一、訊號偵測理論（Signal Detection Theory, SDT）

1. 核心概念
   訊號偵測理論用於解釋個體在不確定情境下進行決策的過程，特別是在訊號（signal）與背景噪音（noise）混雜時。該理論的核心假設是，任何訊號的偵測都受到兩個關鍵因素的影響：
   • 感官敏感度（Sensitivity, d’）：描述區分訊號與噪音的能力。感官敏感度越高，個體越容易偵測出訊號。
   • 反應偏好（Criterion, β）：反映個體在決策過程中的策略傾向，受目標重要性或風險的影響。例如，有些人寧可「多報少漏」，而另一些人則偏好「少報少虛」。
2. 可能的反應類型
   在訊號偵測中，根據是否偵測到訊號與實際是否存在訊號，可分為以下四類：
   • 命中（Hit）：正確偵測到訊號。
   • 漏失（Miss）：訊號存在但未偵測到。
   • 虛報（False Alarm）：錯誤地將噪音判定為訊號。
   • 正確拒絕（Correct Rejection）：正確判定無訊號。
3. SDT 在注意、知覺與記憶中的應用與意涵
   • 注意力：SDT 量化了注意力在目標偵測中的作用，特別是在長時間持續注意（如警戒任務）中，如何區分訊號與干擾。
   • 知覺：理論指出，知覺能力（如聽覺或視覺靈敏度）會影響 d’，使得訊號與背景噪音更容易被區分。由此可以延伸出，在警戒中的訊號偵測能力會受知覺能力限制，特別是訊號和背景的區別程度。
   • 記憶：在記憶任務中，SDT 被用來解釋如何區分記憶中的「舊刺激」與「新刺激」（例如在辨認記憶測試中）。另外，長時間的警戒任務可能涉及工作記憶，因為個體需要記錄和更新潛在訊號的特徵。

二、警戒（Vigilance）

警戒是一種持續的注意力功能，涉及在長時間內維持對環境中罕見或微弱訊號的偵測能力。

1. 警戒的主要特徵
   • 持續性：要求長時間保持高水準的注意力，特別是當訊號稀少或刺激間隔時間長時。
   • 敏感度下降：警戒任務中的一個常見現象是，隨時間推移，偵測能力（感官敏感度 d’）通常會下降，稱為警戒下降（vigilance decrement）。
2. 警戒任務的例子
   • 空中交通管制員監控雷達上的飛行異常。
   • 安全人員檢查監視器上的可疑行為。
   • 駕駛員在夜間長途行駛時，保持注意力以應對突發事件。

三、影響警戒的因素

警戒的效率受到多種內在與外在因素的影響，包括：

1. 刺激相關因素
   • 訊號頻率：訊號越罕見，偵測越困難，且警戒下降越明顯。
   • 訊號特徵：訊號與背景噪音的相似度越高，感官敏感度越低。
   • 刺激複雜性：越複雜的訊號越難以偵測。
2. 個體相關因素
   • 動機與警覺性：動機強烈的人更能維持高水準的注意。
   • 疲勞：疲勞顯著降低警戒能力。
   • 工作記憶能力：工作記憶容量較大的人更能在警戒任務中保持穩定的表現。
3. 環境相關因素
   • 任務設計：休息與變化的加入可以減少警戒下降。
   • 環境條件：光線不足、噪音等干擾會降低警戒表現。

四、神經科學與警戒

警戒功能涉及多個腦區，以下是一些相關神經科學研究的發現：

1. 涉及的腦區
   • 頂葉（Parietal Lobe）：特別是右頂葉，負責空間注意和警戒狀態的維持。
   • 前額葉皮層（Prefrontal Cortex）：與執行控制、目標維持和資源分配相關。
   • 視丘（Thalamus）：負責傳遞和過濾感官信息，調節警戒狀態。
   • 網狀激活系統（Reticular Activating System, RAS）：調控整體覺醒狀態與注意力。
2. 相關研究
   • 功能性影像學研究：fMRI 研究表明，長時間警戒任務中，頂葉和前額葉的活動逐漸下降，與警戒下降現象相符。
   • 腦電圖（EEG）研究：在警戒任務中，α 波的減少與警覺性增加有關，而 θ 波的增加則反映注意力疲勞。
   • 藥理學研究：多巴胺和去甲腎上腺素系統對於維持警戒狀態起重要作用。興奮劑如莫達非尼（Modafinil）已被用於提高警戒能力。