人类大脑能够选择性地优先处理行为相关信息而忽略其它次要信息,从而高效利用其有限的处理能力。这种选择性注意的大脑调控机制一直是认知神经科学的重点研究课题。虽然已有大量研究对其展开探索,仍存在很多关键的科学问题亟待解决。本论文采用心理物理学的研究手段,基于预提示视觉注意范式,围绕着空间注意范围调制和选择性特征注意机制展开研究。研究的内容主要分为以下几部分。视觉空间注意范围的大小能够影响视觉感知及相关行为表现,是空间注意一个非常重要的特性。确定空间注意范围的影响因素并找出在实验中对其进行调控的有效手段是非常必要的。预提示范式中在任务前期显示视觉线索引导视觉注意焦点。我们创新性地将改变预提示线索大小与改变视觉目标呈现空间不确定性这两种调控空间注意范围的方式整合在一起,并对这两种方式调制空间注意范围的效果进行直接而系统地比较与分析。我们发现,改变目标呈现的空间不确定性比改变预提示线索大小更能有效地调控空间注意范围。视觉注意调制的时间动态特性非常重要。为了进一步探究目标呈现空间不确定性对空间注意范围的调制机制,我们对其时程进行了深入分析。目标呈现的空间不确定性在任务开始由不同数目的中央或外周线索预提示,同时改变预提示线索与目标呈现之间的时间间隔以观测空间不确定性调制效果在不同时间间隔的变化。我们发现,不论是中央还是外周预提示线索诱导,目标呈现的空间不确定性对视觉空间注意范围的调制效果均能维持到任务完成。在中央线索诱导的情况下,空间不确定性调制效果在预提示线索出现后约200 ms才能出现;而在外周线索诱导的情况下,其调制效果在预提示线索出现后50 ms内即可出现。这给两种视觉注意诱导方式可能涉及不同的大脑调控机制提供了新的实验证据。视觉特征注意是另一类非常重要的注意类型。但目前对特征注意的大脑调控机制仍然存在争议,如有研究认为特征注意可能只是一种由于目标特征重复呈现诱发的启动效应。我们让被试完成预提示目标朝向的朝向辨别任务,并通过设计不同实验消除启动效应及视觉空间注意的影响。我们发现预提示线索的视觉特征有效性能够对辨别速率产生显著影响。这表明存在着仅通过自上而下注意调制产生的视觉特征注意,这给其产生机制提供了一个新的见解。我们的研究不仅深化与扩展了人们对选择性视觉注意机制的理解,也为后续的相关研究奠定了理论与实验基础。