人腦歸納推理的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制研究.pdf

1、歸納推理是人腦最重要的高級思維功能之一，是從特定的事件、事實(shí)向一股的事件或事實(shí)推論，將知識或經(jīng)驗(yàn)慨括簡約化的過程，其結(jié)淪超出前提規(guī)定的范圍。邏輯學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、人工智能領(lǐng)域已從不同的視角對歸納推理展開了研究，取得了一些理淪成果，然而，這些研究均將大腦看作一個(gè)“黑盒”，難以進(jìn)一步揭示歸納推理的腦內(nèi)信息加工機(jī)制。因而，采用ERP(Event-Related Potential，事件相關(guān)電位)和fMRI（functional Magnetic

2、 Resonance Imaging，功能磁共振）等實(shí)驗(yàn)技術(shù)打開“黑盒”、研究歸納推理的腑機(jī)制就成了必然的趨勢。但目前關(guān)于歸納推理的腦成像研究還很少，尚處在起步階段，缺乏系統(tǒng)的研究。
　　 本研究整體上屬于探索性研究。本課題的主要工作緊緊圍繞兩個(gè)問題展開，即不同視覺呈現(xiàn)內(nèi)容的歸納推理的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制以及是否存在歸納推理特定的腑區(qū)，旨在獲得對人腦歸納推理的信息加工機(jī)制的更進(jìn)一步的理解。具體地，本文設(shè)計(jì)了語句型、數(shù)字型和圖形型三類歸納

3、推理任務(wù)，基于三類任務(wù)的不同特點(diǎn)，對每類任務(wù)有各自不同的關(guān)注點(diǎn)，進(jìn)而采用ERP/fMRI技術(shù)，在分別研究三類歸納推理任務(wù)的神經(jīng)機(jī)制的基礎(chǔ)上，考察是否存在與具體視覺呈現(xiàn)內(nèi)容無關(guān)的歸納推理特定的大腦區(qū)域。
　　 關(guān)于語句型歸納推理的研究有兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)，首先通過一個(gè)fMRI實(shí)驗(yàn)和兩個(gè)ERP實(shí)驗(yàn)考察了歸納力度判斷中語義整合成分的腦內(nèi)時(shí)空特性，發(fā)現(xiàn)其空間上主要定位于左側(cè)DMPFC（Dorsomedial Prefrontal Cortex，

4、背內(nèi)側(cè)前額），時(shí)間上主要表現(xiàn)為前頭部的LNC(Late Negative Component，晚期負(fù)成分)。其次通過fMRI實(shí)驗(yàn)考察了前提多樣性對歸納推理過程的影響機(jī)制，發(fā)現(xiàn)在基于分類樹的類別歸納中，受控的加工主要與左側(cè)MFG等腦區(qū)有關(guān)，而在一定情況下誘發(fā)的啟發(fā)式加工主要與右側(cè)顳葉及左側(cè)海馬有關(guān)。
　　 關(guān)于數(shù)字型歸納推理的研究有兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)。首先基于啟動(dòng)效應(yīng)范式考察了數(shù)列完型任務(wù)中規(guī)則發(fā)現(xiàn)及推斷成分的神經(jīng)基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)與左側(cè)DLPF

5、C(Dorsolateral Prefrontal Cortex，背外側(cè)前額)和左側(cè)APFC(Anterior PrcfrontalCortex，前額前部)的激活有關(guān)，且兩者呈現(xiàn)功能雙分離。其次，對被試進(jìn)行訓(xùn)練，以使他們采用相同的策略進(jìn)行問題求解，進(jìn)而通過fMRI實(shí)驗(yàn)對左側(cè)DLPFC、APFC和尾核三個(gè)感興趣區(qū)域進(jìn)行了功能分離和功能整合研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持：左側(cè)DLPFC與規(guī)則識別中的周期發(fā)現(xiàn)有關(guān)，左側(cè)APFC與規(guī)則識別中的模式描述完成有

6、關(guān)，而左側(cè)尾核與規(guī)則推斷中的規(guī)則應(yīng)用有關(guān)
　　 關(guān)于圖形型歸納推理的研究有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種與語句型歸納推理任務(wù)同質(zhì)的、由簡單幾何圖形構(gòu)成的歸納推理任務(wù)。基于這種任務(wù)，發(fā)現(xiàn)基于知覺相似性的歸納推理可能與前額-紋狀體-丘腦通路有關(guān)；而知覺信息整合可能與尾狀核、殼核及額下回等腦區(qū)有關(guān)。
　　 在上述研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行了元分析以考察是否仔在歸納推理特定的腦區(qū)。對歸納推理的ERP研究進(jìn)行了定性元分析，表明刺激呈現(xiàn)后的晚成分與信

7、息整合有關(guān)；對歸納推理的PET(Positron Emission Topography)/fMRI實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了定量元分析，發(fā)現(xiàn)歸納推理需要額葉、顳葉、頂葉、枕葉及一些皮層下核團(tuán)等大量腦區(qū)組成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參與。進(jìn)一步對DLPFC功能作了定量元分析，發(fā)現(xiàn)其功能不單一、不是歸納推理特定的?；谶@些研究推斷：不存在歸納推理特定的腦區(qū)。
　　 總之，本文首先分別對語句型、數(shù)字型和圖形型歸納推理任務(wù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，然后基于本文實(shí)驗(yàn)和以往