Bằng chứng điện sinh lý cho xử lý song song và tuần tự trong tìm kiếm thị giác

Perception & Psychophysics - Tập 48 - Trang 603-617 - 1990
Steven J. Luck1, Steven A. Hillyard1
1Department of Neurosciences, M-008, University of California, San Diego, La Jolla

Tóm tắt

Các tiềm năng liên quan đến sự kiện đã được ghi lại từ những người trưởng thành trẻ tuổi trong một nhiệm vụ tìm kiếm thị giác để đánh giá các mô hình xử lý thị giác song song và tuần tự trong bối cảnh lý thuyết tích hợp đặc trưng của Treisman. Các chiến lược tìm kiếm song song và tuần tự được tạo ra bằng cách sử dụng các mục tiêu có và không có đặc trưng, tương ứng. Trong điều kiện không có đặc trưng, độ dốc của các hàm liên quan đến thời gian phản ứng và độ trễ của thành phần P3 với kích thước tập hợp thực sự giống hệt nhau, cho thấy rằng thời gian phản ứng dài hơn được quan sát đối với kích thước tập hợp lớn hơn có thể được giải thích hoàn toàn bằng những thay đổi trong thời gian nhận diện và phân loại kích thích, thay vì những thay đổi trong các giai đoạn xử lý sau nhận thức. Thêm vào đó, biên độ của sóng P3 trong các phiên thử nghiệm có mục tiêu trong điều kiện này đã tăng lên theo kích thước tập hợp và lớn hơn khi phiên thử nghiệm trước đó có mục tiêu, trong khi hoạt động P3 là tối thiểu trong các phiên thử nghiệm không có mục tiêu. Những hiệu ứng này nhất quán với mô hình tìm kiếm tuần tự tự kết thúc và dường như trái ngược với các tài khoản xử lý song song về hiệu suất tìm kiếm thị giác yêu cầu chú ý, ít nhất là cho một tập hợp con của các nguyên mẫu tìm kiếm. Sự khác biệt trong phân bố ERP trên da đầu còn gợi ý rằng các quá trình sinh lý khác nhau được sử dụng để phát hiện sự hiện diện và vắng mặt của đặc trưng.

Từ khóa

#tìm kiếm thị giác #xử lý song song #xử lý tuần tự #tiềm năng sự kiện #lý thuyết tích hợp đặc trưng của Treisman

Tài liệu tham khảo

Adam.N., &Collins, G. I. (1978). Late components of the visual evoked potential to search in short-term memory.Electroencephalography & Clinical Neurophysiology,44, 147–156. Bergen, J. R., &Julesz, B. (1983). Parallel versus serial processing in rapid pattern discrimination.Nature,303, 696. Brookhuis, K. A., Mulder, G., Mulder, L. J. M., &Gloerich, A. B. M. (1983). The P3 complex as an index of information processing. The effects of response probability.Biological Psychology,17, 277–296. Brookhuis, K. A., Mulder, G., Mulder, L. J. M., Gloerich, A. B. M., van Dellen, H. J., Van Der Meere, J. J., &Eller-Man, H. H. (1981). Late positive components and stimulus evaluation timeBiological Psychology,13, 107–123 Coles, M. G. H., Gratton, G., Bashore, T. R., Eriksen, C. W., &Donchin, E. (1985) A psychophysiological investigation of the continuous flowmodel of human information processing.Journal of Experimental Psychology: Human Perception & Performance,11, 529–553. Desmedt, J. E., &Debecker, J. (1979). Waveform and neural mechanism of the decision P350 elicited without pre-stimulus CNV or readiness potential in random sequences of near-threshold auditory clicks and finger stimuli.Electroencephalography & Clinical Neurophysiology,47, 648–670. Donchin, E., Karis, D., Bashore, T. R., Coles, M. G. H., &Gratton, G. (1986). Cognitive psychophysiology and human information processing. In M. G. H. Coles, E. Donchin, & S. W. Porges (Eds.),Psychophysiology: Systems, processes and applications (pp. 244–267). New York: Guilford Duncan, J. (1980). The locus of interference in the perception of simultaneous stimuliPsychological Review,87, 272–300. Duncan, J. (1985). Visual search and selective attention. In M. I. Posner & O. S. M. Marin (Eds),Attention and Performance XI (pp. 85–106). Hillsdale, NJ: Erlbaum. Duncan-Johnson, C. C. (1981). P300 latency: Anew metric for information processing.Psychophysiology,18, 207–215. Duncan-Johnson, C. C., &Donchin, E. (1977). On quantifying surprise: The variation of event-related potentials with subjective probability.Psychophysiology,14, 456–467. Egeth, H. E., Virzi, R. A., &Garbart, H. (1984). Searching for conjunctively defined targets.Journal of Experimental Psychology. Human Perception & Performance,10, 32–39. Eriksen, C. W., &Spencer.T. (1969). Rate of information processing in visual perception: Some results and methodological considerations.Journal of Experimental Psychology,79, 1–16. Farell, B. (1984). Attention in the processing of complex visual displays: Detecting features and their combinations.Journal of Experimental Psychology: Human Perception & Performance,10, 40–64 Ford, J. M., Pfefferbaum, A., Tinlenberg, J. R., &Kopell, B. S. (1982). Effects of perceptual and cognitive difficulty on P3 and RT in old and young adults.Electroencephalography of Clinical Neurophysiology,54, 311–321 Ford, J. M., Roth, W. T., Mohs, R. C., Hopkins, W. F., &Kopell, B. S. (1979). Event-related potentials recorded from young and old adults during a memory retrieval task.Electroencephalography & Clinical Neurophysiology,47, 450–459. Glaser, E. M., &Ruchkin, D. S., (Eds.) (1976).Principles of neuro-biological signal analysis. New York: Academic Press. Gomer, F. E., Spicuzza, R. J., &O’donnell, R. D. (1976). Evoked potential correlates of visual item recognition during memory-scanning tasks.Physiological Psychology,4, 61–65. Hansen, J. C., &Hillyard, S. A. (1988). Temporal dynamics of human auditory selective attention.Psychophysiology,25, 316–329. Haxby, J. V., Grady, C. L., Horwitz, B., Schapiro, M. B., Carson, R. E., Ungerleider, L. G., Mishkin, M., Hersco-Vitch, P., Friedland, R. P., &Rapoport, S. I. (1988). Mapping two visual pathways m man with regional cerebral blood flow (rCBF) as measured by positron emission tomography (PET) and H 152 O. Society for Neuroscience Abstracts,14, 750. Heinze, H. J., Luck, S. J., Mangun, R., &Hillyard, S. A. (1990). Visual event-related potentials index focused attention within bilateral stimulus arrays: I. Evidence for early selection.Electroencephalography & Clinical Neurophysiology,75, 511–527. Hillyard, S. A., &Kutas, M. (1983). Electrophysiology of cognitive processing.Annual Review of Psychology,34, 33–61. Hillyard, S. A., &Münte, T. F. (1984). Selective attention to color and location: An analysis with event-related brain potentials.Perception & Psychophysics,36, 185–198. Hockley, W. E. (1984). Analysis of response time distributions in the study of cognitive processes.Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, & Cognition,10, 598–615. Hoffman, J. E., Simons, R. F., &Houck, M. R. (1983). Event-related potentials during controlled and automatic target detection.Psychophysiology,20, 625–632. Isreal, J. B., Wickens, C. D., Chesney, G. L., &Donchin, E. (1980). The event-relatedbrain potentialasan index of display-monitoring workload.Human Factors,22, 211–224. Jennings, J. R., &Wood, C. C. (1976). The ∈-adjustment procedure for repeated-measures analyses of variance.Psychophysiology,13, 277–278 Johnson, R., Jr. (1984). P300: A model of the variables controlling its amplitude.Annals of the New York Academy of Sciences,425, 223–229. Johnson, R., Jr. (1986). A triarchic model of P300 amplitudePsychophysiology,23, 367–384 Johnson, R., Jr., &Donchin, E. (1978). On how P300 amplitude varies with the utility of the eliciting stimuli.Electroencephalography & Clinical Neurophysiology,44, 424–437. Johnson, R. Jr, &Donchin, E. (1985). Second thoughts: Multiple P300s elicited by a single stimulus.Psychophysiology,22, 182–194. Johnston, J. C., &Pashler, H. (1988). Feature identification without localization: A reconsideration (Abstract).Bulletin of the Psychonomic Society,26, 515. Johnston, V. S., Miller, D. R., &Burleson, M. H. (1986). Multiple P3s to emotional stimuli and their theoretical significance.Psychophysiology,23, 684–694. Julesz, B. (1984). Toward an axiomatic theory of preattentive vision. In G. Edelman, M. Cowan, & M. D. Gall (Eds.),Dynamic aspects of neocorticalfunction (pp. 120–148). New York: Wiley. Klein, R., &Farrell, M. (1989). Search performance without eye movements.Perception & Psychophysics,46, 476–482. Kutas, M., &Donchin, E. (1978). Variations in the latency of P300 as a function of variations in semantic categorization. In D. Otto (Ed.),New perspectives in event-related potential research (pp. 198–201). Washington, DC: U.S. Environmental Protection Agency. Kutas, M., McCarthy, G., &Donchin, E. (1977). Augmenting mental chronometry: The P300 as a measure of stimulus evaluation timeScience,197, 792–795. Luck, S. J., Heinze, H. J., Mangun, G. R., &Hillyard, S. A. (1990) Visual event-related potentials index focused attention within bilateral stimulus arrays: II Functional dissociation of P1 and N1 componentsElectroencephalography & Clinical Neurophysiology,75, 528–542. Luck, S. J., &Hillyard, S. A. (1988). Event-related potentials to visual “pop-out“ stimuli.Society for Neuroscience Abstracts,14, 1013. Magliero, A., Bashore, T. R., Coles, M. G. H., &Donchin, E. (1984). On the dependence of P300 latency on stimulus evaluation processes.Psychophysiology,21, 171–186. Marr, D. (1982).Vision: A computational investigation into the human representation and processing of visual information. San Francisco: W. H. Freeman McCarthy, G. &Donchin, E. (1981). A metric for thought. A comparison of P300 latency and reaction time.Science,211, 77–79. McClelland, J. L., &Rumelhart, D. E. (1981). An interactive activation model of context effects in letter perception: Part 1. An account of basic findings.Psychological Review,88, 375–407. Michalewski, H. J., Patterson, J. V., Pratt, H., Barret, G., &Starr, A. (1988). Memory scanning and event-relatedpotentials.Psychophysiology,25, 469–470. Miller, J. (1988). Components of the location probability effect in visual search tasks.Journal of Experimental Psychology: Human Perception & Performance,14, 453–471. Nakayama, K., &Silverman, G. H. (1986). Serial and parallel processing of visual feature conjunctions.Nature,320, 264–265. Neisser, U., (Ed.) (1967).Cognitive psychology. New York. Appleton-Century-Crofts. Osman, A., Bashore, T. R., Coles, M. G. H., Donchin, E., &Meyer, D. E. (1988). A psychophysiological study of response preparation based on partial information.Psychophysiology,25, 426. Pashler, H. (1987). Detecting conjunctions of color and form: Reassessing the serial search hypothesis.Perception & Psychophysics,41, 191–201 Pashler, H., &Badgio, P. C. (1985). Visual attention and stimulus identification.Journal of Experimental Psychology: Human Perception & Performance,11, 105–121. Pashler, H., &Badgio, P. C. (1987). Attention alissues in the identification of alphanumeric characters. In M. Coltheart (Ed.),Attention and Performance XII (pp. 63–81). Hillsdale, NJ: Erlbaum. Paul, D., &Sutton, S. (1972). Evoked potential correlates of response criterionin auditory signal detection.Science,177, 362–364. Ratcliff, R. (1978). A theory of memory retrieval.Psychological Review,85, 59–108. Shiffrin, R. M., &Gardner, G. T. (1972). Visual processing capacity and attentional control.Journal of Experimental Psychology,93, 72–83 Squires, K. [C]., Petuchowski, S., Wickens, C., &Donchin, E. (1977). The effects of stimulus sequence on event related potentials: A comparison of visual and auditory sequences.Perception& Psychophysics,22, 31–40. Squires, K. C., Squires, N. K., &Hillyard, S. A. (1975). Decision-related cortical potentials during an auditory signaldetection task with cued observation intervals.Journal of Experimental Psychology: Human Perception & Performance,103, 268–279. Squires, K. C., Wickens, C., Squires, N. K., &Donchin, E. (1976) The effect of stimulus sequence on the waveform of the cortical event-related potential.Science,193, 1142–1146. Sternberg, S. (1975). Memory scanning: New findings and current controversies.Quarterly Journal of Experimental Psychology,27, 1–32. Stuss, D. T., &Picton, T. W. (1978) Neurophysiological correlates of human concept formation.Behavioral Biology,23, 135–162. Treisman, A. (1985). Preattentive processing invision.Computer Vision, Graphics, & Image Processing,31, 156–177. Treisman, A., &Gelade, G. (1980). A feature-integration theory of attention.Cognitive Psychology,12, 97–136. Treisman, A., &Gormican, S. (1988). Feature analysis in early vision: Evidence from search asymmetries.Psychological Review,95, 15–48. Treisman, A., &Paterson, R. (1984). Emergent features, attention, and object perceptionJournal of Experimental Psychology Human Perception & Performance,10, 12–31 Treisman, A., &Souther, J. (1985) Search asymmetry- A diagnostic for preattentive processing of separable features.Journal of Experimental Psychology: General,114, 285–310. Ullman, S. (1984).Visual routines. Cognition,18, 97–159. Ungerleider, L. G., &Mishkin, M. (1982). Two cortical visual systems. In D. J. Ingle, R. J. W. Mansfield, & M. A. Goodale (Eds),The analysis of visual behavior (pp. 549–586). Cambridge, MA: MIT Press. Vieira, A., &Treisman, A. (1988) Automatic search: Changing perceptions or procedures [Abstract].Bulletin of the Psychonomic Society,26, 515. Wijers, A. A., Mulder, G., Okita, T., Mulder, L. J. M., &Scheffers, M. K. (1989). Attention to color: An analysis of selection, controlled search, and motor activation, using event-related potentials.Psychophysiology,26, 89–109. Wijers, A. A., Okita, T., Mulder, G., Mulder, L. J. M., Lorist, M. M., Poiesz, R., &Scheffers, M. K. (1987). Visual search and spatial attention: ERPs in focussed and divided attention conditions.Biological Psychology,25, 33–60. Wolfe, J. M., Cave, K. R., &Franzel, S. L. (1989). Guided search An alternative to the feature integration model for visual search.Journal of Experimental Psychology: Human Perception & Performance,15, 419–433. Wolfe, J. M., &Franzel, S. L. (1988). Binocularity and visual search.Perception & Psychophysics,44, 81–93 Woods, D. L., Courchesne, E., Hillyard, S. A., &Galambos, R. (1980). Split-second recovery of the P3 component in multiple decision tasks. In H. H. Kornhuber & L. Deecke (Eds),Motivation, motor, and sensory processes of the brain: Progress in brain research (Vol. 54, pp. 322–330). Amsterdam: Elsevier/North-Holland. Woody, C. D. (1967). Characterization of an adaptive filter for the analysis of variable latency neuroelectric signals.Medical & Biological Engineering,5, 539–553.