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认知心理学与认知神经科学/意象

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引言与历史

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早期的希腊哲学家就已经讨论过心理意象。苏格拉底假设视觉感官经验在人的脑海中创造出意象,这些意象是现实世界的表征,从而勾勒出知觉和意象之间的关系。后来,亚里士多德指出“没有意象,思考是不可能的”。18世纪初,主教贝克莱在他的唯心主义理论中提出了心理意象的另一个作用——与苏格拉底的观点类似。他认为,我们对外部世界的全部感知仅仅是心理意象。

19世纪末,公认的实验心理学和认知心理学创始人威廉·冯特将意象、感觉和情感称为意识的基本元素。此外,他认为意象的研究有助于认知研究,因为思考通常伴随着意象。这一论点被一些心理学家采纳,并引发了“无意象思维辩论”,该辩论讨论了亚里士多德曾经提出的相同问题:没有意象,思维可能吗?

20世纪初,行为主义成为心理学的主流,沃森认为,人类大脑中没有意象的可见证据,因此,意象的研究毫无价值。这种对意象研究价值的普遍态度一直持续到20世纪50年代和60年代认知心理学的诞生。

后来,人们普遍认为意象在记忆(Yates,1966;Paivio,1986)和动机(McMahon,1973)中起着非常重要的作用,甚至起着关键作用。人们还普遍认为意象与视觉空间推理以及创造性思维密切相关。

想象力是形成意象、感知和概念的能力。事实上,意象、感知和概念不是通过视觉、听觉或其他感官感知的。想象一下心灵的工作,并帮助创造幻想。想象力有助于赋予意义并提供对知识的理解;想象力是人们为世界创造意义的基本能力;想象力在学习过程中也起着关键作用。培养想象力的基本训练方法是听故事;在听故事时,措辞的准确性是“生成世界”的基本因素。想象我们面对的任何力量。我们通过想象力将触觉、视觉和听觉结合成一幅“画面”。人们普遍认为,想象力作为一种内在能力,作为从感官感知公共世界的一种因素,在头脑中创造一个部分或完整的个人领域的过程中,这一术语在心理学的专业使用中,指的是心灵。在恢复过程中,[来源请求] 恢复以前呈现给知觉的感官对象。由于这个术语的使用与日常语言的使用相矛盾,一些心理学家倾向于将这个过程描述为“意象过程”或“意象”,或者作为“再生”意象过程,使用“生成或建构”意象过程。想象力的“意象”是通过“心灵之眼”看到的。想象力也可以通过童话故事或虚构的情境表达。最著名的发明或娱乐产品都是通过想象力创造的。关于人类想象力的进化过程的一个假设是,想象力允许有意识的物种通过使用心理模拟来解决问题。孩子们通常被认为是富有想象力的群体。因为他们的思维方式尚未形成,与成年人相比,他们受到的意识形态限制和规则更少。因此,他们往往富有想象力。孩子们经常使用故事或假装游戏来练习他们的想象力。当孩子们有幻想时,他们在两个层面上扮演角色:在第一个层面上,他们使用角色扮演来实现他们通过想象力创造的东西;在第二个层面上,他们假装相信这种情况是玩游戏。

从行为方面来看,他们创造的东西似乎是现实的,而这在故事的神话中已经存在。艺术家往往需要丰富的想象力,因为他们从事的是创造性工作,而想象力可以帮助他们打破现有的规则,将美学带入新的模式。想象一下这个术语的普遍用法,指的是在头脑中形成之前从未体验过的意象的过程,或者指的是形成一个至少部分体验过或通过不同的组合形成的意象的过程。一些典型的例子如下:童话故事幻想受奇幻小说和科幻小说启发的形式幻觉促使读者假装这些故事是真实的,并借助于书籍或幻想等幻想对象,这些对象不存在于幻想世界中。这种意义上的想象力(不限于从实际需要获得的精确知识)在某种程度上不受客观限制的约束。想象自己处于另一个人的位置。这种能力对人际关系和社会理解非常重要。爱因斯坦说:“想象力……比知识更重要。知识是有限的。想象力包含了世界。” [8] 然而,在所有领域,即使是想象力也是有限的:因此,一个人的人类想象力违反了基本规律,或者违反了特定情况下实际可能性或理性可能性必然原理的可能性,被认为是精神障碍。相同的限制将想象力置于科学假设的领域。科学研究的进步很大程度上要归功于一些暂时的解释;这些解释基于想象力。然而,这些假设必须由先前确定的事实组成,并且必须与特定科学的原则相协调。想象力是思维的实验性部分,它创造基于功能的理论和想法。将对象与真实的感知分离,并使用复杂的“特征”来设想创造新想法或改变想法。思维的这部分对于改进和完善完成新旧任务的方式至关重要。这些实验性想法可以稳步地在模拟领域实施;然后,如果概念非常可能并且其功能是真实的,那么该概念就可以在现实中实现。想象力是灵魂新发展的关键。它与他人分享,共同进步。想象力可以分为:自动想象力(来自梦境和白日梦)非自动想象力(可再生想象力,创造性想象力,未来梦想)

意象辩论

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想象一下,你又回到了度假。你现在正沿着海滩散步,同时将白色苯分子意象投射到地平线上。你立刻意识到,在你投射的意象下方有两个真正的白色小点。你好奇地走向它们,直到你的视野被两个严肃但激烈争论的科学家填满。当他们注意到你的存在时,他们邀请你坐下,听他们讲述尚未解决的意象辩论。

如今的意象辩论主要受到两种对立理论的影响:一方面是泽农·皮利辛(左)的命题理论,另一方面是斯蒂芬·科斯林(右)的空间表征理论。

命题表征理论

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命题表征理论由泽农·皮利辛博士于1973年创立。他将其描述为意象过程的伴随现象,但并非其组成部分。心理意象并不能准确地告诉我们大脑是如何工作的。它们只能告诉我们,某些事情正在发生。就像光盘播放器的显示屏一样。闪烁的灯光显示某些事情正在发生。我们也能推断出发生了什么,但显示屏并不能告诉我们光盘播放器内部的过程是如何工作的。即使显示屏坏了,光盘播放器仍然可以继续播放音乐。

命题表征的基本思想是,物体之间的关系由符号表示,而不是由场景的空间心理图像表示。例如,桌子下面的瓶子将由一个由符号组成的公式表示,例如 UNDER(BOTTLE,TABLE)。术语 *命题* 来自逻辑和语言学领域,表示最小的信息实体。每个命题要么为真,要么为假。

如果有一句话是“黛比向保护环境的组织绿色和平捐赠了一大笔钱”,它可以被命题“黛比向绿色和平捐赠了钱”、“捐赠的金额很大”和“绿色和平保护环境”来概括。整个句子的真值取决于其组成部分的真值。因此,如果其中一个命题为假,那么整个句子也为假。

命题网络

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最后一个模型并不意味着一个人记得这句话或其单个命题的精确字面意思。而是假设信息以命题网络的形式存储在记忆中。

Figure 1: Example of a propositional network
图 1:命题网络示例

在图 1 中,每个圆圈代表一个命题。考虑到某些组件与多个命题相连这一事实,它们构成了一个命题网络。命题网络也可以具有层次结构,如果命题的单个组件不是单个对象,而是命题本身。描述句子“约翰相信安娜会通过考试”的层次命题网络示例如图 2 所示。

Figure 2: Propositional network with hierarchy
图 2:具有层次结构的命题网络

复杂对象和模式

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即使是复杂的对象也可以通过命题表示来生成和描述。像船这样的复杂对象将包含一个节点结构,这些节点表示船的属性以及这些属性之间的关系。

几乎所有人类都心中都有像船或房子这样的常见对象的概念。这些概念是复杂命题网络的抽象,被称为模式。例如,我们对房子的概念包括命题,例如

Houses have rooms.
Houses can be made from wood.
Houses have walls.
Houses have windows.
...

列出所有这些命题并没有显示出这些命题之间关系的结构。相反,对某件事的概念可以安排在一个模式中,该模式包含一个属性和值的列表,这些属性和值描述了对象的属性。属性描述了可能的分类形式,而值则代表每个属性的实际值。房子的模式表示如下

House
Category: building
Material: stone, wood 
Contains: rooms
Function: shelter for humans
Shape: rectangular
...

模式的层次结构被组织成类别。例如,“房屋”属于“建筑”类别(当然有自己的模式),并且包含父模式的所有属性和值,以及其自身的特定值和属性。这种将我们环境中的对象组织成层次模型的方式使我们能够识别我们一生从未见过的对象,因为它们可能与我们已经知道的类别相关联。

实验证据

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在 1974 年由 Wisemann 和 Neissner 进行的一项实验中,人们被展示了一幅图像,该图像乍一看似乎由随机的黑白色形状组成。一段时间后,受试者意识到其中有一只斑点狗。结果表明,识别出狗的人比没有识别出狗的人对图像的记忆更好。一个可能的解释是,图像不是以图像的形式存储在记忆中,而是以命题的形式存储在记忆中。

在 Weisberg 在 1969 年进行的一项实验中,受试者必须记忆诸如“行动缓慢的孩子吃冰冷的面包”之类的句子。然后要求受试者将第一个出现在脑海中的句子中的单词与实验指导员给出的单词相关联。几乎所有受试者将单词“儿童”与给定的单词“缓慢”相关联,尽管单词“面包”的位置比单词“儿童”更靠近给定的单词“缓慢”。对此的解释是,句子以三个命题“儿童行动缓慢”、“儿童吃面包”和“面包很冷”的形式存储在记忆中。受试者将单词“儿童”与给定的单词“缓慢”相关联,因为两者都属于同一个命题,而“面包”和“缓慢”属于不同的命题。Ratcliff 和 McKoon 在 1978 年进行的另一项实验中也证明了相同的证据。

空间表征理论

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Stephen Kosslyn 针对 Pylyshyn 的命题方法提出的理论暗示,图像不仅仅由命题表示。他试图找到空间表示系统的证据,该系统构建了心理的、类似的、三维模型。

该系统的主要作用是以一种通用形式组织空间信息,以便感知或语言机制都可以访问。它还提供坐标框架来描述对象位置,从而创建感知或描述环境的模型。坐标表示的优点是它直接类似于真实空间的结构,并且捕获了在坐标空间中编码的所有可能的物体关系。这些框架还反映了对象和位置显着性的差异,这些差异与环境的属性以及人们与环境交互的方式一致。因此,创建的表示是环境的物理和功能方面的模型。

那么,关于认知空间表示的主要组成部分,我们能说些什么呢?当然,外部世界和我们对其的内部看法之间的区别至关重要,从过程导向的角度进一步探索两者之间的关系是有帮助的。

经典方法假设脑海中存在一个复杂的内部表示,该表示是通过一系列特定的感知刺激构建的,而这些刺激会产生特定的内部反应。专门针对地理尺度空间的研究是从宏观物理环境极其复杂,并且基本上不受个人控制的角度出发的。这项研究,例如 Lynch 的研究以及 Golledge(1987)及其同事的研究,表明存在一系列行为反应,这些反应是由相应的复杂外部刺激产生的,而这些刺激本身是相互关联的。此外,这项研究的结果为我们提供了对地理知识的看法,即一个高度相互关联的外部/内部系统。在外部景观中遇到的地标作为导航线索,是这种相互关系最明显的例子。

基本原理如下:我们从不同类型的感知体验中获得有关外部环境的信息;通过在地理空间中导航和直接交互,以及通过阅读地图、语言、照片和其他传播媒体获得信息。在所有这些不同的体验中,我们遇到了外部世界中的元素,它们充当符号。这些符号,无论是现实景观中的地标、词语或短语、地图上的线条还是照片中的建筑物,都会触发我们的内部知识表示并产生适当的反应。换句话说,我们在环境中遇到的元素充当外部知识存储。

Figure 3: Internal representation map
图 3:内部表示地图

每个外部符号都具有意义,该意义是通过个人感知者先前经验的总和获得的。该意义既由该个体的特定文化背景赋予,也由该符号的生成者的特定意图赋予。当然,自然环境中存在许多元素,这些元素不是由任何人“生成”的,但它们仍然被文化赋予了非常强大的意义(例如,太阳、月亮和星星)。环境中的人造元素,包括建筑物等元素,通常被专门设计为符号,至少是它们的一部分功能。市中心办公大楼的庞大规模、银行立面的支柱以及指向天空的教堂尖顶,都被设计为分别唤起权力、稳定或神圣的印象。

这些外部符号本身是相互关联的,特定符号的组合可能构成地理空间的封闭式外部模型。地图和风景照片无疑是此类模型的典型例子。形式不同的元素(例如地图和文本)也可以相互关联。这些地理空间的各种外部模型对应于外部记忆。从上述角度来看,任何个体的全部知识都包含在作为单一互动整体的内部和外部表达的多样性中。因此,整体表达可以被描述为一个协同、自组织和高度动态的网络。

实验证据

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Perky 在 1910 年就进行了关于意象的早期实验。他试图通过一个简单的机制来发现意象和知觉之间是否存在互动。一些受试者被告知将船只等常见物体的图像投射到墙上。在他们不知情的情况下,有一个背投,它微妙地照亮了墙壁。然后,他们必须描述这幅图,或者回答一些问题,例如船只的方向或颜色。在 Perkys 的实验中,20 个受试者中没有一个认识到对图像的描述不是来自他们的头脑,而是完全受他们看到图像的影响。

图像扫描
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该领域的另一个开创性研究是 Kosslyn 在 1970 年代进行的图像扫描实验。参照船只的心理表征的例子,他在心理焦点从船只的一个部位移动到另一个部位的过程中,体验到了另一种线性关系。受试者的反应时间随着这两个部位之间距离的增加而增加,这表明我们在尝试解决小型认知任务时实际上创建了场景的心理图像。有趣的是,这种视觉能力也可以在先天失明者身上观察到,正如 Marmor 和 Zaback(1976)发现的那样。假设潜在的过程与有视力者相同,我们可以得出结论,存在一个更深层的编码系统,它可以访问超过视觉输入的信息。

心理旋转任务
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空间表征理论的其他倡导者 Shepard 和 Metzler 在 1971 年开发了心理旋转任务。两个物体以不同的角度呈现给参与者,他们的任务是决定这两个物体是否相同。结果表明,反应时间随着物体旋转角度的线性增加而增加。参与者在心理上旋转物体以使物体彼此匹配。这个过程被称为“心理计时法”。

与 Paivio 的记忆研究一起,这个实验对于意象在认知心理学中的重要性至关重要,因为它表明了意象与知觉过程的相似性。对于 40° 的心理旋转,受试者平均需要 2 秒,而对于 140° 的旋转,反应时间增加到 4 秒。因此,可以得出结论,人们通常的心理物体旋转速度为每秒 50°。

空间框架
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虽然大多数关于心理模型的研究都集中在文本理解上,但研究人员普遍认为心理模型是基于知觉的。实际上,人们被发现使用为文本创建的空间框架来检索观察到的场景的空间信息(Bryant,1991)。因此,无论人们是阅读环境还是亲眼目睹,他们都会创建相同类型的心理空间记忆表征。

大小和视野
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如果从不同的距离观察一个物体,那么当物体距离很远时,就很难感知到细节,因为物体只占据了视野的一小部分。Kosslyn 在 1973 年进行了一项实验,他想找出这是否也适用于心理图像,以显示空间表征与真实环境的知觉的相似性。他告诉参与者想象距离很远和距离很近的物体。在询问参与者有关细节的问题后,他假设如果物体靠近并充满视野,则可以更好地观察到细节。他还告诉参与者想象附近有不同大小的动物。例如,大象和兔子。大象比兔子占据了视野的更多部分,事实证明,参与者能够比关于兔子更快地回答有关大象的问题。之后,参与者必须想象一只小动物旁边有一只更小的动物,比如苍蝇。这一次,兔子占据了视野的更大一部分,再次,关于更大动物的问题得到了更快的回答。Kosslyn 实验的结果是,如果物体占据了他们心理视野的更大一部分,人们可以观察到更多关于物体的细节。这提供了证据表明心理图像在空间上是表征的。

自 1970 年代以来,在意象辩论的两个对立观点的推动下,许多实验极大地丰富了关于意象和记忆的知识。假设支持的跷跷板充满了许多巧妙的想法。以下部分是此类争议潜力的一个例子。

1978 年,Kossylyn 将他的图像筛选实验从物体扩展到地图上表示的实际距离。在这张图片中,你可以看到我们的岛屿,以及你在本章中遇到的所有地方。试着想象一下,它们彼此之间的距离有多远。这正是 Kossylyn 进行的实验。同样,他成功地预测了反应时间与空间距离之间的线性依赖关系,以支持他的模型。

Figure 5: Support for Kosslyn's theory of spatial representation
图 5:支持 Kosslyn 的空间表征理论

同年,Pylyshyn 以“默示知识解释”作为回应,因为他认为参与者在不知不觉中包含了有关世界的知识。地图被分解成节点,节点之间有边。他认为,时间的增加是由到达目标节点之前访问的节点数量不同造成的。

Figure 6: Support for Pylyhsyn's theory of propositional representation
图 6:支持 Pylyhsyn 的命题表征理论

仅仅四年后,Finke 和 Pinker 就发表了一个反模型。图片 (1) 显示了一个表面,上面有四个点,这些点被呈现给受试者。两秒钟后,它被图片 (2) 替换,图片 (2) 上面有一个箭头。受试者必须判断箭头是否指向以前的点。结果是,如果箭头距离点更远,他们的反应速度就会变慢。Finke 和 Pinker 总结说,在两秒钟内,距离只能存储在表面的空间表征中。

Figure 7: Counter model by Finke and Pinker
图 7:Finke 和 Pinker 的反模型


总而言之,人们普遍认为,意象和知觉在某些方面共享特征,但在某些方面也存在差异。例如,知觉是一个自下而上的过程,源于视网膜上的图像,而意象是一个自上而下的机制,当在没有实际刺激的情况下,在更高的视觉中心产生活动时,就会产生这种机制。另一个区别是,知觉是自动发生的,并且保持相对稳定,而意象需要努力,并且很脆弱。但是由于心理学讨论未能指出一个正确的理论,现在这场辩论转移到了神经科学,神经科学方法在过去三十年里取得了可喜的进步。

神经心理学方法

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调查大脑——解决意象辩论的方法?

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视觉意象一直是心理研究的主题,这些心理研究依赖于仅限于行为实验的实验,直到 1980 年代后期。那时,通过脑电生理测量(如事件相关电位(ERP))和脑成像技术(fMRI、PET)对大脑的研究成为可能。因此,人们希望关于大脑如何对视觉意象做出反应的神经证据将有助于解决意象辩论。

我们将看到,来自神经科学的许多结果支持意象和知觉密切相关并共享相同生理机制的理论。然而,意象和知觉之间双重分离的矛盾现象表明,重叠并不完美。因此,本文将在最后介绍一个试图将所有神经心理学结果考虑在内并为分离现象提供解释的理论。

支持意象和知觉共享生理机制

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20 世纪 90 年代的脑成像实验证实了之前脑电生理测量已经得出的结果。实验中,使用 PET 或 fMRI 测量了参与者在创建视觉图像和不创建图像时的脑部活动。这些实验表明,想象会在大脑皮层中产生活动,而大脑皮层是主要视觉接收区域,在视觉感知过程中也会活跃。图 8(由于版权问题尚未包含)显示了当一个人感知物体(“刺激开启”)和当一个人创建该物体的视觉图像(“想象刺激”)时,大脑皮层中的活动如何增加。尽管并非所有脑成像研究都表明大脑皮层因想象而被激活,但大多数结果表明,当参与者被要求创建详细图像时,它会被激活。

理解想象的另一种方法是研究脑损伤患者,以确定想象和感知是否以相同的方式受到影响。通常,感知出现问题患者在创建图像时也会出现问题,例如,那些既失去了看颜色能力又失去了通过想象创建颜色的能力的人。另一个例子是单侧忽视患者,这是由于顶叶受损导致患者忽视其视觉区域的一半。通过要求患者想象自己站在一个他熟悉的地方,并描述他所看到的东西,发现他不仅忽视了他感知的左侧,而且还忽视了他心理图像的左侧,因为他只能说出他心理图像右侧的物体。

因此,脑成像实验(对正常参与者进行)和脑损伤影响(例如单侧忽视患者)都支持了心理图像和感知共享生理机制的想法。然而,也观察到了矛盾的结果,表明感知和想象的潜在机制并不完全相同。

想象和感知之间的双重解离

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当一个人可以证明单一解离(一个功能存在而另一个功能不存在),而另一个人可以证明互补类型的单一解离时,就会存在双重解离。关于想象和感知,已经观察到双重解离,因为既有感知正常但想象受损的患者,也有感知受损但想象正常的患者。因此,一名枕叶和顶叶受损的患者能够识别物体并绘制放在他面前的物体的准确图像,但无法从记忆中绘制图像,这需要想象。相反,另一名患有视觉失认症的患者无法识别物体图片,即使他能够识别物体的部分。例如,他无法识别芦笋的图片,而是将其标记为“带有刺的玫瑰枝”。另一方面,他能够从记忆中绘制非常详细的图片,这是一种取决于想象的任务。

由于双重解离通常表明两个功能依赖于不同的脑区或生理机制,因此上述描述的例子暗示想象和感知并不完全共享相同的生理机制。这当然与来自脑成像测量和上面提到的脑损伤患者的其他案例的证据相冲突,这些证据表明想象和感知之间存在密切的联系。

神经心理学结果的解释

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对感知和想象之间存在很大证据支持平行关系,但另一方面观察到的双重解离与这些结果相冲突这一悖论的可能解释如下。想象和感知的机制仅部分重叠,因此负责想象的机制主要位于高级视觉中心,而负责感知的机制则位于低级和高级中心(图 9,由于版权问题尚未包含)。因此,认为感知构成自下而上的过程,从视网膜上的图像开始,涉及视网膜、外侧膝状核、纹状皮层和高级皮层区域的处理。相反,据说想象从自上而下的过程开始,因为它的活动是在高级视觉中心产生的,没有任何实际的刺激,即没有视网膜上的图像。该理论为感知受损但想象正常的患者和感知正常但想象受损的患者提供了解释。在第一种情况下,患者的感知问题可以通过皮层早期处理的损伤来解释,而他能够通过大脑高级区域的完整性来创建图像。类似地,在后一种情况下,患者的想象受损可能是由于高级区域受损,而低级中心可能仍然完好无损。尽管这种解释符合几种情况,但它并不符合所有情况。因此,进一步的研究必须完成开发能够充分解释感知和想象之间关系的解释的任务。

想象和记忆

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除了想象辩论(关注的问题是,例如,我们如何想象物体、人物、情况,以及如何在这些心理图像中使用我们的感官),关于记忆的问题仍未得到解决。在本章关于想象的部分,我们将探讨如何将图像编码到大脑中,以及如何从我们的记忆中回忆起它们。在寻找这些问题的答案时,出现了三种主要理论。它们都以不同的方式解释编码和回忆过程,并且像往常一样,为所有这些理论都进行了验证实验。

在寻找这些问题的答案时,出现了三种主要流派。它们都试图以不同的方式解释编码和回忆过程,并且像往常一样,在所有流派中都进行了验证实验。

共同代码理论

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这种记忆和回忆理论的观点是,图像和单词访问单个概念系统中的语义信息,该系统既不像单词也不像空间。共同代码假设模型指出,例如图像和单词都需要类似的处理才能访问语义信息。因此,所有感官输入的语义信息都以相同的方式编码。结果是,当你回忆起例如你观看苹果从树上掉下来的情景时,关于苹果下落和苹果落地时发出的声音的信息,都在大脑的特定区域(例如,视觉皮层的视觉图像)中,根据存储在大脑中的一个代码,即时构建出来的。这个模型的另一个区别是,它声称图像访问共同概念系统所需的时间比单词少。因此,图像需要更少的时间来进行区分,因为它们共享的可能替代方案集比单词少。除此之外,单词必须从心理词典中更大的一组模糊可能性中挑选出来。这个模型最严重的批评是,它没有说明这个共同代码最终存储在哪里。

抽象命题理论

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该理论拒绝了关于言语和非言语表征模式之间区别的任何概念,而是用一组抽象的关系和状态,换句话说,命题来描述经验或知识的表征。该理论假设,如果回忆图像的人与回忆图像的含义有某种联系,那么回忆图像会更好。例如,如果你正在看一幅抽象的画,上面画着一些线条,你无法将它们以有意义的方式组合在一起,那么回忆这幅画的过程将非常困难(如果不是不可能的话)。作为原因,假设没有与命题(可以描述图片的一部分)的联系,也没有与重建图片部分的命题网络的联系。另一种情况是,你看到一幅画,上面有一些线条,你可以将它们以有意义的方式组合在一起。回忆过程应该会成功,因为在这种情况下,你可以扫描一个命题,该命题至少有一个属性与你识别到的图像的含义相同。然后,该命题会返回回忆它所需的信息。

双代码理论

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与共同编码和抽象命题方法不同,该模型假设单词和图像分别存储在功能不同的言语和非言语记忆系统中。为了验证该模型,Roland 和 Fridberg (1985) 进行了一项实验,参与者需要想象一个助记符或如何走回家。在参与者进行任务时,他们的脑部接受正电子发射断层扫描 (PET) 扫描。图 10 展示了参与者完成这两个任务时的脑部图像。

图 10:绿色点代表在走回家任务期间活动性更高的区域;黄色点代表在助记符任务期间活动性更高的区域。

我们可以从图中看出,处理言语和空间信息需要不同的脑区。在走回家任务期间活跃的脑区与视觉感知和信息处理期间活跃的脑区相同。而参与助记符任务的活跃脑区中,包括了布洛卡区,该区域通常负责语言处理。这可以被视为双编码理论的证据,证明两种表征类型与感知模态存在某种联系,就像 Paivio 关于双编码的理论所表明的那样 (Anderson, 1996)。你能想象其他支持双编码理论的例子吗?例如,你在傍晚沿着海滩散步,前方有一些海滩酒吧。你点了一杯饮料,旁边坐着一个你似乎认识的人。当你喝饮料的时候,你试图回忆起这个人的名字,却怎么也想不起来,即使你记得在哪里见过他,也许还记得在那次谈话中聊了什么。现在想象另一个场景。你走在街上,经过一些咖啡馆,其中一家咖啡馆里传出音乐。你确信你认识这首歌,却记不起演唱者的名字,也记不起歌曲的名字或在哪里听过这首歌。这两个例子都可以被解释为一种现象:在这些情况下,你可以回忆起过去感知的信息,却无法回忆起与之相关的命题。


Figure 11: An abstract picture vs. a smiling Knut with a baseball cap
图 11:抽象图片对比戴着棒球帽微笑的 Knut


当然,在这一研究领域,还有一些未解之谜,例如为什么我们无法想象气味、回忆过程是如何进行的,以及图像存储在哪里。意象辩论仍在继续,尚无最终证据证明哪种模型能够解释意象与记忆之间的关系。目前,双编码理论似乎是最有希望的模型。

参考文献

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Anderson, John R. (1996). Kognitive Psychlogie: eine Einfuehrung. Heidelberg: Spektrum Akademischer Verlag.

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Marmor, G.S. and Zaback, L.A. (1976). Mental Rotation in the blind: Does mental rotation depend on visual imagery?. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 2, 515-521.

Roland, P. E. & Fridberg, L. (1985). Localization of critical areas activated by thinking. Journal of Neurophysiology, 53, 1219 – 1243.

Paivio, A. (1986). Mental representation: A dual-coding approach. New York: Oxford University Press.

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认知心理学奥斯纳布吕克

Rolf A. Zwaan 博士的主页,包含许多论文


文章

Cherney, Leora (2001): 右脑损伤

Grodzinsky, Yosef (2000): 句法的脑神经学:没有布洛卡区也能使用语言.

Mueller, H. M., King, J. W. & Kutas, M. (1997). 由口语相对从句引发的事件相关电位; Cognitive Brain Research 4:193-203.

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2007 年 7 月修订者:Alexander Blum(空间表征,意象辩论讨论,意象),Daniel Elport(命题表征),Alexander Lelais(意象和记忆),Sarah Mueller(神经心理学方法),Michael Rausch(引言,出版)


首版作者 (2006):Wendy Wilutzky,Till Becker,Patrick Ehrenbrink(命题表征),Mayumi Koguchi,Da Shengh Zhang(空间表征,引言,辩论)。

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