识别电位认知功能研究

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事件相关电位通过平均替加技术从头颅表面记录大脑诱发电位来反映认知过程中大脑的神经电生理改变,它与认知过程有密切关系,常被认为是“窥视”心理活动的“窗口”。神经电生理技术的发展,为研究大脑认知活动过程提供了新的方法和途径。时至今天,研究者通过事件电位认识人类认知过程的研究仍在继续,并就这些电位所反映的认知意义的揭示越来越深入。本文将介绍一新兴的脑电成分——识别电位(Recognition Potential,RP),它是当被试看到可识别图像,如词或图片时,在约200-250ms内达到峰值的脑电反应。目前识别电位的研究正处于理论探索阶段,有两种主要观点用于解释RP,但各观点间并末达成一致。一种观点强调,RP反映了视知觉分析;另一种强调,RP对语义或概念加工敏感。本研究目的在于检验RP两种理论解释的可行性,并试图整合两种观点。 本研究首先检验RP的视知觉分析观点,然后检验RP的语义加工观点,最后将以两项检验的结果对RP功能解释做进一步探讨。实验1采用快速流刺激范式与汉字探测任务,通过操作汉字的翻转方向和旋转角度米检验RP的视知觉分析观点,这一实验预期RP潜伏期将随角度的偏离而增加。实验1结果表明,在250ms左右旋转汉字诱发了一个ERF负成分(recognitionpotential,RP),该成分随旋转角度的变化而变化。不同旋转角度的正像汉字比镜像汉字诱发的RP波幅更大,并且RP潜伏期随角度的增加而有所延迟,正像0°和60°汉字诱发的RP波幅最大。实验2仍将采用快速流刺激范式,并结合汉字的语义判断任务,其目的在于验证语义加工是否独立于视觉物理变化,即验证RP语义加工观点。实验2假设RP的波幅应随其接近语义的程度而逐渐增大;而RP的潜伏期将随汉字翻转难度的增加而延长。研究发现,真字与假字所诱发的平均波幅值之间也无显著差异,而真、假字潜伏期间著异显著且真字比假字略短约10ms。两项实验结果都未能为视觉分析观点和语义加上观点提供进一步充分的证据。视觉加工的观点暂不能被否认,但其对RP的解释还有待深入诠释。 刺激识别的早期过程可能有三个主要阶段:第一阶段为输入刺激物理特性的视觉登记,如颜色、视网膜位置、大小等,然后进行词形特征的加工。每个习得的刺激模式都激活相廊的特征检测器。神经元能够整合不同的词形特征并忽略刺激的物理特征对刺激的不变性做出反应。据此,与识别相关的特征可分为三大类:基本特征、组合特征(基本特征间组合关系)与类别特征。其中,类别特征是一种粗略的分类方式,它使人们都能够快速地区分不同类别的刺激。类别特征是通过长期学习获得的经验,它使人们在头脑中对不同的模式建立起相应的类别表征。冈此,能够快速区分汉字与图形的差别,甚至在类别信息不足时也能够做出区别。据此推测,在常规的识别条件下,三类特征可能在识别熟悉物体时起着同样重要的作用。0°-60°的汉字均属常规识别,因此在实验1中其诱发的ERP波形无显著差异;而镜像汉字的识别过程起关键作用的是类别特征,也就是说,在这种条件下被试无法对汉字进行完全识别,而是根据对汉字整体类别的感知做出字的判断。从认知经济的角度来看,人脑在对某一刺激进行精细加工前,先按照刺激的类别预先加工以节省认知资源,这使得人类能够在300ms内对刺激做出快速判断,因此,RP反映了词形特征加工,其中类别特征加工是RP产生的主要原因。
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