數(shù)量自動加工的神經(jīng)機制.pdf

1、數(shù)量認知能力是人和多種動物具有的一種高級認知能力，在生存和生活中具有重要價值；進化賦予了數(shù)量的心理表征以壓縮的形式。Dehaene和Changeux指出，輸入的視覺信息經(jīng)過總和編碼和位置編碼，將數(shù)量信息抽取出來，從而完成數(shù)量的表征。總和編碼與數(shù)量呈線性關(guān)系，位置編碼與數(shù)量呈對數(shù)關(guān)系，符合韋伯-費希納定律。
　　 此前有很多研究發(fā)現(xiàn)了猴子和人的頂葉神經(jīng)元具有位置編碼的功能，同時在猴子前額皮層也發(fā)現(xiàn)了位置編碼的神經(jīng)元。但僅有Roit

2、man等人的研究中發(fā)現(xiàn)了總和編碼的神經(jīng)元。神經(jīng)成像研究表明，人類的頂內(nèi)溝區(qū)域也表現(xiàn)位置編碼的特征。一方面，大量研究發(fā)現(xiàn)大數(shù)和小數(shù)具有不同的加工機制；另一方面，多數(shù)研究采用小數(shù)作為刺激，使得部分學者懷疑這些編碼僅適用于小數(shù)。因此，①檢驗這兩種編碼是否同時存在以及②大數(shù)和小數(shù)是否具有相同的編碼機制是本研究的兩個目的。
　　 此前的研究大多采用了數(shù)量比較的方法，發(fā)現(xiàn)頂內(nèi)溝表現(xiàn)出數(shù)量加工的效應(yīng)。同時，在其他連續(xù)性變量的研究中，也發(fā)現(xiàn)了量

3、的比較與頂內(nèi)溝活動的相關(guān)性。因此，這一區(qū)域是與數(shù)量表征有關(guān)還是反映了一般的比較能力尚不清楚。此外，Verguts指出數(shù)量的編碼策略可能受到任務(wù)要求的影響。在大小比較任務(wù)中，總和編碼是一種更優(yōu)的策略；在異同比較任務(wù)中，位置編碼是一種更優(yōu)的策略。因此，①設(shè)計精巧的任務(wù)以有效地排除反應(yīng)的干擾以及②分離出純粹的數(shù)量加工過程而有效避免數(shù)量比較的影響是本研究的難點和主要創(chuàng)新點。
　　 本研究首先通過反應(yīng)時技術(shù)檢驗了感數(shù)與計數(shù)的自然分離。行為

4、研究的結(jié)果表明，二者的分離在較短時間內(nèi)不受呈現(xiàn)時間的影響，反應(yīng)時隨著數(shù)量的增加而增加，符合冪函數(shù)的增長模式。本實驗一方面提高了感數(shù)研究的生態(tài)效度，另一方面首次明確了反應(yīng)時非線性增加的具體模式。
　　 實驗二創(chuàng)造性地用無關(guān)任務(wù)范式將反應(yīng)階段從加工過程中分離出去，并實現(xiàn)了對與任務(wù)無關(guān)的數(shù)量加工過程的檢測。在研究范式上取得了重大突破。在無關(guān)任務(wù)范式中，刺激序列的呈現(xiàn)與oddball范式類似，僅僅要求對偏差刺激進行反應(yīng)。理論上，標準刺激

5、與偏差刺激是在不同維度上變化的。這一范式有效避免了概率不同產(chǎn)生的效應(yīng)，也避免了不同因素間的相互影響，使之能夠分離出某一方面的認知加工過程。實驗結(jié)果表明：
　　 (1)感數(shù)與計數(shù)是有區(qū)別的，小數(shù)與大數(shù)加工機制的不同反映在加工的早期階段，在ERP的P1成分上表現(xiàn)出來。這一結(jié)果澄清了此前大量研究的困惑，清晰地表明感數(shù)與計數(shù)的分離不是前注意的，而是與視空間注意和工作記憶具有密切聯(lián)系。
　　 (2)在不受任務(wù)干擾的情境下，數(shù)量的自