抑制标签理论的研究综述

A Review of Research on Inhibitory Tagging Theory

摘要: 返回抑制(IOR)有助于个体将注意集中于新颖信息，减少对已注意过内容的重复关注，从而显著提高视觉搜索效率。本文以抑制标签理论为核心，系统综述了IOR与其他认知效应之间的交互作用机制。首先，文章厘清了抑制标签与IOR之间的关系，指出二者为相互独立的认知过程，并对其概念进行了辨析。随后，梳理了抑制标签理论的主要实证研究成果，深入探讨其作用对象、作用阶段及认知神经机制。研究表明，抑制标签通过阻断线索化位置上刺激表征与反应表征之间的连接来发挥作用，主要作用于那些能够被快速、自动提取的信息维度。然而，关于其具体作用阶段及认知神经机制，当前研究尚存在分歧。最后，本文指出，未来研究可进一步结合神经成像技术，明确抑制标签的作用机制，并拓展其在认知障碍评估与干预中的应用前景。

Abstract: Inhibition of return (IOR) helps individuals focus attention on novel information while reducing repeated attention to previously attended stimuli, thereby significantly enhancing visual search efficiency. Centered on the inhibitory tagging theory, this review provides a systematic overview of the interaction mechanisms between IOR and other cognitive effects. First, the relationship between inhibitory tagging and IOR is clarified, with the two identified as independent cognitive processes, and their conceptual distinctions are discussed. Then, major empirical studies on inhibitory tagging theory are reviewed, with in-depth analysis of its target objects, temporal stages, and underlying cognitive neural mechanisms. Findings suggest that inhibitory tagging functions by disrupting the connection between stimulus representation and response representation at cued locations, primarily affecting information dimensions that are processed quickly and automatically. However, there remain controversies regarding the specific stages and neural mechanisms involved. Finally, this review highlights the need for future research to integrate neuroimaging techniques to further elucidate the mechanisms of inhibitory tagging and explore its potential applications in the assessment and intervention of cognitive disorders.

1. 引言

注意是个体完成各项任务的基础，随着科技的发展，我们在日常生活中接触到的信息日益增多，因此，在有限的注意资源下高效筛选并快速定位至所需内容变得尤为重要。在这一过程中，人们往往更倾向于将注意集中于新颖的信息，对已注意过的内容则减少重复关注，这就涉及到注意中的返回抑制(inhibition of return, IOR)现象。

IOR指的是相对于新位置上的刺激，个体在面对出现在先前注意位置上的刺激时所表现出的反应延迟现象(Posner & Cohen, 1984; Posner et al., 1985)。IOR能够有效帮助我们提高视觉搜索效率，阻止注意回到先前注意过的位置，从而促进个体对新信息的加工，这体现了进化过程中人类对复杂环境的适应性(Klein, 1988; Klein, 2000; Klein & Maclnnes, 1999; Macinnes & Klein, 2003)。前人根据IOR对不同信息加工阶段的影响提出了不同的理论，知觉抑制理论(Reuter-Lorenz et al., 1996)认为IOR与注意具有相似的特性和机制，主要在早期知觉加工阶段发挥作用；而反应抑制理论(Klein & Taylor, 1994; Taylor & Klein, 1998)则认为IOR并不是对早期知觉加工过程的抑制，而是发生在晚期反应选择阶段；双成分理论(Taylor & Klein, 2000)整合了上述观点，提出IOR可能涉及两种不同的机制，一种影响知觉加工，另一种影响运动反应加工。但上述理论均难以解释IOR与其他效应(如Stroop效应、Flanker效应、语义启动效应)之间的交互作用，因此Fuentes等人(1999)提出了抑制标签(inhibitory tagging, IT)理论。抑制标签理论认为，外周线索除了会激活注意定向网络负责的定向系统(即IOR)，还会激活注意执行网络负责的抑制标签系统。IOR会阻止注意返回先前注意过的位置，抑制标签则作用于线索化位置上刺激表征与反应表征之间的连接，通过短暂地阻断“刺激–反应”连接来发挥作用。

本文将围绕抑制标签理论的术语界定、实证研究、作用对象、作用阶段以及认知神经机制展开系统综述，旨在深入理解IOR与其他认知效应之间的交互作用机制，并探讨当前研究中存在的分歧和未来可能的研究方向。

2. 抑制标签的术语界定

2.1. 抑制标签与返回抑制的关系

Vivas等人(2003)提出，IOR在抑制标签中发挥作用，但仅有IOR并不足以产生抑制标签效应，即IOR是观察到抑制标签效应的必要但不充分条件(Fernández et al., 2022)。研究者们提出IOR和抑制标签是两个独立的机制(Fernández et al., 2022; Langley et al., 2005; Martínez-Pérez et al., 2019; Vivas et al., 2007; Xu et al., 2015)，并在实验中观察到了二者的分离。Fuentes等人(2000)在对精神分裂症患者的研究中发现，尽管精神分裂症患者和健康成年人均表现出了IOR效应，但仅在健康成年人中观察到了抑制标签效应，即线索化位置上Stroop效应的减小。Langley等人(2005)在对青年人和老年人的研究中发现，青年人和老年人均表现出了IOR效应，但仅在青年人中观察到了抑制标签效应。Xu等人(2015)在一个为期8天的长时训练任务中也发现，IOR效应随着训练的进行显著减小，而抑制标签效应则并未随着训练的进行出现显著变化。

2.2. 抑制标签的概念辨析

尽管有研究者认为抑制标签理论中的“抑制标签”与用于解释IOR效应的“抑制标签”(常见于视觉搜索任务)是相同的(付佳，2010)。但大多数研究者认为，由于IOR与抑制标签被视为两个独立的过程，因此二者中的“抑制标签”虽然名称相同，但实际指代的是不同的机制。抑制标签理论中的“抑制标签”作用于线索化位置上刺激表征与反应表征的连接，旨在解释IOR与其他效应的交互；而视觉搜索任务中的“抑制标签”则被视为一种对已注意位置或客体进行抑制、以避免重复检索的机制，用来解释IOR效应本身(Hulleman, 2009; Klein, 1988; Li et al., 2023; Ogawa et al., 2002; Sapir et al., 2004; Thomas & Lleras, 2009; Thornton & Horowitz, 2020)。

3. 抑制标签理论的实证研究

3.1. IOR与语义启动效应的交互研究

Fuentes等人(1999)将语义启动任务与线索–靶子范式结合起来，对IOR与语义启动效应之间的交互作用进行了研究，他们在线索化或非线索化位置上依次呈现启动词和靶子词，要求被试对靶子词进行按键反应。实验结果表明当启动词与靶子词之间的SOA较短时(250 ms)，在非线索化位置上观察到了典型的语义启动效应(即当启动词与靶子词相关时，反应时间较短)。然而，在线索化位置上却观察到了负性启动效应(即当启动词与靶子词相关时，反应时间反而变长)。更为重要的是，在较长的SOA条件下，这一负性启动效应又恢复为语义启动效应。Fuentes等人(1999)依据抑制标签理论提出，在语义启动任务中，抑制标签会阻断线索化位置上启动词与反应之间的连接，当启动词与靶子词相关时，由于具有相似的语义表征，因此靶子词通达反应表征的连接也会被阻断，从而产生负性启动效应。然而，由于这种阻断是短暂的并且启动词与靶子词本身的语义表征也并未受到影响，因此在长SOA条件下，语义启动效应又发生了恢复。

3.2. IOR与Flanker效应的交互研究

随后，Fuentes等人(1999)将Flanker任务与线索–靶子范式相结合，要求被试对呈现在中央的靶子刺激做出反应，同时忽略来自侧翼干扰物的影响。结果显示，当干扰物位于非线索化位置时，观察到显著的Flanker效应，即不一致的干扰物会导致更长的反应时间，而一致的干扰物则导致较短的反应时间。然而，当干扰物位于线索化位置时，Flanker效应却发生了反转，不一致条件下的反应时间反而比一致条件下更短。Vivas等人(2007)之后进行的相关研究也发现了相同的结果。抑制标签理论也能有效地解释IOR与Flanker效应之间的交互作用，在Flanker任务中，抑制标签会阻断线索化位置上的干扰物与反应之间的连接，当靶子刺激与干扰物一致时，对靶子刺激的反应也同样被阻断，导致对其反应变慢；而当靶子刺激与干扰物不一致时，反而加快了对靶子刺激的反应，表现出Flanker效应的反转。

3.3. IOR与Stroop效应的交互研究

基于抑制标签理论，有关IOR与Stroop效应交互作用的研究最早由Vivas和Fuentes (2001)完成。实验中在线索化或非线索化位置上呈现的靶子刺激分为三类：中性条件为用红色、绿色或蓝色呈现的无语义字符串“XXXX”；一致条件为颜色与词义相符的西班牙语颜色词(如蓝色的“AZUL”)；不一致条件则为颜色与词义不一致的组合(如红色的“AZUL”)。实验结果发现IOR与Stroop的交互作用显著，线索化条件下的Stroop效应显著小于非线索化条件下的Stroop效应，实验结果支持了抑制标签理论，即抑制标签通过短暂阻断无关语义表征同反应表征之间的连接来减小Stroop效应。此后的许多实验均发现了线索化条件下Stroop效应减小的现象(秦晋，2021；唐晓雨，2012；徐瑶，2015；张阳，2011；张明等，2003；Chen et al., 2006; Choi et al., 2009; Fernández et al., 2022; Langley et al., 2005; Vivas et al., 2003; Xu et al., 2015)。

使用Stroop任务进行的事件相关电位(event related potential, ERP)的研究也为抑制标签理论提供了证据支持。唐晓雨(2012)将线索–靶子范式与Stroop任务结合起来，对ERP中的N450成分进行了考察。结果发现线索化位置上N450的一致性效应(在400~600 ms之间，冲突条件下所激发的ERP波幅比一致或中性条件下更负)减小，表明线索化位置上冲突效应减小。与此一致，Zhao等人(2017)结合线索–靶子范式和面孔–词汇Stroop任务，观察到了N450的一致性效应在线索化位置上的消除。Zhang等人(2012)在研究中不仅发现了N450一致性效应的减小，还发现了N450潜伏期的延迟，同时，由于P300的潜伏期(衡量信息评估时间的指标)并未发生延迟，表明冲突效应的减小并非源于早期知觉表征受到抑制，这一结果为抑制标签暂时阻断刺激表征与反应表征的连接提供了直接的电生理学证据。

4. 抑制标签的作用对象

对于抑制标签的作用对象，研究者们做出了相应的解释。Vivas和Fuentes (2001)实验的一个重要目的就是结合Stroop任务探究抑制标签是否会同时影响任务相关特征和任务无关特征，根据实验结果，他们提出抑制标签也会对任务无关的语义表征产生影响。

之后，Vivas等人(2003)进一步完善该解释，提出抑制标签会特别影响那些被快速提取的刺激–反应连接。根据双加工理论，在Stroop任务中，个体对单词语义的加工是自动化加工，而对单词颜色的命名则属于控制性加工(Choi et al., 2009; Scarpina & Tagini, 2017)，因此抑制标签可以通过阻断不一致的单词语义表征与反应表征之间的连接，避免其与较晚提取的颜色名称进行竞争从而减小Stroop效应。

在抑制标签对Flanker任务影响的研究中，Vivas等人(2007)发现抑制标签仅作用于任务相关维度(颜色/形状)，而不会影响任务无关维度，因此他们提出抑制标签是一种受当前任务需要和当前目标约束的灵活的中央控制过程。但秦晋(2021)提出，抑制标签不仅会影响任务相关维度，同时也会对任务无关但具有优势的维度产生影响。

综上所述，抑制标签作用的对象可以是任务相关特征，也可以是任务无关特征，但其通常作用于最快被提取加工的特征维度。例如在Stroop任务中，尽管单词自身的语义表征是任务无关的，但由于其加工是自动化的，因此抑制标签作用的对象主要是与任务无关的语义表征。

5. 抑制标签的作用阶段

尽管抑制标签理论认为抑制标签作用于刺激表征与反应表征的连接，但Chen等人(2006)借鉴Milham等人(2001)的方法对Stroop效应中的语义冲突和反应冲突进行了分离，行为结果显示，线索化条件下语义冲突的效应量显著小于非线索化条件，而反应冲突的效应量则无显著差异，表明抑制标签实际上作用于语义冲突阶段，而非反应冲突阶段。张阳(2011)和Xu等人(2015)使用De Houwer (2003)提出的2-1映射Stroop任务范式也对抑制标签作用的阶段这一问题进行了探讨，同样发现抑制标签作用于语义冲突阶段。因此抑制标签可能并非作用于刺激表征同反应表征的连接，而是通过阻断不同刺激表征彼此之间的连接来发挥作用的。

6. 抑制标签的认知神经机制

Vivas等人(2003)认为，IOR由后顶叶皮层介导，通过向前额叶区域传递信号生成抑制标签，从而在刺激表征与反应表征之间建立暂时性的抑制连接，调节线索化位置上的信息加工过程。Chen等人(2006)采用功能性磁共振成像(fMRI, functional magnetic resonance imaging)的结果表明，相比于非线索化位置，左侧的背外侧前额叶皮层(DLPFC)在线索化位置上表现出更高的神经元活动水平。因此他们提出左侧DLPFC是执行抑制控制的关键脑区，可以根据任务需要选择恰当的刺激–反应连接。与此一致，Martínez-Pérez等人(2019)观察到当使用HD-tDCS对左侧DLPFC施加阴极刺激时，抑制标签效应消失。

但张阳(2011)在优化Chen等人(2006)所使用的刺激材料后进行的fMRI研究中，却观察到在线索化条件下右侧DLPFC和顶下小叶(IPL)表现出更强的激活，这一结果与Chen等人(2006)所报告的激活区域并不一致。此外，这两项研究在行为层面均未观察到显著的交互作用。尽管Chen等人(2006)将该结果解释为行为指标的敏感性较低所致，但张阳(2011)提出DLPFC和IPL在线索化条件下体现出的更强激活反应了其它的机制，而非抑制标签机制。有研究表明这两个脑区不仅在冲突解决中发挥重要作用，而且在依赖自上而下加工注意资源的任务中也扮演关键角色(Liu et al., 2006; Silton et al., 2010)。因此这一发现可能表明在注意资源不足的线索化位置上解决冲突需要投入更多的认知资源，因而引发了上述区域更强的激活。

7. 总结

抑制标签理论作为解释IOR与其他认知效应交互作用的重要理论框架，拓展了我们对注意调控机制的理解。然而关于抑制标签的具体作用阶段，当前研究尚未形成统一的结论。一些研究认为抑制标签作用于刺激表征与反应表征的连接阶段，另一些则认为其作用于不同刺激表征之间的连接。值得注意的是，当前关于抑制标签作用阶段问题的研究均基于Stroop任务展开，尚未采用其他任务范式对该问题进行系统考察。已有研究指出，Flanker效应也可进一步分为反应冲突与反应前冲突(Van Veen et al., 2001)，因此，未来研究可以通过操控和分离Flanker任务中的不同冲突类型来进一步探讨抑制标签的作用阶段问题。此外，抑制标签的神经机制也尚不明确，不同研究在脑区定位上观察到了不一致的结果，后续研究可结合神经成像技术进一步探讨其认知神经机制，为其作用过程提供更多的证据支持。最后，抑制标签效应也可以为精神疾病、注意障碍及执行功能缺陷等问题的早期识别与干预提供客观指标，帮助制定更精准的认知康复方案，提高患者的执行功能和日常适应能力。