知觉学习中非显著刺激的视觉加工机制

摘要

先前的研究发现，感知学习可以提高视觉搜索任务的性能。然而，视觉搜索涉及许多认知过程，尚不清楚感知学习在哪个视觉处理阶段促进了搜索性能。当前的研究通过将眼动指标划分为三个视觉处理阶段来探索感知学习的机制：搜索起始时间（早期视觉处理阶段），表示处理当前位置和选择下一个搜索位置的时间的认知过程；扫描时间（中间视觉处理阶段），包括固定位置的数量和处理时间；验证时间（后期视觉处理阶段），表示确定当前刺激是否为目标并进行验证。

采用2（目标类型：训练与未训练三角形）×2（测试阶段：前测与后测）的受试者设计来解决上述问题。24名健康的年轻人（5名男性；平均年龄：21.23±2.02岁）作为付费志愿者参与了这项研究。我们从三角形的四个方向（上、下、左或右）中随机选择一个作为训练的三角形，它将接受三天的训练。此外，为了确保视觉搜索训练是针对训练过的三角形的，通过记录训练前后的行为结果和眼动来测试训练过的和未训练过的三角（未训练的三角是从干扰物中随机选择的）。

每次试验都从注视十字开始（当记录到眼球运动时，直到参与者注视中心十字超过500毫秒，才会出现搜索显示；当没有记录到眼球移动时，显示中心注视十字500毫秒，然后显示搜索屏幕）。然后呈现搜索显示，直到按键响应或从其开始起经过达到2000ms。只有在固定交叉消失之前才记录到反应。

参与者的任务是确定是否尽快提出目标。参与者按下左箭头键报告目标的存在，或按下右箭头键报告其不存在。

对目标类型（训练与未训练三角形）和测试阶段（前测与后测）的因素进行双向重复测量ANOVA。

行为结果发现，在训练后搜索训练刺激时，反应时间缩短，准确性提高。然而，对于未经训练的刺激，前测和后测在反应时间或准确性方面没有显著差异。眼动跟踪的结果如下：（1）在早期视觉处理阶段，训练后的刺激的搜索起始时间显著增加，未经训练的刺激的前测和后测的搜索开始时间没有显著差异。

（2）在视觉加工中期，训练后训练刺激的注视次数和平均注视时间显著减少，未训练刺激训练前后无显著差异。

（3）在视觉处理后期，对于训练和未训练的刺激，前测和后测的验证时间没有显著差异。

总之，搜索训练刺激的准确性和搜索开始时间增加，而注视次数和注视时间减少。

此外，行为和眼动指数的变化并没有转移到未经训练的刺激中。研究表明，感知学习会影响早期和中期视觉处理阶段，通过增加搜索延迟、减少扫视次数和减少注视时间可以提高搜索性能。