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The spotlight of attention is more like a strobe, say researchers

你的注意力没有你想象的那么集中。

这是普林斯顿大学(Princeton University)和加州大学伯克利分校(University of California-Berkeley)的一组研究人员的基本发现。他们对猴子和人类进行了研究,发现注意力每秒会有四次跳动。

“我们对视觉世界的主观体验是一种错觉,”普林斯顿神经科学研究所(PNI)心理学教授萨比娜·卡斯特纳(Sabine Kastner)说。“感知是不连续的,当我们能或多或少地感知时,就会有节奏地通过短时间窗口。”

研究人员用不同的比喻来描述这种注意力的悸动,包括聚光灯在强度上的增减。每秒四次——每250毫秒一次——聚光灯变暗,房子亮了起来。科学家们说,你的大脑不是把注意力集中在“舞台上”的动作上,而是接收你周围的一切。

他们的工作作为一组背对背的论文出现在8月22日的《神经元》(Neuron)杂志上;一篇是关于人类的研究课题,另一篇是关于猕猴的。

“问题是:随着时间的推移而变化的事物如何支持我们对世界看似连续不断的认知?”伯克利大学的Randolph Helfrich说,他是这篇以人为中心的论文的第一作者。“只有两种选择:数据是错误的,还是我们对感知的理解存在偏见?”我们的研究表明是后者。我们的大脑将我们的感知融合成一部连贯的电影——我们不会经历这些空白。”

研究人员强调,感知不会忽明忽暗,但在注意力最集中和更广泛的情境意识之间,它每秒会循环四次。

“每250毫秒,你就有一次转移注意力的机会,”PNI的副研究员伊恩·费贝尔科恩(Ian Fiebelkorn)说。你不一定要把注意力转移到一个新的话题上,他说,但你的大脑有机会重新审视你的优先事项,并决定是否愿意。

自从脑电图——更广为人知的是脑电图——于1924年发明以来,人类已经知道了大脑节律近一个世纪。“但我们并不真正理解这些节奏是为了什么,”卡斯特纳说,他是这两篇论文的资深作者。“我们现在可以第一次把大脑的节奏与我们的行为联系起来,在一个瞬间的基础上。这是一个非常令人惊讶的发现,因为这些节奏过程在进化上是古老的——我们在非人类灵长类动物和我们自己的物种中都发现了。”

研究人员认为,这种脉动式的注意力一定具有进化优势,这可能是因为过于专注于一个主题可能会让一种威胁让我们措手不及。

“注意力是流动的,你希望它是流动的,”菲贝尔科恩说。“你不想在任何事情上被过度锁定。这似乎是一种进化优势,有了这些机会窗口,你就可以检查你的环境。”

“这是一种分配大脑资源的优雅方式——对环境进行采样,而不会有任何失误,”伯克利大学心理学和神经科学教授、这篇以人类为中心的论文的合著者罗伯特·奈特(Robert Knight)说。

卡斯特纳的实验室专注于猕猴研究,所以她联系了奈特的实验室,后者也对人类进行了类似的研究。奈特说,研究结果是前所未有的。

“这是对人类行为一个基本方面的跨物种验证,”他说。“我在任何地方都没见过人类和猴子连续发表论文……而这两篇论文发表在《神经元》(Neuron)杂志上,这是一本杰出的杂志。”

费贝尔科恩表示同意:“我们假设,我们在猴子身上发现的东西在人类身上也能站得住脚,但很少像在这里这么仔细地检查。”

“最初,我们想研究一些非常不同的东西,”卡斯特纳说。“我们想知道如何从杂乱的视觉环境中选择对象。我们特别关注视觉信息的摄取是如何随着时间的推移而展开的——这在行为研究中是很少做的——这揭示了感知的节奏结构。这是一个完全出乎意料的发现。”

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“frontoparietal内的动态相互作用网络背后有节奏的空间关注”由伊恩•Fiebelkorn马克平斯克和Sabine Kastner (DOI: 10.1016 / j.neuron.2018.07.038)和“神经机制的持续注意节奏”,伦道夫·海尔瑞迟,伊恩•Fiebelkorn Sara Szczepanski,杰克林,罗伯特骑士和约瑟夫•Parvizi Sabine Kastner (DOI:10.1016/j.neuron.2018.07.032)获得亚历山大·冯·洪堡基金会(Feodor Lynen Research Fellowship)、奥斯陆大学心理学系(University of Oslo Department of Psychology)、麦克唐奈基金会(McDonnell Foundation)和美国国立卫生研究院(National Institute of Health)的多项资助:R01MH109954, R37NS21135,培训奖学金F32EY023465,国家精神卫生研究所赠款R01MH064063,西尔维奥O.康特中心赠款1P50MH109429,国家眼科研究所赠款RO1EY017699和R21EY023565。