篇名
注意與意識(三):訊號偵測理論與警戒 - 心理學X檔案
作者
黃以迦
說明
發佈時間:20241125
一、訊號偵測理論(Signal Detection Theory, SDT)
- 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」。
- 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。
- 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。
- 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)。
- 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:
- 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。
- 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。
- 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:
- 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。
- 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。
關鍵詞
訊號偵測、背景噪音、注意力、感官敏感度
刊名
心理學X檔案
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