认知功能：注意

概要 了解注意障碍的模型 了解与注意相关的神经联系 掌握Posner(注意力网络)模型 理解注意的品质及其影响因素 理解注意障碍分型 1General attention一般注意(对动作及行为 的注意) 2Spatial attention(空间注意) 理解注意障碍分型 理解注意障碍的评估

什么是注意？

注意的概述 注意的认知理论(概念) 认知心理学认为注意的选择发生在认识活 动的什么阶段.都承认人加工信息的容量有限, 所以一定是有选择性地加工其中的一些信息而 放弃另外一些信息.人们的兴趣就自然的集中 在“选择”上面. 注意是指人的心理活动对一定对象的指向 和集中。

注意的研究简史 实验心理学建立早期人们的观点 冯特(1908):注意是意识领域范围狭小的中心区域 ,任何心理内容只有进入这个中心区域,才会获得 最大的清晰性和鲜明性.这个中心区域被称为“注 意焦点”。 James(1892):在《心理学教科书》一书中，把注 意作为意识的特征之一。认为注意是心理以清晰 且生动的形式,对若干种似乎同时可能的对象或连 续不断的思想中的一种占有.它的本质是意识的聚 焦和集中.意思是指离开某些事物,以便有效的处理 其他事物.

行为主义和格式塔心理学的看法 行为主义心理学:意识和注意都属 于心灵主义的概念. 格式塔心理学:用“场的力量”取 代注意的概念.

二战后,认知心理学兴起后人们对注意的再认识 工程心理学:需要理解人同时能加工的信 息数量,注意的分配、保持和转移等特性 . 认知心理学:强调注意在模式识别中的信 息选择功能,提出注意的信息加工模型.

注意的理论模型 过滤器模型 衰减模型 反应选择模型 中枢能量分配模型

过滤器模型 效应器 选 短 择 感 期 过 觉 存 滤 储 器 容 量 有 变化输出使输入 限 得到保证的系统 的 通 道 对过去事件条件 概率的储备

过滤器模型的主要观点

过滤器模型 1.实验证据 Broadbent(1954) 1.神经系统进行信息加工的容量有限,因而需要有 一种过滤机制以控制通向高级中枢的信息量. 2.该模型是一种全或无的模型. Cherry(1953)

2.反对意见及其实验依据 Gray和Wedderburn(1960) Tresiman(1960) 鸡尾酒会效应

鸡尾酒会效应

衰减模型(Attenuation model) 代表人物:美国心理学家,Anne Treisman,1960提 出,她认为过滤器不是按“全或无”的方式来工作, 而是既允许追随耳的信号通过,也允许非追随耳的 信号通过,只是非追随耳的信号受到衰减,强度减 弱了,但一些信息仍可能得到高级加工.

衰减模型的主要观点 已经储存在大脑中的信息 如字词在高级分析水平有 不同的兴奋阈限,没有衰减 的信号可以顺利地即或有 关的字词(如追随耳的信号 在通过过滤器时没有受到 衰减);非追随耳的信号由 于受到衰减而强度变弱,常 常不能即或相应的字词,但 是特别有意义的项目如:自 己的名字,则有较低的阈限 ,可受到激活而被识别

两种模型的相同之处 1.人类信息加工系统的容量有限; 2.过滤器位于初级分析和高级意义分析之间,注意 的作用是选择一部分信息进入高级知觉分析水平, 既知觉信息的选择. 故而:人们将二者合并为过滤器-衰减模型,又可以 称为知觉选择模型.

反应选择模型(Deutsch) 1.模型介绍:注意的作用不在于选择知觉刺激,而是 选择对刺激的反应,人们依据刺激的重要性来选择 输出内容. 2.模式图

中枢能量分配模型 代表人物:卡尼曼(Kahneman,1973) 该理论与前述选择模型的差别: 1.不讨论瓶颈装置 2.重视中枢能量如何分配

中枢能量分配模型 人们在完成一项操作时,他们的认知资源 (cognitive resources)或中枢能量(central capacity)有一定限度. 因此需要把有限的资源有控制的分配不同的活动 或同一活动的不用方面 不同活动对认知资源的需求不同

注意的神经解剖学区域 神经递质 额叶 侧枕 网状激活系统 前扣带 脑干 注 意 觉 醒

注意的神经生理证据 1989年,Gray指出集中可以引起与被注意事 件相关的神经元的同步发放,同步发放通常 表现为40周左右的振荡.这一发现为注意的 特征整合模型提供了神经生理证据.

注意定向活动 额顶叶 内侧额叶-顶叶网络 额叶

对行为和表现的注意 Posner 模式 (注意力网络构架)

注意力网络的提出背景 选择（selection） 容量（capacity） 在1970年代认知心理学盛行之际，美国学者Posner 认为 注意力功能并不是只有一种面向，应该包含不同面向，并且 可能有不同的大脑机制进行处理（Posner & Boies,1971）。 之后演变为 执行功能 （executive function） 导向性（orienting） 警觉性（alerting） 最早被提出的 注意力网络包含 选择（selection） 容量（capacity） 的理论概念。 相关的神经解剖和 脑造影更支持 注意力系統 （attentional system） 论点

注意力网络 Posner 与其同事提出一个注意力网络（attention networks）的 构架（Posner & Petersen, 1990; Posner & Raichle, 1996） 分别处理不同面向的注意力功能

注意力网络 警觉性网络（alerting network）与维持在一 个警醒状态（vigilance state）并且随时准备好 去做出一个动作反应有关。 导向性网络（orienting network）与在众多刺 激中选择所要的资讯有关，包含对于空间注意力（ spatial attention）的聚焦（focusing）、释出（ disengaging）、与转移（shifting）（Berger, Jones, Rothbart, & Posner, 2000） 它包含有伴随着眼球运动的外显注意力(overt attention）移转，与沒有伴随眼球运动的内隐注意 力(covert attention）移转。

日常生活中的导向性相关活动 例如 将注意力聚焦到有兴趣的事物上 或是当你听见有人叫你的名字时，你会将注意力 从当下在进行的活动中抽离并转移到目标事物

注意力网络 执行功能网络（executive control network） 执行功能与计划（planning）， 例如目标导向行为（goal-directed behavior）、 目标侦测（target detection）、 错误侦测（error detection）， 工作记忆（working memory）、 冲突解決（conflict resolution）、 抑制控制（inhibitory control） 执行功能相较于前两者，属于较高级的认知功能，负责监控 及调控所有讯息的处理。 这三种网络在大脑中以彼此独立但相互联系的方式运作（ Fan, McCandliss, Sommer, Raz, & Posner, 2002）。

三个注意力网络所对应的神经解剖 三种注意力网络所对应的神经解剖 以功能性核磁共振（fMRI）扫描受试者从事注意力网络作业时 警觉性网络激发的脑区位于丘脑（thalamus）（Fan, McCandliss, Fossella, Flombaum, & Posner, 2005）。另外当受试 者需要保持注意力在警醒状态时，在大脑中的额叶（frontal） 与顶叶（parietal）区域会产生激发（Robertson & Garavan, 2004; Fan et al., 2005） 导向性网络主要是与所谓背侧（dorsal）与腹侧（ventral）注意 力系统有关，包含顶叶上部（superior parietal lobe）、颞顶叶 联合区（temporal parietal junction）、上丘（superior colliculus ）、以及额叶动眼区（frontal eye fields, FEF）（Corbetta, 1998;Corbetta & Shulman, 2002; Fan et al., 2005）。 而执行功能网络较常使用冲突解决作业来探究，过去研究多 以叫色作业（Stroop task）以及旁侧抑制作业来量测其激发的 相关脑区，主要活化区域位于前扣带（anterior cingulate cortex, ACC）与外侧前额叶（lateral prefrontal cortex）（Bush, Luu, & Posner,2000; Botvinick, Braver, Barch, Carter, & Cohen, 2001; Fan et al., 2005）。

改自：Posner 與Rothbart (2007) “Educating the Human Brain.” 三个注意力网络相关脑区分布区 额叶动眼区 上顶叶区 前扣带 后顶叶区 颞顶叶联合区 额叶区 丘脑 前额叶皮质 枕核 上丘 改自：Posner 與Rothbart (2007) “Educating the Human Brain.” 警觉性网络 导向性网络 执行功能网络

注意网络的三个子系统（Posner） 前注意系统 后注意系统 警觉系统 主要涉及额叶皮层、前扣带回和基底神经节 主要包括上顶皮层、丘脑枕核和上丘。 主要涉及位于大脑右侧额叶区的 蓝斑去甲肾上腺素到皮层的输入。 警觉系统 则这三个子系统的功能可以分别概括为 定向控制、指导搜索和保持警觉。

注意力网络 警报/警觉 数字警觉测试 (DVT) 警觉测试 不能维持警觉状态会导致疏忽所致错误的增加

注意力网络 定向 符号数字模式测试（SDMT） 视觉寻找测试 正确条目的数目用以测量视觉空间注意

注意力网络 执行控制 stroop test斯特鲁测验 （维多利亚版本的汉译版） 一个包括冲突解决的 测试 请依次说出下列各字的颜色 （并非依次读每个字） 执行控制 stroop test斯特鲁测验 （维多利亚版本的汉译版） 一个包括冲突解决的 测试

注意的特征 注意的品质及其影响因素 注意的选择性 注意的紧张性 注意的持久性 注意的转移性 注意的分配性 认知心理学主要研究: 注意选择后的集中(Focused Attention) 注意分配(Divided Attention)

注意的品质 及其影响素

注意的品质及其影响因素

注意的品质及其影响因素

案例学习 阅读以下两个案例： 1一名中风的老年妇女 2一名闭合性脑损伤的成年男子 他们有与注意障碍相关的不同临床表 现吗？

案例一 罗女士，68岁，脑卒中（右侧脑血管意外）后两周。 在许多情况下，她经常忽略自身躯体以及物品的左 侧，甚至在她左边的人。她很少看向她的左边，不 吃盘子左侧的事物，不活动左侧肢体，不梳理左边 的头发，也不穿左侧的衣服。 上周，她左手的两个手指因陷入轮椅的制动器被撕 裂。

案例二 兰先生，31岁，一个月前在车祸中遭受闭合性脑损 伤。 在诊疗讨论中，PT和OT都指出他在治疗过程中表现 不佳，主要是因为注意力分散。 例如，他很容易因为声音和动作而分心。他不能坚 持一个治疗时期（45分钟），频繁要求离开。而且， 他也难以同时完成两项及以上的训练任务。

对动作和行为的注意 功能的重要性 神经相关 功能紊乱

功能的重要性 注意对学习和记忆是必要的。 对注意力的选择和引导的能力之于实 际功能是至关重要的。 注意促进发现 注意缩短反应时间

功能的重要性 注意与意识是密切相关的 大脑增强它对可意识到的刺激的反应 举例 双眼拮抗 大脑活动在对参与刺激做出反应的区 域更加活跃

Figure from Bear, Conners, Paradiso (2001, p.673) 丘脑 位于丘脑后侧的丘脑核, 对初级视觉皮层, 顶叶皮层, 和颞下皮层发送传出神经. 可能参与注意定向 Figure from Bear, Conners, Paradiso (2001, p.673)

意 识 广义觉醒水平 注意（意识定向） 选择对象的注意， 根据目标 动机， 运动活动， 认知 血清素 去甲肾上腺素 乙酰胆碱 多巴胺 中缝核 蓝斑 腹侧被盖区

丘脑 •枕核 这些结构相互作用调节注意力和意识 颅脑损伤脑干施加的压力可能导致意识丧失 脑干（来源的神经递质调节意识和注意事项） •网状结构 •中缝核 •蓝斑 •脚桥核 •腹侧被盖区 丘脑 •枕核 这些结构相互作用调节注意力和意识

注意缺陷的临床表现 觉醒与警戒的水平降低 持续、选择和交替注意力的相关问题 响应执拗 学习困难 功能表现受损

多动症（ADHD） 以注意力难以集中，活动过度，易冲动 为特征(Lundy-Ekman, 2008) 在以下部位有3%-4%的脑容量变小： 前额叶和额叶皮质（主要功能是解决问题,预 先计划，理解别人的行为表现，抑制我们的冲动） 胼胝体前部（有连接左右额叶的神经纤维）， 白质右前部，小脑(Castellanos et al., 2002)

空间注意力 定义 神经相关因素 功能紊乱

空间注意力 对空间关系的理解包括： 身体部位彼此间的关系 躯体与环境的关系（eg:空间物体定位，找路） 外部世界（eg:路径规划）

空间注意力的神经相关因素 右侧下顶叶： 在空间关系的理解上占优势。 可能与颞-顶叶连接处、右腹侧额叶皮质也有关系。 下顶叶

空间注意力的功能紊乱 忽略综合征 忽略被认为是转移注意力的能力的一 种破坏。 不能发现病变侧对侧的刺激物 在右侧视野范围内的注意力捕捉异常有 效，但是很难把注意力从右侧物体上解除 并转移到左侧物体上。

单侧忽略的临床评估

潜在的功能性问题 导航 结构与组装任务 自我照顾/器乐活动 甚至在房间内也难以找到方向 在绘图，组装，拼图游戏方面有困难 任何涉及到忽略侧的自我照顾/器乐活动，比如 穿衣、吃饭

相关临床情况 任何脑损伤（eg.CAV,TBI） 相关右前顶叶（IPL）或颞-顶连接（TPJ）

注意障碍分型

注意障碍分型

阅读 Reading Lundy-Ekman, L. (2007). Neuroscience: Fundamentals for Rehabilitation (3rd ed.). Philadelphia: W.B. Saunders. •Reticular nuclei and neurotransmitters for regulating consciousness: pp.378-381; 452-454 •Disorders of consciousness: p. 391; ADHD: p.468 •Neglect: pp.464-466. Kalat, J. W. (2009). Biological Psychology (10th ed.). Belmont, CA: Wadsworth, Cengage Learning. Chapter 13. Chapter 14, pp442- 443. Lezak, M.D. (2004). Neuropsychological Assessments (4th ed.). New York: Oxford University Press

阅读 1． 认知科学研究和相关学科的发展 蔡曙山 1．  认知科学研究和相关学科的发展 蔡曙山 2．  《情感之源：关于人类情绪的科学》美 维克托 ·S·约翰斯顿著，翁恩琪、刘赟、刘华清译。P4~P8

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