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認知心理學與認知神經科學/意象

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引言與歷史

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早期的希臘哲學家就已經討論過心理意象。蘇格拉底假設視覺感官經驗在人的腦海中創造出意象,這些意象是現實世界的表徵,從而勾勒出知覺和意象之間的關係。後來,亞里士多德指出“沒有意象,思考是不可能的”。18世紀初,主教貝克萊在他的唯心主義理論中提出了心理意象的另一個作用——與蘇格拉底的觀點類似。他認為,我們對外部世界的全部感知僅僅是心理意象。

19世紀末,公認的實驗心理學和認知心理學創始人威廉·馮特將意象、感覺和情感稱為意識的基本元素。此外,他認為意象的研究有助於認知研究,因為思考通常伴隨著意象。這一論點被一些心理學家採納,並引發了“無意象思維辯論”,該辯論討論了亞里士多德曾經提出的相同問題:沒有意象,思維可能嗎?

20世紀初,行為主義成為心理學的主流,沃森認為,人類大腦中沒有意象的可見證據,因此,意象的研究毫無價值。這種對意象研究價值的普遍態度一直持續到20世紀50年代和60年代認知心理學的誕生。

後來,人們普遍認為意象在記憶(Yates,1966;Paivio,1986)和動機(McMahon,1973)中起著非常重要的作用,甚至起著關鍵作用。人們還普遍認為意象與視覺空間推理以及創造性思維密切相關。

想象力是形成意象、感知和概念的能力。事實上,意象、感知和概念不是透過視覺、聽覺或其他感官感知的。想象一下心靈的工作,並幫助創造幻想。想象力有助於賦予意義並提供對知識的理解;想象力是人們為世界創造意義的基本能力;想象力在學習過程中也起著關鍵作用。培養想象力的基本訓練方法是聽故事;在聽故事時,措辭的準確性是“生成世界”的基本因素。想象我們面對的任何力量。我們透過想象力將觸覺、視覺和聽覺結合成一幅“畫面”。人們普遍認為,想象力作為一種內在能力,作為從感官感知公共世界的一種因素,在頭腦中創造一個部分或完整的個人領域的過程中,這一術語在心理學的專業使用中,指的是心靈。在恢復過程中,[來源請求] 恢復以前呈現給知覺的感官物件。由於這個術語的使用與日常語言的使用相矛盾,一些心理學家傾向於將這個過程描述為“意象過程”或“意象”,或者作為“再生”意象過程,使用“生成或建構”意象過程。想象力的“意象”是透過“心靈之眼”看到的。想象力也可以透過童話故事或虛構的情境表達。最著名的發明或娛樂產品都是透過想象力創造的。關於人類想象力的進化過程的一個假設是,想象力允許有意識的物種透過使用心理模擬來解決問題。孩子們通常被認為是富有想象力的群體。因為他們的思維方式尚未形成,與成年人相比,他們受到的意識形態限制和規則更少。因此,他們往往富有想象力。孩子們經常使用故事或假裝遊戲來練習他們的想象力。當孩子們有幻想時,他們在兩個層面上扮演角色:在第一個層面上,他們使用角色扮演來實現他們透過想象力創造的東西;在第二個層面上,他們假裝相信這種情況是玩遊戲。

從行為方面來看,他們創造的東西似乎是現實的,而這在故事的神話中已經存在。藝術家往往需要豐富的想象力,因為他們從事的是創造性工作,而想象力可以幫助他們打破現有的規則,將美學帶入新的模式。想象一下這個術語的普遍用法,指的是在頭腦中形成之前從未體驗過的意象的過程,或者指的是形成一個至少部分體驗過或透過不同的組合形成的意象的過程。一些典型的例子如下:童話故事幻想受奇幻小說和科幻小說啟發的形式幻覺促使讀者假裝這些故事是真實的,並藉助於書籍或幻想等幻想物件,這些物件不存在於幻想世界中。這種意義上的想象力(不限於從實際需要獲得的精確知識)在某種程度上不受客觀限制的約束。想象自己處於另一個人的位置。這種能力對人際關係和社會理解非常重要。愛因斯坦說:“想象力……比知識更重要。知識是有限的。想象力包含了世界。” [8] 然而,在所有領域,即使是想象力也是有限的:因此,一個人的人類想象力違反了基本規律,或者違反了特定情況下實際可能性或理性可能性必然原理的可能性,被認為是精神障礙。相同的限制將想象力置於科學假設的領域。科學研究的進步很大程度上要歸功於一些暫時的解釋;這些解釋基於想象力。然而,這些假設必須由先前確定的事實組成,並且必須與特定科學的原則相協調。想象力是思維的實驗性部分,它創造基於功能的理論和想法。將物件與真實的感知分離,並使用複雜的“特徵”來設想創造新想法或改變想法。思維的這部分對於改進和完善完成新舊任務的方式至關重要。這些實驗性想法可以穩步地在模擬領域實施;然後,如果概念非常可能並且其功能是真實的,那麼該概念就可以在現實中實現。想象力是靈魂新發展的關鍵。它與他人分享,共同進步。想象力可以分為:自動想象力(來自夢境和白日夢)非自動想象力(可再生想象力,創造性想象力,未來夢想)

意象辯論

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想象一下,你又回到了度假。你現在正沿著海灘散步,同時將白色苯分子意象投射到地平線上。你立刻意識到,在你投射的意象下方有兩個真正的白色小點。你好奇地走向它們,直到你的視野被兩個嚴肅但激烈爭論的科學家填滿。當他們注意到你的存在時,他們邀請你坐下,聽他們講述尚未解決的意象辯論。

如今的意象辯論主要受到兩種對立理論的影響:一方面是澤農·皮利辛(左)的命題理論,另一方面是斯蒂芬·科斯林(右)的空間表徵理論。

命題表徵理論

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命題表徵理論由澤農·皮利辛博士於1973年創立。他將其描述為意象過程的伴隨現象,但並非其組成部分。心理意象並不能準確地告訴我們大腦是如何工作的。它們只能告訴我們,某些事情正在發生。就像光碟播放器的顯示屏一樣。閃爍的燈光顯示某些事情正在發生。我們也能推斷出發生了什麼,但顯示屏並不能告訴我們光碟播放器內部的過程是如何工作的。即使顯示屏壞了,光碟播放器仍然可以繼續播放音樂。

命題表徵的基本思想是,物體之間的關係由符號表示,而不是由場景的空間心理影像表示。例如,桌子下面的瓶子將由一個由符號組成的公式表示,例如 UNDER(BOTTLE,TABLE)。術語 *命題* 來自邏輯和語言學領域,表示最小的資訊實體。每個命題要麼為真,要麼為假。

如果有一句話是“黛比向保護環境的組織綠色和平捐贈了一大筆錢”,它可以被命題“黛比向綠色和平捐贈了錢”、“捐贈的金額很大”和“綠色和平保護環境”來概括。整個句子的真值取決於其組成部分的真值。因此,如果其中一個命題為假,那麼整個句子也為假。

命題網路

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最後一個模型並不意味著一個人記得這句話或其單個命題的精確字面意思。而是假設資訊以命題網路的形式儲存在記憶中。

Figure 1: Example of a propositional network
圖 1:命題網路示例

在圖 1 中,每個圓圈代表一個命題。考慮到某些元件與多個命題相連這一事實,它們構成了一個命題網路。命題網路也可以具有層次結構,如果命題的單個元件不是單個物件,而是命題本身。描述句子“約翰相信安娜會透過考試”的層次命題網路示例如圖 2 所示。

Figure 2: Propositional network with hierarchy
圖 2:具有層次結構的命題網路

複雜物件和模式

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即使是複雜的物件也可以透過命題表示來生成和描述。像船這樣的複雜物件將包含一個節點結構,這些節點表示船的屬性以及這些屬性之間的關係。

幾乎所有人類都心中都有像船或房子這樣的常見物件的概念。這些概念是複雜命題網路的抽象,被稱為模式。例如,我們對房子的概念包括命題,例如

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

列出所有這些命題並沒有顯示出這些命題之間關係的結構。相反,對某件事的概念可以安排在一個模式中,該模式包含一個屬性和值的列表,這些屬性和值描述了物件的屬性。屬性描述了可能的分類形式,而值則代表每個屬性的實際值。房子的模式表示如下

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

模式的層次結構被組織成類別。例如,“房屋”屬於“建築”類別(當然有自己的模式),並且包含父模式的所有屬性和值,以及其自身的特定值和屬性。這種將我們環境中的物件組織成層次模型的方式使我們能夠識別我們一生從未見過的物件,因為它們可能與我們已經知道的類別相關聯。

實驗證據

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在 1974 年由 Wisemann 和 Neissner 進行的一項實驗中,人們被展示了一幅影像,該影像乍一看似乎由隨機的黑白色形狀組成。一段時間後,受試者意識到其中有一隻斑點狗。結果表明,識別出狗的人比沒有識別出狗的人對影像的記憶更好。一個可能的解釋是,影像不是以影像的形式儲存在記憶中,而是以命題的形式儲存在記憶中。

在 Weisberg 在 1969 年進行的一項實驗中,受試者必須記憶諸如“行動緩慢的孩子吃冰冷的麵包”之類的句子。然後要求受試者將第一個出現在腦海中的句子中的單詞與實驗指導員給出的單詞相關聯。幾乎所有受試者將單詞“兒童”與給定的單詞“緩慢”相關聯,儘管單詞“麵包”的位置比單詞“兒童”更靠近給定的單詞“緩慢”。對此的解釋是,句子以三個命題“兒童行動緩慢”、“兒童吃麵包”和“麵包很冷”的形式儲存在記憶中。受試者將單詞“兒童”與給定的單詞“緩慢”相關聯,因為兩者都屬於同一個命題,而“麵包”和“緩慢”屬於不同的命題。Ratcliff 和 McKoon 在 1978 年進行的另一項實驗中也證明了相同的證據。

空間表徵理論

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Stephen Kosslyn 針對 Pylyshyn 的命題方法提出的理論暗示,影像不僅僅由命題表示。他試圖找到空間表示系統的證據,該系統構建了心理的、類似的、三維模型。

該系統的主要作用是以一種通用形式組織空間資訊,以便感知或語言機制都可以訪問。它還提供座標框架來描述物件位置,從而建立感知或描述環境的模型。座標表示的優點是它直接類似於真實空間的結構,並且捕獲了在座標空間中編碼的所有可能的物體關係。這些框架還反映了物件和位置顯著性的差異,這些差異與環境的屬性以及人們與環境互動的方式一致。因此,建立的表示是環境的物理和功能方面的模型。

那麼,關於認知空間表示的主要組成部分,我們能說些什麼呢?當然,外部世界和我們對其的內部看法之間的區別至關重要,從過程導向的角度進一步探索兩者之間的關係是有幫助的。

經典方法假設腦海中存在一個複雜的內部表示,該表示是透過一系列特定的感知刺激構建的,而這些刺激會產生特定的內部反應。專門針對地理尺度空間的研究是從宏觀物理環境極其複雜,並且基本上不受個人控制的角度出發的。這項研究,例如 Lynch 的研究以及 Golledge(1987)及其同事的研究,表明存在一系列行為反應,這些反應是由相應的複雜外部刺激產生的,而這些刺激本身是相互關聯的。此外,這項研究的結果為我們提供了對地理知識的看法,即一個高度相互關聯的外部/內部系統。在外部景觀中遇到的地標作為導航線索,是這種相互關係最明顯的例子。

基本原理如下:我們從不同型別的感知體驗中獲得有關外部環境的資訊;透過在地理空間中導航和直接互動,以及透過閱讀地圖、語言、照片和其他傳播媒體獲得資訊。在所有這些不同的體驗中,我們遇到了外部世界中的元素,它們充當符號。這些符號,無論是現實景觀中的地標、詞語或短語、地圖上的線條還是照片中的建築物,都會觸發我們的內部知識表示併產生適當的反應。換句話說,我們在環境中遇到的元素充當外部知識儲存。

Figure 3: Internal representation map
圖 3:內部表示地圖

每個外部符號都具有意義,該意義是透過個人感知者先前經驗的總和獲得的。該意義既由該個體的特定文化背景賦予,也由該符號的生成者的特定意圖賦予。當然,自然環境中存在許多元素,這些元素不是由任何人“生成”的,但它們仍然被文化賦予了非常強大的意義(例如,太陽、月亮和星星)。環境中的人造元素,包括建築物等元素,通常被專門設計為符號,至少是它們的一部分功能。市中心辦公大樓的龐大規模、銀行立面的支柱以及指向天空的教堂尖頂,都被設計為分別喚起權力、穩定或神聖的印象。

這些外部符號本身是相互關聯的,特定符號的組合可能構成地理空間的封閉式外部模型。地圖和風景照片無疑是此類模型的典型例子。形式不同的元素(例如地圖和文字)也可以相互關聯。這些地理空間的各種外部模型對應於外部記憶。從上述角度來看,任何個體的全部知識都包含在作為單一互動整體的內部和外部表達的多樣性中。因此,整體表達可以被描述為一個協同、自組織和高度動態的網路。

實驗證據

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Perky 在 1910 年就進行了關於意象的早期實驗。他試圖透過一個簡單的機制來發現意象和知覺之間是否存在互動。一些受試者被告知將船隻等常見物體的影像投射到牆上。在他們不知情的情況下,有一個背投,它微妙地照亮了牆壁。然後,他們必須描述這幅圖,或者回答一些問題,例如船隻的方向或顏色。在 Perkys 的實驗中,20 個受試者中沒有一個認識到對影像的描述不是來自他們的頭腦,而是完全受他們看到影像的影響。

影像掃描
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該領域的另一個開創性研究是 Kosslyn 在 1970 年代進行的影像掃描實驗。參照船隻的心理表徵的例子,他在心理焦點從船隻的一個部位移動到另一個部位的過程中,體驗到了另一種線性關係。受試者的反應時間隨著這兩個部位之間距離的增加而增加,這表明我們在嘗試解決小型認知任務時實際上建立了場景的心理影像。有趣的是,這種視覺能力也可以在先天失明者身上觀察到,正如 Marmor 和 Zaback(1976)發現的那樣。假設潛在的過程與有視力者相同,我們可以得出結論,存在一個更深層的編碼系統,它可以訪問超過視覺輸入的資訊。

心理旋轉任務
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空間表徵理論的其他倡導者 Shepard 和 Metzler 在 1971 年開發了心理旋轉任務。兩個物體以不同的角度呈現給參與者,他們的任務是決定這兩個物體是否相同。結果表明,反應時間隨著物體旋轉角度的線性增加而增加。參與者在心理上旋轉物體以使物體彼此匹配。這個過程被稱為“心理計時法”。

與 Paivio 的記憶研究一起,這個實驗對於意象在認知心理學中的重要性至關重要,因為它表明了意象與知覺過程的相似性。對於 40° 的心理旋轉,受試者平均需要 2 秒,而對於 140° 的旋轉,反應時間增加到 4 秒。因此,可以得出結論,人們通常的心理物體旋轉速度為每秒 50°。

空間框架
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雖然大多數關於心理模型的研究都集中在文字理解上,但研究人員普遍認為心理模型是基於知覺的。實際上,人們被發現使用為文字建立的空間框架來檢索觀察到的場景的空間資訊(Bryant,1991)。因此,無論人們是閱讀環境還是親眼目睹,他們都會建立相同型別的心理空間記憶表徵。

大小和視野
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如果從不同的距離觀察一個物體,那麼當物體距離很遠時,就很難感知到細節,因為物體只佔據了視野的一小部分。Kosslyn 在 1973 年進行了一項實驗,他想找出這是否也適用於心理影像,以顯示空間表徵與真實環境的知覺的相似性。他告訴參與者想象距離很遠和距離很近的物體。在詢問參與者有關細節的問題後,他假設如果物體靠近並充滿視野,則可以更好地觀察到細節。他還告訴參與者想象附近有不同大小的動物。例如,大象和兔子。大象比兔子佔據了視野的更多部分,事實證明,參與者能夠比關於兔子更快地回答有關大象的問題。之後,參與者必須想象一隻小動物旁邊有一隻更小的動物,比如蒼蠅。這一次,兔子佔據了視野的更大一部分,再次,關於更大動物的問題得到了更快的回答。Kosslyn 實驗的結果是,如果物體佔據了他們心理視野的更大一部分,人們可以觀察到更多關於物體的細節。這提供了證據表明心理影像在空間上是表徵的。

自 1970 年代以來,在意象辯論的兩個對立觀點的推動下,許多實驗極大地豐富了關於意象和記憶的知識。假設支援的蹺蹺板充滿了許多巧妙的想法。以下部分是此類爭議潛力的一個例子。

1978 年,Kossylyn 將他的影像篩選實驗從物體擴充套件到地圖上表示的實際距離。在這張圖片中,你可以看到我們的島嶼,以及你在本章中遇到的所有地方。試著想象一下,它們彼此之間的距離有多遠。這正是 Kossylyn 進行的實驗。同樣,他成功地預測了反應時間與空間距離之間的線性依賴關係,以支援他的模型。

Figure 5: Support for Kosslyn's theory of spatial representation
圖 5:支援 Kosslyn 的空間表徵理論

同年,Pylyshyn 以“默示知識解釋”作為回應,因為他認為參與者在不知不覺中包含了有關世界的知識。地圖被分解成節點,節點之間有邊。他認為,時間的增加是由到達目標節點之前訪問的節點數量不同造成的。

Figure 6: Support for Pylyhsyn's theory of propositional representation
圖 6:支援 Pylyhsyn 的命題表徵理論

僅僅四年後,Finke 和 Pinker 就發表了一個反模型。圖片 (1) 顯示了一個表面,上面有四個點,這些點被呈現給受試者。兩秒鐘後,它被圖片 (2) 替換,圖片 (2) 上面有一個箭頭。受試者必須判斷箭頭是否指向以前的點。結果是,如果箭頭距離點更遠,他們的反應速度就會變慢。Finke 和 Pinker 總結說,在兩秒鐘內,距離只能儲存在表面的空間表徵中。

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


總而言之,人們普遍認為,意象和知覺在某些方面共享特徵,但在某些方面也存在差異。例如,知覺是一個自下而上的過程,源於視網膜上的影像,而意象是一個自上而下的機制,當在沒有實際刺激的情況下,在更高的視覺中心產生活動時,就會產生這種機制。另一個區別是,知覺是自動發生的,並且保持相對穩定,而意象需要努力,並且很脆弱。但是由於心理學討論未能指出一個正確的理論,現在這場辯論轉移到了神經科學,神經科學方法在過去三十年裡取得了可喜的進步。

神經心理學方法

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調查大腦——解決意象辯論的方法?

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視覺意象一直是心理研究的主題,這些心理研究依賴於僅限於行為實驗的實驗,直到 1980 年代後期。那時,透過腦電生理測量(如事件相關電位(ERP))和腦成像技術(fMRI、PET)對大腦的研究成為可能。因此,人們希望關於大腦如何對視覺意象做出反應的神經證據將有助於解決意象辯論。

我們將看到,來自神經科學的許多結果支援意象和知覺密切相關並共享相同生理機制的理論。然而,意象和知覺之間雙重分離的矛盾現象表明,重疊並不完美。因此,本文將在最後介紹一個試圖將所有神經心理學結果考慮在內併為分離現象提供解釋的理論。

支援意象和知覺共享生理機制

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20 世紀 90 年代的腦成像實驗證實了之前腦電生理測量已經得出的結果。實驗中,使用 PET 或 fMRI 測量了參與者在建立視覺影像和不建立影像時的腦部活動。這些實驗表明,想象會在大腦皮層中產生活動,而大腦皮層是主要視覺接收區域,在視覺感知過程中也會活躍。圖 8(由於版權問題尚未包含)顯示了當一個人感知物體(“刺激開啟”)和當一個人建立該物體的視覺影像(“想象刺激”)時,大腦皮層中的活動如何增加。儘管並非所有腦成像研究都表明大腦皮層因想象而被啟用,但大多數結果表明,當參與者被要求建立詳細影像時,它會被啟用。

理解想象的另一種方法是研究腦損傷患者,以確定想象和感知是否以相同的方式受到影響。通常,感知出現問題患者在建立影像時也會出現問題,例如,那些既失去了看顏色能力又失去了透過想象建立顏色的能力的人。另一個例子是單側忽視患者,這是由於頂葉受損導致患者忽視其視覺區域的一半。透過要求患者想象自己站在一個他熟悉的地方,並描述他所看到的東西,發現他不僅忽視了他感知的左側,而且還忽視了他心理影像的左側,因為他只能說出他心理影像右側的物體。

因此,腦成像實驗(對正常參與者進行)和腦損傷影響(例如單側忽視患者)都支援了心理影像和感知共享生理機制的想法。然而,也觀察到了矛盾的結果,表明感知和想象的潛在機制並不完全相同。

想象和感知之間的雙重解離

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當一個人可以證明單一解離(一個功能存在而另一個功能不存在),而另一個人可以證明互補型別的單一解離時,就會存在雙重解離。關於想象和感知,已經觀察到雙重解離,因為既有感知正常但想象受損的患者,也有感知受損但想象正常的患者。因此,一名枕葉和頂葉受損的患者能夠識別物體並繪製放在他面前的物體的準確影像,但無法從記憶中繪製圖像,這需要想象。相反,另一名患有視覺失認症的患者無法識別物體圖片,即使他能夠識別物體的部分。例如,他無法識別蘆筍的圖片,而是將其標記為“帶有刺的玫瑰枝”。另一方面,他能夠從記憶中繪製非常詳細的圖片,這是一種取決於想象的任務。

由於雙重解離通常表明兩個功能依賴於不同的腦區或生理機制,因此上述描述的例子暗示想象和感知並不完全共享相同的生理機制。這當然與來自腦成像測量和上面提到的腦損傷患者的其他案例的證據相沖突,這些證據表明想象和感知之間存在密切的聯絡。

神經心理學結果的解釋

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對感知和想象之間存在很大證據支援平行關係,但另一方面觀察到的雙重解離與這些結果相沖突這一悖論的可能解釋如下。想象和感知的機制僅部分重疊,因此負責想象的機制主要位於高階視覺中心,而負責感知的機制則位於低階和高階中心(圖 9,由於版權問題尚未包含)。因此,認為感知構成自下而上的過程,從視網膜上的影像開始,涉及視網膜、外側膝狀核、紋狀皮層和高階皮層區域的處理。相反,據說想象從自上而下的過程開始,因為它的活動是在高階視覺中心產生的,沒有任何實際的刺激,即沒有視網膜上的影像。該理論為感知受損但想象正常的患者和感知正常但想象受損的患者提供瞭解釋。在第一種情況下,患者的感知問題可以透過皮層早期處理的損傷來解釋,而他能夠透過大腦高階區域的完整性來建立影像。類似地,在後一種情況下,患者的想象受損可能是由於高階區域受損,而低階中心可能仍然完好無損。儘管這種解釋符合幾種情況,但它並不符合所有情況。因此,進一步的研究必須完成開發能夠充分解釋感知和想象之間關係的解釋的任務。

想象和記憶

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除了想象辯論(關注的問題是,例如,我們如何想象物體、人物、情況,以及如何在這些心理影像中使用我們的感官),關於記憶的問題仍未得到解決。在本章關於想象的部分,我們將探討如何將影像編碼到大腦中,以及如何從我們的記憶中回憶起它們。在尋找這些問題的答案時,出現了三種主要理論。它們都以不同的方式解釋編碼和回憶過程,並且像往常一樣,為所有這些理論都進行了驗證實驗。

在尋找這些問題的答案時,出現了三種主要流派。它們都試圖以不同的方式解釋編碼和回憶過程,並且像往常一樣,在所有流派中都進行了驗證實驗。

共同程式碼理論

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這種記憶和回憶理論的觀點是,影像和單詞訪問單個概念系統中的語義資訊,該系統既不像單詞也不像空間。共同程式碼假設模型指出,例如影像和單詞都需要類似的處理才能訪問語義資訊。因此,所有感官輸入的語義資訊都以相同的方式編碼。結果是,當你回憶起例如你觀看蘋果從樹上掉下來的情景時,關於蘋果下落和蘋果落地時發出的聲音的資訊,都在大腦的特定區域(例如,視覺皮層的視覺影像)中,根據儲存在大腦中的一個程式碼,即時構建出來的。這個模型的另一個區別是,它聲稱影像訪問共同概念系統所需的時間比單詞少。因此,影像需要更少的時間來進行區分,因為它們共享的可能替代方案集比單詞少。除此之外,單詞必須從心理詞典中更大的一組模糊可能性中挑選出來。這個模型最嚴重的批評是,它沒有說明這個共同程式碼最終儲存在哪裡。

抽象命題理論

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該理論拒絕了關於言語和非言語表徵模式之間區別的任何概念,而是用一組抽象的關係和狀態,換句話說,命題來描述經驗或知識的表徵。該理論假設,如果回憶影像的人與回憶影像的含義有某種聯絡,那麼回憶影像會更好。例如,如果你正在看一幅抽象的畫,上面畫著一些線條,你無法將它們以有意義的方式組合在一起,那麼回憶這幅畫的過程將非常困難(如果不是不可能的話)。作為原因,假設沒有與命題(可以描述圖片的一部分)的聯絡,也沒有與重建圖片部分的命題網路的聯絡。另一種情況是,你看到一幅畫,上面有一些線條,你可以將它們以有意義的方式組合在一起。回憶過程應該會成功,因為在這種情況下,你可以掃描一個命題,該命題至少有一個屬性與你識別到的影像的含義相同。然後,該命題會返回回憶它所需的資訊。

雙程式碼理論

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與共同編碼和抽象命題方法不同,該模型假設單詞和影像分別儲存在功能不同的言語和非言語記憶系統中。為了驗證該模型,Roland 和 Fridberg (1985) 進行了一項實驗,參與者需要想象一個助記符或如何走回家。在參與者進行任務時,他們的腦部接受正電子發射斷層掃描 (PET) 掃描。圖 10 展示了參與者完成這兩個任務時的腦部影像。

圖 10:綠色點代表在走回家任務期間活動性更高的區域;黃色點代表在助記符任務期間活動性更高的區域。

我們可以從圖中看出,處理言語和空間資訊需要不同的腦區。在走回家任務期間活躍的腦區與視覺感知和資訊處理期間活躍的腦區相同。而參與助記符任務的活躍腦區中,包括了布洛卡區,該區域通常負責語言處理。這可以被視為雙編碼理論的證據,證明兩種表徵型別與感知模態存在某種聯絡,就像 Paivio 關於雙編碼的理論所表明的那樣 (Anderson, 1996)。你能想象其他支援雙編碼理論的例子嗎?例如,你在傍晚沿著海灘散步,前方有一些海灘酒吧。你點了一杯飲料,旁邊坐著一個你似乎認識的人。當你喝飲料的時候,你試圖回憶起這個人的名字,卻怎麼也想不起來,即使你記得在哪裡見過他,也許還記得在那次談話中聊了什麼。現在想象另一個場景。你走在街上,經過一些咖啡館,其中一家咖啡館裡傳出音樂。你確信你認識這首歌,卻記不起演唱者的名字,也記不起歌曲的名字或在哪裡聽過這首歌。這兩個例子都可以被解釋為一種現象:在這些情況下,你可以回憶起過去感知的資訊,卻無法回憶起與之相關的命題。


Figure 11: An abstract picture vs. a smiling Knut with a baseball cap
圖 11:抽象圖片對比戴著棒球帽微笑的 Knut


當然,在這一研究領域,還有一些未解之謎,例如為什麼我們無法想象氣味、回憶過程是如何進行的,以及影像儲存在哪裡。意象辯論仍在繼續,尚無最終證據證明哪種模型能夠解釋意象與記憶之間的關係。目前,雙編碼理論似乎是最有希望的模型。

參考文獻

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認知心理學奧斯納布呂克

Rolf A. Zwaan 博士的主頁,包含許多論文


文章

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Grodzinsky, Yosef (2000): 句法的腦神經學:沒有布洛卡區也能使用語言.

Mueller, H. M., King, J. W. & Kutas, M. (1997). 由口語相對從句引發的事件相關電位; Cognitive Brain Research 4:193-203.

Mueller, H.M. & Kutas, M. (1996). 名字中有什麼?口語名詞、專有名詞和自己名字之間的腦電生理差異; NeuroReport 8:221-225.



2007 年 7 月修訂者:Alexander Blum(空間表徵,意象辯論討論,意象),Daniel Elport(命題表徵),Alexander Lelais(意象和記憶),Sarah Mueller(神經心理學方法),Michael Rausch(引言,出版)


首版作者 (2006):Wendy Wilutzky,Till Becker,Patrick Ehrenbrink(命題表徵),Mayumi Koguchi,Da Shengh Zhang(空間表徵,引言,辯論)。

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