DOI: https://doi.org/10.1038/s44271-026-00411-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41703279
تاريخ النشر: 2026-02-17
المؤلف: Dock H. Duncan وآخرون
الموضوع الرئيسي: الانتباه البصري واكتشاف الأهمية
نظرة عامة
تدرس الدراسة آليات الكبت المكاني المتعلم وتأثيره على الإدراك والأداء في المهام البصرية. باستخدام عينة من 230 مشاركًا، استخدم الباحثون نهجًا نفسفيًا جنبًا إلى جنب مع النمذجة الحسابية لتحليل كيفية تأثير الكبت المتعلم على إدراك المحفزات. تشير النتائج إلى أن العناصر الموجودة في المناطق المكبوتة تُعتبر أقل سطوعًا مقارنة بتلك الموجودة في المناطق غير المكبوتة، مما يبرز أن الكبت المتعلم يغير من وضوح المحفزات البصرية المدركة.
لاستكشاف تداعيات هذا التغيير في الوضوح على البحث البصري، قارنت الدراسة نماذج مختلفة للاختيار الانتباهي من خلال التحليل الحسابي. كانت النتائج تفضل نموذجًا يقترح أن الكبت المتعلم يقلل من وضوح الأشياء في المواقع المكبوتة خلال الحساب الأولي للوضوح. وبالتالي، فإن هذه العناصر أقل تنافسية على الموارد الانتباهية، مما يؤدي إلى تقليل احتمالية جذب الانتباه خلال المهام البصرية.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث قدرة الدماغ على تصفية المحفزات غير ذات الصلة من خلال عملية تُعرف بالانتباه الانتقائي، وهو أمر حاسم للتنقل في البيئات المعقدة. تقترح النظريات التقليدية للاهتمام وجود ثنائية بين الوضوح من الأسفل إلى الأعلى والأهداف من الأعلى إلى الأسفل، مما يشير إلى أن هذه العوامل تتفاعل لإنشاء “خريطة أولوية مكانية” توجه التركيز الانتباهي. ومع ذلك، تتحدى النتائج الحديثة هذا الرأي من خلال تقديم مفهوم “تاريخ الاختيار”، الذي يفترض أن التجارب السابقة مع المحفزات يمكن أن تؤثر على العمليات الانتباهية بشكل مستقل عن الآليات من الأعلى إلى الأسفل ومن الأسفل إلى الأعلى، مما يؤدي إلى نموذج ثلاثي للانتباه.
تسلط الورقة الضوء على أن البشر بارعون في التعرف على الأنماط المكانية في بيئتهم، مما يؤثر بشكل كبير على أداء البحث البصري. على وجه التحديد، يكون الانتباه متحيزًا نحو المواقع المرتبطة بشكل متكرر بالأهداف، كما يتضح من زيادة نشاط هذه المناطق في خريطة الأولوية المكانية. علاوة على ذلك، أظهرت الدراسات الحديثة أن التعلم الإحصائي يسمح للمراقبين باستخراج معلومات حول المشتتات البارزة، مما يقلل من تداخلها خلال عمليات البحث البصرية. لقد أظهرت إدخال المشتتات المتكررة ولكن غير ذات الصلة في مواقع محددة أنها تعزز كفاءة البحث، مع وجود نقاشات مستمرة حول ما إذا كان كبت هذه المشتتات تفاعليًا أو استباقيًا ضمن خريطة الأولوية المكانية.
النتائج
توفر نتائج هذه الدراسة أدلة قوية لنظرية الانتباه المتعلم، التي تقترح أن الكبت المتعلم يؤثر على الاتصال التشابكي في مناطق الفضاء المرتبطة بالأهداف والمشتتات ذات الاحتمالية العالية. تمتد النتائج إلى الأعمال السابقة من خلال إظهار أن الكبت المتعلم يغير من أحكام وضوح الإدراك، مما يشير إلى أنه يعمل بشكل أساسي عن طريق تعديل إشارات الوضوح من الأسفل إلى الأعلى للعناصر في الفضاء. يتماشى هذا مع مفهوم الكبت الاستباقي، الذي يؤثر على المسح الأولي للانتباه ويعمم عبر المحفزات والمهام. تدعم النتائج أيضًا فكرة الوضوح التحفيزي، مما يظهر أن التعلم يمكن أن يعيد تشكيل ترميز المحفزات من المراحل الأولى للإدراك.
ومع ذلك، تثير الدراسة أسئلة نظرية حاسمة بشأن طبيعة الكبت المتعلم مقابل التعزيز والآليات العصبية الأساسية. يقترح نموذج التطبيع الانقسامي أن الموارد الانتباهية محدودة، مما يعني أن تعزيز موقع واحد يتطلب كبت موقع آخر. يمكن أن يساعد هذا النموذج في توضيح ما إذا كانت التأثيرات الملحوظة ناتجة عن كبت خالص أو تعزيز. بالإضافة إلى ذلك، تسلط الأبحاث الضوء على الحاجة إلى مزيد من الاستكشاف في الفروق بين تعلم الميزات والتعلم المكاني، فضلاً عن التأثير المحتمل لتباين المشتتات على وضوح الإدراك. بشكل عام، تؤكد النتائج على دور تاريخ الاختيار في تعديل وضوح الإدراك وأولويات الانتباه، مما يوفر إطارًا شاملاً لفهم الكبت المكاني المتعلم.
المناقشة
في التجربة 1، تم تجنيد ما مجموعه 130 مشاركًا (93 رجلًا، 37 امرأة؛ متوسط العمر 28) للتحقيق في تأثير توزيع المشتتات على مهام البحث البصري. تم تقسيم الدراسة إلى تجربتين فرعيتين (1A و1B) بأحجام عينات تبلغ 40 و90، على التوالي. تم تحديد أحجام العينات بناءً على أحجام التأثير المتوقعة، مما يضمن قوة كافية لاكتشاف النتائج المهمة. أكمل المشاركون نموذجًا معدلًا من نموذج الفرد الإضافي، حيث حددوا شكلًا فريدًا بين المشتتات وأجروا أحكامًا على الوضوح في تجارب الاختبار. شمل التصميم التجريبي معايير صارمة لاختيار المشاركين وفحوصات جودة البيانات، مع استبدالات لأولئك الذين لم يستوفوا عتبات الأداء.
أشارت النتائج إلى أن تداخل المشتتات تأثر بشكل كبير بتوزيعها المكاني. أظهر تحليل التباين أن التداخل انخفض عندما تم تقديم المشتتات البارزة في مواقع ذات احتمالية عالية (HP) مقارنة بالمواقع ذات الاحتمالية المنخفضة (LP) (F(1.64,211.63) = 138.7، p < 0.001، η² = 0.5182). علاوة على ذلك، تأثر معالجة الهدف أيضًا في المواقع ذات الاحتمالية العالية، مما يشير إلى أن تأثيرات الكبت المكاني تمتد إلى ما هو أبعد من معالجة المشتتات لتؤثر على المناطق المجاورة. تتماشى هذه النتيجة مع الأبحاث السابقة التي تظهر وجود تدرج كبت حول المواقع ذات الاحتمالية العالية، مما يبرز التفاعل المعقد بين الآليات الانتباهية والتوزيع المكاني في مهام البحث البصري.
القيود
ت stem القيود الحالية للدراسة بشكل أساسي من طريقة جمع البيانات عبر الإنترنت، مما يثير تساؤلات حول كيفية تأثير الجمع الشخصي على النتائج الملاحظة. يقترح المؤلفون أن السيطرة التجريبية الأكبر في بيئة المختبر قد تعزز من التأثيرات الملاحظة، مما يقلل من عدد المشاركين المطلوبين لتقليل ضوضاء البيانات.
بالإضافة إلى ذلك، شمل التصميم التجريبي مشاركة المشاركين في مهمة بحث بصري مع ظروف متغيرة، بما في ذلك وجود المشتتات وتجارب الاختبار. تشير النتائج إلى وجود اختلافات في أوقات الاستجابة بناءً على موقع المشتتات، حيث أظهرت التحليلات اختلافات كبيرة في الأداء عبر مواقع المشتتات ذات الاحتمالية العالية (HP) والمنخفضة (LP). ومع ذلك، قد يحد الاعتماد على جمع البيانات عبر الإنترنت من تعميم هذه النتائج، مما يتطلب مزيدًا من التحقيق في البيئات الخاضعة للرقابة للتحقق من النتائج.
DOI: https://doi.org/10.1038/s44271-026-00411-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41703279
Publication Date: 2026-02-17
Author(s): Dock H. Duncan et al.
Primary Topic: Visual Attention and Saliency Detection
Overview
The study investigates the mechanisms of learned spatial suppression and its impact on perception and performance in visual tasks. Utilizing a sample of 230 participants, the researchers employed a psychophysical approach alongside computational modeling to analyze how learned suppression influences the perception of stimuli. The findings indicate that items located in suppressed areas are perceived as less bright compared to those in non-suppressed regions, highlighting that learned suppression alters the perceived saliency of visual stimuli.
To further explore the implications of this saliency change on visual search, the study compared various models of attentional selection through computational analysis. The results favored a model suggesting that learned suppression diminishes the saliency of objects in suppressed locations during the initial salience calculation. Consequently, these items are less competitive for attentional resources, leading to a reduced likelihood of capturing attention during visual tasks.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the brain’s ability to filter out irrelevant stimuli through a process known as selective attention, which is crucial for navigating complex environments. Traditional theories of attention propose a dichotomy between bottom-up salience and top-down goals, suggesting that these factors interact to create a ‘spatial priority map’ that guides attentional focus. However, recent findings challenge this view by introducing the concept of ‘selection history,’ which posits that past experiences with stimuli can influence attentional processes independently of top-down and bottom-up mechanisms, leading to a tripartite model of attention.
The paper highlights that humans are adept at recognizing spatial regularities in their environment, which significantly impacts visual search performance. Specifically, attention is biased towards locations that are frequently associated with targets, as indicated by the upregulation of these areas in the spatial priority map. Furthermore, recent studies have demonstrated that statistical learning allows observers to extract information about salient distractors, thereby reducing their interference during visual searches. The introduction of frequent yet irrelevant distractors at specific locations has been shown to enhance search efficiency, with ongoing debates regarding whether the suppression of these distractors is reactive or proactive within the spatial priority map.
Results
The results of this study provide compelling evidence for the synaptic theory of learned attention, which suggests that learned suppression affects synaptic connectivity in regions of space associated with high-probability targets and distractors. The findings extend previous work by demonstrating that learned suppression alters perceptual saliency judgments, indicating that it primarily operates by modifying the bottom-up saliency signals of items in space. This aligns with the notion of proactive suppression, which influences the initial feedforward sweep of attention and generalizes across stimuli and tasks. The results also support the idea of incentive salience, showing that learning can reshape the encoding of stimuli from the earliest stages of perception.
However, the study raises critical theoretical questions regarding the nature of learned suppression versus enhancement and the underlying neural mechanisms. The divisive normalization model suggests that attentional resources are finite, implying that enhancing one location necessitates suppressing another. This model could help clarify whether the observed effects are due to pure suppression or enhancement. Additionally, the research highlights the need for further exploration into the differences between feature learning and spatial learning, as well as the potential impact of distractor contrast on perceptual salience. Overall, the findings underscore the role of selection history in modulating perceptual salience and attentional priorities, providing a comprehensive framework for understanding learned spatial suppression.
Discussion
In Experiment 1, a total of 130 participants (93 men, 37 women; median age 28) were recruited to investigate the effects of distractor distribution on visual search tasks. The study was divided into two sub-experiments (1A and 1B) with sample sizes of 40 and 90, respectively. The sample sizes were determined based on anticipated effect sizes, ensuring sufficient power to detect significant results. Participants completed a modified additional singleton paradigm, where they identified a unique shape among distractors and performed saliency judgments on probe trials. The experimental design included rigorous participant selection criteria and data quality checks, with replacements for those who did not meet performance thresholds.
The results indicated that distractor interference was significantly influenced by their spatial distribution. An analysis of variance revealed that interference was reduced when salient distractors were presented at high-probability (HP) locations compared to low-probability (LP) locations (F(1.64,211.63) = 138.7, p < 0.001, η² = 0.5182). Furthermore, target processing was also impaired at HP locations, suggesting that spatial suppression effects extend beyond distractor processing to affect adjacent areas. This finding aligns with previous research demonstrating a suppression gradient around HP locations, highlighting the complex interplay between attentional mechanisms and spatial distribution in visual search tasks.
Limitations
The limitations of the current study primarily stem from its online data collection method, which raises questions about how in-person collection might influence the observed results. The authors suggest that greater experimental control in a lab setting could potentially amplify the effects observed, thereby reducing the number of participants needed to mitigate data noise.
Additionally, the experimental design involved participants completing a visual search task with varying conditions, including the presence of distractors and probe trials. The findings indicate differences in response times based on the location of distractors, with analyses revealing significant variations in performance across high-probability (HP) and low-probability (LP) distractor locations. However, the reliance on online data collection may limit the generalizability of these findings, necessitating further investigation in controlled environments to validate the results.