斯科姆學院，在那裡任教了近 40 年的職業生涯。

在完成博士學位後，斯特魯普原本打算繼續他的研究。然而，當彼得森博士於 1935 年去世時，斯特魯普再也沒有進行過心理學研究。正如 MacLeod (1992) 指出，這可能是導致斯特魯普停止心理學研究的主要原因。他的妻子在她為他撰寫的傳記中也寫道：“他在皮博迪的主要教授約瑟夫·彼得森博士邀請他與他合作開展一項研究專案，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件事的發生。這可能是他工作轉變的原因，因為他更加投入到聖經的教學和寫作中。”（見 MacLeod，1991a）。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。一篇關於群體判斷與個人判斷 (1932)，另外三篇與顏色詞處理相關，包括他的經典論文 (1935)，對顏色詞問題研究的批評 (1935)，以及對斯特魯普效應的一種可能的解釋的檢驗 (1938)。斯特魯普一直留在心理學領域，並從 1948 年到 1964 年擔任系主任；然而，他再也沒有在這個領域進行過研究。斯特魯普放棄了心理學，而是將餘生都獻給了他的宗教信仰。

斯特魯普是一位基督教徒，每週日都在納什維爾及其周邊地區佈道，他經常乘坐火車前往鄉村，並用雞或一袋土豆作為報酬。他還保留了一個卡片檔案，記錄了每個星期日他佈道的地點和主題（麥克勞德，1991a）。此外，斯特魯普除了教授心理學之外，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義寫了七本書，從 1949 年出版的《為什麼人們對聖經的看法不同？》開始，到 1966 年出版的《關於教會組織的復興思想》結束。他的主要作品是三部曲《上帝的計劃和我》，出版於 1950 年代。他因這些書籍而獲獎，這些書籍在基督教學校很受歡迎作為教科書。然後是聖經，而不是心理學，成為了斯特魯普的畢生工作。約翰·裡德利·斯特魯普於 1967 年退休。他在 1967 年至 1968 年期間擔任位於弗吉尼亞州帕克斯堡的俄亥俄河谷學院院長，之後擔任戴維·利普斯科姆學院的聖經研究名譽教授（麥克勞德，1991a）。他於 1973 年 9 月 1 日去世，享年 76 歲。

斯特魯普的文章已成為實驗心理學史上引用率最高的文章之一。有超過 700 項研究試圖解釋斯特魯普效應的一些細微之處，以及數千項其他直接或間接受本文影響的研究（麥克勞德，1992）。然而，在它出版的時候，它幾乎沒有影響，因為它是在美國行為主義盛行的時候出版的（麥克勞德，1991）。在它出版後的三十年裡，幾乎沒有進行過關於斯特魯普效應的實驗性研究。例如，在 1935 年至 1964 年之間，只有 16 篇文章被引用，這些文章直接研究了斯特魯普效應。在 1960 年代，隨著資訊處理成為認知心理學的主導視角，斯特魯普的工作被重新發現。從那時起，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 多篇，似乎一直保持這個水平（麥克勞德，1992）。

斯特魯普效應的發現以及這種顏色詞語任務的發展對認知心理學產生了持久的影響。正如麥克勞德（1991a）所指出的，“在心理學中，很少有現象如此強大，以至於它們幾乎出現在所有入門教材中，並且為幾乎所有學科分支的研究人員所知。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，在為認知心理學家提供最寶貴的工具方面發揮了重要作用。半個世紀後，以他的名字命名的任務仍然是實驗心理學家需要解決的一個具有挑戰性的難題。（麥克勞德，1991a）”這項具有里程碑意義的認知任務已被廣泛用於索引注意和語言過程。瞭解斯特魯普效應最終可能使我們更全面地理解注意是如何運作的，以及注意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

自 1950 年代以來，唐納德·E·布羅德本特因其對心理學領域的傑出貢獻而受到讚揚，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扮演著不可否認的角色，但心理學界在 20 世紀上半葉卻忽略了這一領域的研究（馬薩羅，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，但沒有確定導致這種反應的認知操作（裡德，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想法的闡述，才導致了對注意力的系統研究，更廣泛地說，導致了科學理論和實際應用在心理學研究中的相互關係。

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，當他於 1944 年加入英國皇家空軍（RAF）時，他開始學習航空工程。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（克雷克和巴德利，1995）。更具體地說，他注意到，交流困難，例如在存在多個資訊流的情況下聆聽特定音訊資訊流時遇到的問題，通常是由注意力、感知或記憶過程效率低下造成的，而不是由聽覺或技術裝置的故障造成的（克雷克，2000）。基於這一觀察，布羅德本特的興趣從工程學轉變為心理學。

然而，在那個時候，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進行飛行訓練，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，他開始在劍橋學習實驗心理學。對布羅德本特來說幸運的是，對未來的許多心理學家來說也是幸運的是，劍橋大學的心理學系對他來說是一個特別合適的地方，因為它以自然科學為導向，並且強調實際應用（克雷克和巴德利，1995）。該系由弗雷德里克·巴特利爵士領導，熱衷於將已故的 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，目的是從控制系統的角度理解人類行為（APA，1976）。純粹出於偶然，但對心理學領域來說是幸運的，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 年時間裡，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，包括環境壓力源對認知績效的影響、與語音檢測和理解相關的問題，以及選擇性聆聽和注意力問題（克雷克和巴德利，1995）。在那之前，大多數研究表明噪音不會影響心理任務的績效。然而，布羅德本特想知道，噪音是否會對非傳統心理測試的績效產生負面影響（APA，1976）。例如，他發現噪音確實對 N.H. 馬克沃斯發明的警覺性任務有影響，然而，這些任務故意冗長且重複，使其難以研究。

在那段時間裡，布羅德本特還研究了與炮兵和空中管制系統通訊所造成的問題，這些系統中，許多語音通訊通道同時傳遞。與警覺性研究相反，他發現這個問題允許進行短而快的實驗，這對他的注意力和噪音研究很有幫助（APA，1976）。他對通訊系統的工作表明，大多數人一生都生活在許多不同型別的刺激中，然而，他們無法對其中大多數刺激做出反應或描述它們。

布羅德本特對實驗心理學的貢獻不僅對注意力研究具有重要意義，而且還促進了人們對研究社會相關性的信念（克雷克，2000）。也許正是由於他的自然科學和工程背景，以及他在皇家空軍對噪音和通訊的實際工作，布羅德本特對應用心理學工作產生了特別的敬佩。此外，他在發表講座和文章時，有一種非正式的口頭表達方式，並且使用常見的比喻來代表複雜的概念，這使得整個社會能夠理解他的理論。例如，當他最初陳述時，他關於注意力的機械模型由一個 Y 形管組成，其中兩個獨立的乒乓球通道在中央通道中合併，該通道由一個過濾器保護，該過濾器只允許一個球進入（馬薩羅，1996）。這種比喻清楚地說明了人類在試圖同時關注兩個音訊通道時，注意力的侷限性。正如克雷克和巴德利所言，“[布羅德本特] 的心理學是為社會及其問題而設計的，而不僅僅是為了象牙塔裡的居民”（1995，第 303 頁）。

在他 1993 年去世後，人們寫了許多悼文和傳記性承認來紀念布羅德本特。最重要的是，他以自己身上所展現出的那種清晰的形象而被人記住，即“那個人，學者，科學家，科學哲學家，以及他對實證心理學、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”（馬薩羅，1996，第 141 頁）。帶著這種清晰的形象，新一代心理學家踏上了征程，他們使用布羅德本特的實驗心理學原理作為工具，用於在注意力領域進行實際應用和研究，以及更廣泛地影響人類的所有心理過程。

雙耳分聽實驗

1952 年，布羅德本特在一系列實驗中發表了他的第一份報告，這些實驗涉及雙耳分聽正規化。在該報告中，他關注的是一個人在同時接收兩個資訊時，其中一個資訊無關的情況下，回答其中一個資訊的能力。

參與者需要透過無線電電話回答關於視覺顯示的一系列是/否問題。例如，會要求參與者“S-1 從 G.D.O. 那裡，位置 1 有心臟嗎？結束。”，參與者應該回答“G.D.O. 從 S-1 那裡。是的，結束。”。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 和炮塔）在部分資訊中同時說話。只有一個聲音在對 S-1 講話，另一個聲音對 S-2、S-3、S-4、S-5 或 S-6 講話。參與者被分配到以下五組

第一組：指示在兩次執行中都回答 S-1 的資訊，忽略另一個資訊
第二組：指示在一次執行中只回答 G.D.O. 的資訊，在第二次執行中，在資訊對開始之前提供視覺提示，提示要回答的聲音名稱
第三組：在一組執行中，收到與第一組相同的指示，在另一組執行中，在兩個資訊達到“結束”階段後，由實驗者口頭指示正確的聲音
第四組： 在所有情況下都正確地指出了聲音，但在一輪測試中，聲音出現在資訊開始之前（類似第二組），而在另一輪測試中，聲音出現在資訊結束之後（類似第三組）。
第五組： 在與第一組相同的條件下，聽到了與第一組、第二組、第三組和第四組相同的錄音，但還聽到了兩段新的錄音。一段錄音中有一個聲音對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，同時出現的資訊比其他組更明顯）。另一段錄音也具有相同的訊息區分，但兩個聲音都重複了資訊的呼號部分（例如，“S-1 from G.D.O.，S-1 from G.D.O.”）。

對於第一組和第二組，需要注意的是，無法正確回答正確資訊的資訊的比例總計為52%。第三組和第四組的結果表明，將對正確聲音的瞭解推遲到資訊完成之後，幾乎使該知識毫無用處。更具體地說，Broadbent（1952）指出：

“本例是感知選擇（注意力）的一個例項。由於視覺線索在資訊結束時到達時對正確聲音毫無用處，因此很明顯，丟棄混合聲音中包含的部分資訊的過程已經發生……似乎有可能，兩個聲音中有一個被選擇用於響應，而沒有參考其正確性，另一個被忽略……如果兩個聲音中有一個被選擇（注意），那麼在得到的混合中，無法保證它是正確的，而且兩個呼號不能像兩個資訊一樣同時被感知和儲存，直到視覺線索指示要回答的資訊”。（第55頁）

1954年，Broadbent使用與上述討論相同的程式，但略有修改。在這種情況下，他發現了表明空間分離資訊對注意和理解正確資訊具有積極影響的資訊。雙耳聽覺正規化已在許多其他出版物中使用，無論是Broadbent還是其他從事認知領域研究的心理學家。例如，Cherry（1953）研究了當其他人同時說話時我們如何識別一個人在說什麼，這可以被描述為“雞尾酒會問題”（第 976 頁）。在他的實驗中，受試者同時聆聽資訊，並被指示逐字或逐句重複其中一條資訊。

資訊處理與注意力的過濾器模型

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，包括資訊在多個獨立階段的獲取、儲存、檢索和使用，受到計算機隱喻和人們從計算機中輸入、儲存和檢索資料的方式的影響（Reed，2000）。資訊處理模型中的階段是：

感覺儲存： 以原始感官形式短暫儲存資訊。
過濾器： 注意力的一部分，其中一些感知資訊被遮蔽並無法識別，而其他資訊則被注意和識別。
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，如果不注意其內容，持續時間約為 20-30 秒。
長期記憶： 容量無限制的記憶，持續時間從幾分鐘到一生。

使用資訊處理方法，Broadbent收集了關於注意力的資料（Reed，2000）。他使用雙耳聽覺正規化（見上文），要求參與者同時收聽在每個耳朵播放的資訊，並根據參與者在收聽同時出現的資訊時的困難，提出聽眾一次只能注意一條資訊（Broadbent，1952；Broadbent，1954）。更具體地說，他要求英國皇家陸軍士兵收聽三對數字。每對中的一個數字同時呈現在一個耳朵，而另一對中的另一個數字同時呈現在另一個耳朵。受試者被要求按任何順序回憶這些數字，幾乎所有正確的報告都涉及回憶所有呈現在一個耳朵上的數字，然後回憶所有呈現在另一個耳朵上的數字。第二組參與者被要求按資訊出現的順序回憶數字（即成對）。當他們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時，他們的表現比這更糟糕。

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：位於神經系統早期的一個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，過濾器以一種全有或全無的方式調諧到一個通道或另一個通道。Broadbent 的過濾器模型在他的《感知與交流》一書（1958）中描述，是第一個被心理學家檢驗的資訊處理模型之一。

不久之後，人們發現，如果未注意的資訊變得非常有意義（例如，像 Cherry 的雞尾酒會效應那樣聽到自己的名字，如上所述），那麼注意力就會自動切換到新的資訊。這個結果導致了一個悖論，即資訊的內容被理解之前就被選擇了，這表明 Broadbent 需要修改他的理論（Craik & Baddeley，1995）。Broadbent 並沒有迴避這項任務。事實上，他認為所有科學理論都是暫時的陳述，是將當前證據以連貫方式整合的一種方法。根據 Craik 和 Baddeley（1995）的說法，儘管 Broadbent 總是堅定而有說服力地提出他的當前理論，但他從未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，他以他的過濾器模型為起點，並對它進行了修改，添加了概念，以“適應模型本身所刺激的新發現”（Massaro，1996，第 141 頁）。儘管它與新出現的發現不一致，但過濾器模型仍然是第一個也是最具影響力的人類認知資訊處理模型。

Anne Treisman 和特徵整合理論

Anne Treisman 是當今世界上最具影響力的認知心理學家之一。四十多年來，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。Treisman 最著名的貢獻是她提出的特徵整合理論（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。

Anne Treisman（婚前姓 Taylor）於 1935 年 9 月 2 日出生在英國約克郡的韋克菲爾德（Anon, 1991）。在戰時，Treisman 和家人住在一個靠近肯特郡羅切斯特的村莊，她的父親 Percy Taylor 在那裡擔任首席教育官員。由於英國教育制度的強制要求，Treisman 只能選擇三個科目在中學學習，她的學習集中在語言藝術上，這個選擇將塑造她許多後來的追求（Anon, 1991）。

在劍橋大學，Treisman 首次發現了智力交流的樂趣。她主修現代語言，並以優異成績獲得了文學學士學位，這讓她獲得了研究獎學金（Anon, 1991；Treisman, 2006）。然而，面對對一位鮮為人知的作者進行研究的可能性，Treisman 決定利用她的獎學金獲得第二個心理學學士學位。在 Richard Gregory 的指導下，Treisman 在一年內完成了第二個學位（Anon, 1991）。Gregory 對 Treisman 的影響是深遠的；在那一年，她被介紹了各種透過感知實驗探索心靈的方法，這激發了她在研究方面的熱情，她至今仍保持著這種熱情（Anon, 1991）。

1957 年，Treisman 開始在牛津大學攻讀 DPh 學位，師從 Carolus Oldfield（Anon, 1991）。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，Treisman 很快意識到自己缺乏有效幫助病人的適當培訓，並且不願意僅僅將她的病人作為研究生研究的受試者，Treisman 的臨床職業抱負消退了。大約在同一時間，資訊理論正在改變心理學家對心靈的看法，從傳統的行為主義者對心靈作為交換機的看法轉變為對心靈作為資訊主動處理者的看法（Goldstein, 2005）。Donald Broadbent 和 Colin Cherry 最近發表了開創性的論文，介紹了選擇性聆聽（也稱為“雞尾酒會問題”），這引發了認知革命（Broadbent, 1954；Cherry, 1953）。Broadbent 的選擇性注意過濾器模型（1958），也被稱為早期選擇模型，提出未注意的資訊在聽覺感知過程的早期就被過濾掉了，也就是說，在傳入資訊被分析以確定其含義之前就被過濾掉了。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，但它一直受到過於“死板”的批評（例如，該理論無法解釋為什麼未注意的資訊有時會進入意識）。在 Donald Broadbent 的《感知與交流》（1958）一書的指導下，Treisman 開始使用一臺雙通道錄音機（她一直在用它來測試失語症患者）來對正常人群的聽覺注意力進行研究（Anon, 1991）。經過三年的研究，她嫁給了 Michel Treisman，另一位牛津大學的研究生。兩年後，在 1962 年，她完成了關於選擇性注意力和言語感知的論文，並獲得了 DPh 學位（Treisman, 2006）。

Treisman 在接下來的四年中在醫學研究理事會心理語言學研究部門工作，繼續進行選擇性聆聽方面的研究（Anon, 1991）。1964 年，Treisman 提出了一種有影響力的理論，解決了 Broadbent 的過濾器模型中一些“死板”的問題。這就是 Treisman 的衰減理論，該理論認為，未注意資訊的處理是被衰減或減少，而不是被完全過濾掉，這解釋了為什麼未注意的資訊有時會進入意識。此外，她的模型提出，資訊處理以分層方式進行，物理特徵的處理發生在早期階段（例如，音調或說話的語氣），而語義處理發生在後期（Treisman, 1964, 1969）。

1969 年，Treisman 在貝爾電話實驗室的心理學系擔任訪問科學家期間，她在《心理評論》雜誌上發表了一篇有影響力的論文，該論文是選擇性注意力發展為一個科學研究領域的中心。這篇論文闡明瞭許多至今仍在指導注意力研究的基本問題。在貝爾實驗室工作期間，Treisman 的研究興趣開始擴充套件（Anon, 1991）。雖然她仍然對注意力在聽覺感知中的作用感到好奇，但她現在也對這個結構如何調節視覺模式的感知感到著迷。

在接下來的幾年裡，特里茲曼回到牛津，在心理學系擔任大學講師，並被任命為聖安妮學院研究員（Treisman, 2006）。在這裡，她開始探索注意力參與整合獨立特徵以形成物體視覺感知表徵的概念。她使用秒錶和她的孩子們作為研究物件，發現紅色“X”在紅色“O”和藍色“X”中的搜尋速度緩慢且費力，而單獨搜尋形狀或顏色則更快（Gazzaniga 等人，2002）。這些發現得到了實驗室成人參與者測試結果的證實，併為新的研究計劃奠定了基礎，特里茲曼在該計劃中進行實驗，探索特徵整合、注意力和物體感知之間的關係（Triesman & Gelade, 1980）。

1976 年，特里茲曼與米歇爾·特里茲曼的婚姻結束。1978 年，她再婚，物件是丹尼爾·卡尼曼，一位同樣是心理學家，並在 2002 年獲得諾貝爾經濟學獎。不久之後，特里茲曼和卡尼曼在加拿大不列顛哥倫比亞大學任職。1980 年，特里茲曼和蓋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）。特里茲曼的研究表明，在物體感知的早期階段，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）。對這些特徵的集中注意力會重新組合獨立特徵，從而形成正確的物體感知。在沒有集中注意力的情況下，這些特徵可能會隨機繫結，形成錯覺結合（Treisman & Schmidt, 1982; Treisman, 1986）。特徵整合理論對心理學領域內外都產生了深遠的影響。

在 1980 年代初，神經科學家發現靈長類視覺皮層中存在一些區域，這些區域的神經元專門對特定特徵（例如，方向、亮度、顏色、形狀等）做出反應（Gazzaniga 等人，2002）。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。特里茲曼透過測試患有選擇性注意力問題的患者來解決這個問題。她和她的同事們首次證明，繫結問題可能出現在日常生活中，並且其解決方案之一涉及空間注意力（Treisman 和 Schmidt, 1982; Goldstein, 2005）。特里茲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大量實驗提供了起點。

1984 年，特里茲曼被任命為加拿大高階研究院人工智慧專案的院士（Treisman, 2006）。該獎學金使特里茲曼能夠與計算機科學家密切合作，他們從不同的角度研究感知問題。兩年後，特里茲曼和卡尼曼搬到加州大學伯克利分校，在那裡他們都擔任心理學系的教授（Treisman, 2006）。1989 年，特里茲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，特里茲曼在位於新澤西州的普林斯頓大學心理學系擔任教授，她至今仍在那裡進行研究。特里茲曼與她的眾多研究生一起，繼續解決認知心理學中一些更具挑戰性的問題。

特里茲曼繼續獲得眾多聲望很高的獎項，以表彰她在感知和注意力研究方面做出的寶貴貢獻，其中包括美國心理學會頒發的威廉·詹姆斯獎學金（2002 年）和不列顛哥倫比亞大學頒發的名譽科學博士學位（2004 年）。顯然，安妮·特里茲曼是將認知心理學確立為科學的關鍵人物，並且是其發展的重要貢獻者。

特徵整合理論實驗

根據特里茲曼的特徵整合理論，物體感知分為兩個階段

無意識階段：感知的第一個階段被稱為無意識階段，因為它是自動發生的，不需要感知者的努力或注意力。在這個階段，物體會被分析成其特徵（即，顏色、紋理、形狀等）。特里茲曼認為，我們沒有意識到物體分解成其基本特徵的原因是，這種分析發生在感知過程的早期，在我們意識到物體之前。

證據：特里茲曼建立了一個顯示，包含四個物體，兩側是兩個黑色數字。這個顯示在螢幕上閃爍了五分之一秒，然後是一個隨機點掩碼場，以消除對刺激的殘留感知。參與者被要求先報告數字，然後報告他們在四個形狀出現的位置看到了什麼。在 18% 的試驗中，參與者報告看到了一些物體，這些物體包含來自兩個不同刺激（即，顏色和形狀）的特徵組合。來自不同刺激的特徵組合被稱為錯覺結合（Treisman 和 Schmidt, 1982）。實驗還表明，即使刺激在形狀和大小上差異很大，也會發生這些錯覺結合。

根據特里茲曼的說法，錯覺結合的發生是因為在感知過程的早期，特徵可能獨立存在，因此，當短暫閃爍的刺激後面跟著一個掩碼場時，它們可以在實驗室環境中被錯誤地組合起來（Treisman, 1986）。

集中注意力階段：在這個感知的第二階段，特徵被重新組合起來形成完整的物體。

證據：特里茲曼重複了錯覺結合實驗，但這一次，參與者被指示忽略兩側的數字，並將注意力集中在四個目標物體上。結果表明，這種集中注意力消除了錯覺結合，因此所有形狀都與它們的正確顏色配對（Treisman 和 Schmidt, 1982）。實驗展示了注意力在物體正確感知中的作用。