此图以孙悟空（美猴王）的标志性“火眼金刚”为喻，象征着有节奏的注意力采样，并阐释了视觉意识如何调节这一过程。孙悟空的火眼金刚（代表注意力采样）向一座冰山发出聚焦的光束状信号——冰山一半露出水面（代表意识状态），一半沉入水下（代表无意识状态）。指向露出水面（代表意识状态）部分的光束产生更快、更亮的光晕，这与视觉意识优化的加速采样相吻合。相反，指向沉入水下（代表无意识状态）部分的光束则产生更慢、更暗的光晕，反映了在无意识状态下持续存在的基线采样。图片来源：江毅博士和杨芳博士
中国科学院心理研究所蒋毅研究团队近日在《Nature Communications》发表研究成果，首次提供了直接证据，揭示视觉意识在注意节律性采样过程中并非简单的“开或关”，而是起到类似“指挥者（conductor）”的调控作用，可系统性地优化注意的速度、精度以及跨脑区的神经协同。这一发现为长期悬而未决的“注意与意识如何相互作用”问题提供了新的实验依据。
长期以来，注意被形象地比喻为一束“心理聚光灯”，用于突出关键信息、抑制无关干扰。近年来的研究进一步表明，这束“聚光灯”并非持续稳定，而是以节律性方式振荡，在人类和灵长类动物中主要表现为约4–8 Hz的节律，对外界信息进行周期性采样。尽管这一节律性注意机制的神经基础逐渐明晰，其是否依赖于意识、以及意识如何影响这一过程，此前一直缺乏直接证据。
在该研究中，研究人员聚焦于一个核心问题：注意是否能够在缺乏视觉意识的情况下进行节律性采样？如果可以，意识又如何塑造这一过程的时间动力学和神经机制。
为此，研究团队采用了色彩闪烁融合（chromatic flicker fusion）技术，通过以30 Hz频率快速交替呈现两种相反颜色的光栅，使线索刺激在知觉上与背景融合，从而在物理存在但主观不可见的条件下操纵视觉意识水平。在此基础上，研究人员结合高时间分辨率的线索范式、脑电图（EEG）记录以及时间响应函数（temporal response function）分析，系统比较了可见与不可见线索所诱发的注意行为表现及神经动力学特征。
图示线索意识如何调节注意力的时间动态。图片来源：Nature Communications (2025)。DOI：10.1038/s41467-025-64987-7
研究结果显示，即使在线索不可见的情况下，注意仍然可以表现出明显的节律性采样特征，说明这一过程并不依赖于视觉意识的存在。然而，当线索进入意识层面时，注意节律发生了显著变化：其一，对干扰信息的抑制能力明显增强；其二，节律性采样的频率由约4 Hz提升至约8 Hz，表明信息采样速度加快；其三，额叶与枕-顶叶脑区之间在较高频段上的神经相干性显著增强，提示大尺度神经网络的协同更加精细和高效。
论文第一作者杨芳表示，视觉意识并不是节律性注意的必要条件，而是一种关键的调节因素。意识的介入可以通过加快采样节律、增强选择性抑制以及优化跨脑区神经协调，使注意过程更加灵活和高效。
研究人员认为，该工作从动态调控的角度深化了对注意与意识关系的理解，为解释大脑如何在海量感觉输入中实现高效信息筛选提供了新的理论框架。同时，这一发现也为从“意识—注意交互”视角研究注意缺陷相关的神经机制，提供了新的研究思路。
参考文献：Fang Yang et al, Visual awareness sharpens and accelerates attentional sampling through enhancing inhibitory neural modulation in the attention network, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-64987-7
编辑：王洪
排版：李丽
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