试想这样一个场景：你去参加一个宴会，刚走进宴会厅的时候迅速环视了一下厅内，你能得到哪些信息？在匆匆一瞥之间，你似乎不太可能仔细地加工场景中的每个细节，但是你却能立刻了解到厅内装饰的整体色调、参会人群的聚集位置、人们的面向方向等整体统计性的信息。这种从一组相似对象中提取汇总统计信息的能力被称为集合表征（ensemble representation）。已有研究发现，集合表征的发生在某种程度上是自动化的强制过程，这就意味着，即使观察者并未刻意想要从刺激中提取其汇总统计信息，这一过程也会快速自动地发生。这种特性无疑有助于丰富我们的视觉感知体验，然而一个有趣的问题是，对非目标刺激的集合表征是否会影响我们对目标刺激的感知判断？同时，意识上和意识下非目标刺激的集合表征对目标刺激的影响是否会有所不同？
脑与认知科学国家重点实验室蒋毅研究组的科研人员针对上述问题采用临界闪烁融合范式（critical flicker fusion, CFF）操纵刺激的可见性，用一系列行为实验考察了意识上和意识下的集合表征信息对另一组刺激知觉决策的影响及其认知机制。
研究人员在实验1和实验2中同时呈现两组围成同心圆的光栅刺激，操纵其中一组刺激（诱导刺激）的可见性，让其呈现在意识上或是意识下，考察被试对于另一组刺激（任务刺激）平均朝向的判断是否会受到诱导刺激平均朝向的影响。结果发现，无论内圈刺激作为诱导刺激（实验1a、2a）还是外圈刺激作为诱导刺激（实验1b、2b），意识上和意识下诱导刺激的集合表征信息对任务刺激的知觉决策都会产生相反的影响。意识下诱导刺激的集合表征信息会对任务刺激的知觉判断产生吸引效应，即对任务刺激平均朝向的判断会偏向与诱导刺激平均朝向相同的方向；而意识上诱导刺激的集合表征信息则会对任务刺激的知觉判断产生排斥效应，即对任务刺激平均朝向的判断会偏向与诱导刺激平均朝向相反的方向（图1）。
图1.实验1-2刺激、流程及结果
研究人员在实验3中引入快速序列视觉呈现范式（rapid serial visual presentation，RSVP）来操纵任务的注意负荷，以探究注意资源在意识上（实验3a）和意识下（实验3b）集合表征及其对知觉决策影响中的作用。结果发现，在只要求被试判断任务光栅平均朝向的单任务条件下，意识上和意识下的集合表征依然可以相反地影响知觉决策，而在需要同时执行朝向判断任务和RSVP任务的双任务条件下时，意识上和意识下的集合表征则不再会影响知觉决策（图2E）。这表明可用的注意资源对于集合表征和/或其调制效应是不可或缺的。实验4和5进一步发现，当诱导刺激和任务刺激之间存在时间间隔时，或者当诱导刺激与任务刺激的差异增大时（任务刺激替换为单个光栅），意识上集合表征对知觉决策的排斥效应依然存在，而意识下集合表征对知觉决策的吸引效应则会消失（图2F、2G）。这些结果共同表明，意识下的调制效应依赖于刺激同时呈现和相似性，而意识上的调制效应不受这些因素的影响。
图2.实验3-5流程及结果图
综上所述，有意识和无意识的集合表征信息可以对任务刺激的知觉决策产生分离的调制效应，无意识集合表征可以诱发吸引调制效应，而有意识的集合表征会诱发排斥调制效应，二者均依赖于有可用的注意资源。无意识集合表征的吸引效应会受到刺激时间间隔和相似性的影响，而意识上集合表征的排斥效应却不会受这两者影响。这表明无意识和有意识集合表征信息诱导的调制效应可能涉及视觉系统中的两种不同机制，一种是自下而上的机制，另一种是自下而上和自上而下相结合的机制。更重要的是，意识和注意在集合表征及其对知觉决策影响的过程中起到了截然不同的作用（如图3）。意识起到“向导”的作用，决定了如何利用提取到的汇总统计信息，而注意起到了“开关”的作用，决定是否从集合刺激中提取汇总统计信息。
图3.意识上和意识下调制效应机制的示意图
该研究获得科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目、国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、中科院青年创新促进会等的支持。成果已在线发表于American Psychologist。
论文信息：
Liu, D., Liu, W., Yuan, X., & Jiang, Y. (2023). Conscious and unconscious processing of ensemble statistics oppositely modulate perceptual decision-making. American Psychologist, https://doi.org/10.1037/amp0001142
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