(二）雙加工理論自動化加工和意識控製加工
在注意的認知資源理論的基礎上，進一步提出了雙加工理論。該理論認為，人類的認知加工有兩類：自動化加工和受意識控製的加工其中自動化加工不受認知資源容量的限製，是自動化進行，不需要注意的加工過程。這些加工過程由適當的刺激引發，發生快，也不影響其他的加工過程。在習得或形成之後，其加工過程比較難以改變。而受意識控製的加工則受認知資源容量的限製，需要注意的參與，可以隨環境的變化而不斷進行認知資源的調配。
雙加工理論可以解釋很多日常生活中的注意現象。我們通常能夠同時做好幾件事，如我們常常可以一邊開車，一邊和朋友聊天，甚至還可以同時聽音樂。在同時進行的活動中，可能其中一項或多項已變成自動化的過程（如維持開車），幾乎不需要或不消耗認知資源，因此個體可以將注意的資源進行調配，集中在其他的認知過程上。
第三節注意有關的神經結構和機製
注意的神經生物學研究，提示上行網狀結構、丘腦、頂葉、額葉以及扣帶回等與注意的不同成分有關。由於視覺信息加工的神經機製研究已經比較透徹，在注意的研究中，主要以視覺通道的實驗為主，現以視覺注意為例探討注意的神經機製。
一、注意的有關神經結構
(一）腦幹網狀結構是指從脊髓上端到丘腦之間的一種彌散性的神經網絡，它有許多形狀複雜、大小不等、具有豐富突起的神經元組成。研究發現，來自身體各部分的感覺信號，一部分傳導通路（特異通路），直接到達相應的皮層感覺區；另一部分通過感覺通路上的側支先進入網狀結構，然後由網狀結構釋放一種衝擊性脈衝，投射到大腦皮層的廣大區域，從而使大腦產生一般性的興奮水平和覺醒水平，使皮層功能普遍得到增強。網狀結構對維持大腦的一般性活動水平，保證大腦各個皮層區的警覺水平具有重要的意義。但是，覺醒並不等於注意，用網狀結構的激活作用不能充分解釋注意的選擇性。
(二）初級感覺皮層大腦的初級感覺皮層，在網狀結構的激活下，可以對各種感覺通道的信息進行通道特異性的自動的初步加工。初級感覺皮層的參加是認知活動和注意的基本條件，它在網狀結構激活下自動加工，同時受到其他皮層（特別是扣帶回，額葉皮層）的調節和調製。
(三）邊緣係統和大腦皮層的功能人可以選擇一些信息，而摒棄另一些信息，這是和腦的更高級的部分邊緣係統和大腦皮層的功能相聯係的。邊緣係統是由邊緣葉、附近皮層和相關的皮層下組織構成的一個統一的功能係統。它既是調節皮層緊張性的結構，又是對新、刺激物進行選擇的重要結構。一些研究表明，在邊緣係統中存在著大量的神經元，它們不對特殊通道的刺激作反應，而對刺激的每一變化作反應。
因此，當環境中出現新異刺激時，這些細胞就會活動起來，而對已經習慣了的刺激不再進行反應。這些神經元也叫“注意神經元”。
它們是對信息進行選擇的重要器官，是保證有機體實現精確選擇的行為方式的重要器官。這些組織的失調，將引起整個行為選擇的破壞。臨床觀察表明，這些部位的輕度損傷，將使患者出現高度分心的現象；這些部位嚴重損傷，將造成精神錯亂和虛構現象，意識的組織性與選擇性也會因此而消失。
產生注意的最高部位是大腦皮層。大腦皮層不僅對皮層下組織起調節、控製的作用，而且是主動地調節行動、對信息進行選擇的重要器官。對大腦額葉嚴重損傷的患者進行的臨床觀察表明，這種患者不能將注意集中在所接受的語言指令上，也不能抑製對任何附加刺激物的反應。這些患者在沒有幹擾的條件下能做某些事情，但隻要環境中出現任何新的刺激或存在任何幹擾作用，如有外人走進病房或病房中有人在說話，他們就會停止原來進行的工作，把視線轉向外來者或說話人的方向。由於注意高度分散，使他們無法完成有目的的行為。研究表明注意力減退多動症，兒童的額葉功能也有障礙，這與額葉參與注意的假設一致。
近些年來，事件相關電位技術、正電子發射斷層掃描和功能磁共振成像()等新技術不斷應用於神經心理學研究。應用這些技術，人們對注意的神經機製及注意對大腦活動的影響進行了大量的實驗研究。一般說來，認知活動在大腦皮層都有相應的功能區或功能單元定位，如視覺活動通常定位在大腦枕葉部位，而聽覺活動則定位在顳葉。
研究發現，當注意指向一定的認知活動時，可以改變相應的大腦功能區或神經功能單元（通常是由很多神經元組成的神經環路）的激活水平，從而對當前的認知活動產生影響。注意的這種作用可以通過3種方式來實現：①提高目標認知活動對應的神經功能單元的激活水平；②抑製目標周圍起幹擾作用的神經功能單元的活動；③上麵兩種方式的結合研究一致顯示，當注意集中在某一認知活動時，其相應的神經功能單元的活動水平增加。
基於已有的研究發現提出，對某一個對象或刺激的注意需要3個腦區的協同活動，這3個腦區分別是：①認知對象或認知活動的大腦功能區（功能柱）；②能提高腦的激活水平的丘腦神經元；③大腦前額葉的控製區，可以選擇某些腦區作為注意的對象，提高其激活水平，使激活維持一定的程度和時間。這3個腦區通過三角環路的形式結合起來，是產生注意現象的生理基礎。
二、注意的神經機製的組織原則
在參與高級認知功能的神經機製中，往往由廣泛分布的不同腦區的皮層，按照一定的原則進行組織，共同參與和完成同一個功能係統。不同高級皮層的組織原則主要有兩個：平行加工在統一通道係統內的皮層則按照等級製的原則進行組織。這兩個原則對理解視覺信息加工以及視覺注意的神經機製具有指導意義，它同樣適應於有關其他認知功能的神經機製的研究。
三、視覺注意的神經機製
(一）初級視覺信息加工區
除了上行網狀係統的激活和警覺功能以外，對任何通道傳人信息的注意，該通道相應的初級加工皮層的參與是最基本的。對視覺注意來說，枕葉視皮層，包括負責對視覺進行初步加工。視覺信息經過初級加工後分別經由背側和腹側通路進行進一步的加工。顳葉下回參與視覺物體再認信息的加工。空間信息的加工則主要在頂葉皮層區域。
(二）並行加工的原則
在猴的腦損傷研究中發現了物體再認和空間判斷任務的分離證據：顳下回損傷導致猴的視覺物體再認嚴重受損，而卻能完成空間判斷的任務；反過來，頂葉後部損傷可以導致視覺空間判斷任務的嚴重受損，而視覺物體再認卻正常。後來該研究小組的電生理研究得到類似的結果，這些證據提出了視覺空間和物體再認並行加工神經機製的假說，這一假說也得到最近的許多腦功能成像證據的支持。
視覺空間和物體再認平行加工的神經機製：按照並行加工的原則，視覺信息在腦的初級視皮層加工後，分別經由兩個平行的“皮層-皮層加工通道”進行進一步的加工。一個通道是由初級視皮層直接到後頂葉皮層，這一通道主要負責對視知覺的空間信息進行加工，從而知覺物體的方位和位置信息，稱為視覺加工的背側通道或者記通道。另一個通道是由枕葉視皮層經由區到顳葉下回，這一通道主要負責辨別物體的形狀、顏色等性狀特征，最終實現物體的再認。這一通道又稱為腹側通道。
(三）視覺皮層的等級化組織原則
從低級皮層區投射到相對高級的皮層區的纖維是從低級層次的第3皮層細胞投射到較高層次的第4皮層細胞，而反向則是從較高層次的第4、5皮層細胞投射到較低層次的第1或第5皮層細胞。如此各個係統內的皮層按照這樣的等級。
第四節注意的神經生物化學
除了在腦皮層的神經網絡水平用腦損傷和神經解剖方法了解注意的神經機製以外，有關注意的在細胞水平和神經遞質水平上研究也取得了一些成果。
注意作為一個高級認知功能，其神經機製涉及廣泛的腦結構，這些大腦結構相互聯係，組織成為各自相對獨立的神經網絡，協同完成注意的各個子係統的功能。不同遞質的神經細胞在這個腦區中形成了獨立的功能係統，如我們了解的腦內存在多巴胺係統、膽堿能係統等，這些神經遞質係統在有關注意的神經網絡組織中可能起著關鍵的作用。