视觉选择性注意对数字加工影响的认知神经机制及发展特点研究

Number plays an important role in human's common life, and provides the pattern that describes the living circumstances for human being. The researches had been found that there are close relations between number processing and attention. Without attention, people could not process the numerical information, meanwhile attention' shifting and distributing would greatly affect number processing. In the field of visual selective attention, attention consists of endogenous attention and exogenous attention. Although the past researches investigated the influence on number processing from the meaning of attention type, they ignored the fact that the temporal relation development of production mechanism between endogenous attention and exogenous attention is different, as well as the affection degree by expected value of cues or cerebral information processing style. On the basis of these researches, this project investigate the characteristics of number processing under the condition of visual selective attention from people at different critical age such as school age, adolescent age or adulthood and having different academic performance by integrating present technology such as behavior measure, ERP, eye movement analysis and taking individual development as dominance and characteristics of visual selective attention as pointcut. In sum, we discuss the physiological mechanism of influence on number processing effect from the variation of the asynchronism of stimulating target and of the validity of cues in visual selective attention. In addition, the influence of visual selective attention condition on number processing development and on individual difference is systematically investigated from the point of development so as to provide the foundation for efficient study.

数字在人们的日常生活中具有重要作用。已有研究表明数字加工与注意有着密切的联系，人们对数字信息的加工离不开注意参与，同样注意的转移和分配也会影响数字加工过程。在视觉选择性注意领域，注意可分为内源性注意和外源性注意。尽管以往研究从注意类型与水平因素的角度考察了对数字加工产生的影响，但却忽视内源性注意和外源性注意在产生机制的时间关系进程发展、受线索预期值以及对脑内信息加工方式的影响不同。在前期研究的基础上，本项目以个体发展为主线，以视觉选择性注意的特性为切入点，拟综合采用行为测量、ERP、眼动分析等技术，考察学龄期前后、青春期、成年期等关键年龄阶段，不同学业成绩的人群在视觉选择性注意条件下的数字认知加工特点，以探讨视觉选择性注意的刺激目标异步性和线索提示有效性变化对数字加工影响的认知神经机制，并从发展的角度，系统考察视觉选择性注意条件对数字加工发展和个体差异的影响，为实施高效率学习奠定基础。

数字在人们的日常生活中扮演着重要角色。已有研究表明数字加工与注意有着密切联系。在视觉选择性注意领域，注意可分为内源性注意和外源性注意。尽管以往研究从注意类型与水平因素的角度考察了对数字加工产生的影响，但却忽视视觉选择性注意在产生机制特性以及对脑内信息加工方式的影响不同。. 本项目由四项研究共12个实验组成。以视觉选择性注意的特性为切入点，综合采用行为测量、ERP、眼动分析等技术，选取学龄期前后、青少年期、成年期等关键年龄阶段个体，探讨了视觉选择性注意的刺激目标异步性和线索提示有效性变化对数字加工影响的认知神经机制，并从发展的角度，系统考察视觉选择性注意条件对数字加工发展和个体差异的影响。研究结果发现：（1）内源性注意条件下，当SOA为500ms和700ms时，在P1和N2成分上数字距离效应显著，而在各SOAs时，在N1和P3成分上出现了显著SNARC效应；外源性注意条件下，当SOA为300ms时，N1和P2成分出现显著数字距离效应，在各SOAs时，在P3成分上出现显著的SNARC效应。（2）内源性注意条件下，有效线索提示比例为50%时在P3成分上出现显著数字距离效应，在N1成分出现显著SNARC效应；有效线索提示比例为75%时在N1和P3成分上出现显著SNARC效应。外源性注意条件下，有效线索提示比例为50%，在N1、N2和P3成分上均出现显著数字距离效应；有效线索提示比例为75%时，只在N1成分上出现显著数字距离效应和SNARC效应。（3）外源性注意条件对6岁、7岁儿童的数字距离效应和7岁儿童的SNARC效应产生了影响，对其他年龄组被试的影响较小。（4）内源性注意条件下，数困儿童和正常儿童均表现显著数字距离效应和SNARC效应；而在外源性注意条件下，数困儿童的数字加工效应受到了影响。. 综合上述研究结果，可认为视觉选择性注意以不同的方式影响人的大脑的数量信息加工，外源性注意对个体的数字认知影响比内源性注意的更大。本项目成果揭示视觉选择性注意在数字加工中的作用，为理解数字加工的认知机制和高效率学习的实施奠定理论基础。