認(rèn)知心理學(xué)研究方法

認(rèn)知心理學(xué)研究方法第1頁(yè)/共60頁(yè)第一節(jié)抽象分析法

一、涵義又稱會(huì)聚性證明法（Convergentvalidationmethod）它是指采用人與計(jì)算機(jī)之間的功能類(lèi)比，并以其他實(shí)驗(yàn)分析為輔助，通過(guò)綜合與抽象，以推理、判斷的方式得出某些（種）推斷結(jié)論的研究方法第2頁(yè)/共60頁(yè)二、基本程序主要工具是計(jì)算機(jī)程序用它來(lái)模擬人的某些心理活動(dòng)過(guò)程，通過(guò)個(gè)人的實(shí)驗(yàn)來(lái)累計(jì)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分析得出某些確定性的推斷，然后把所得結(jié)論用計(jì)算機(jī)程序加以描述，再輸入計(jì)算機(jī)之中，觀察在輸入相同的刺激信息條件下計(jì)算機(jī)的輸出狀態(tài)如果計(jì)算機(jī)輸出狀態(tài)同人類(lèi)被試輸出的反應(yīng)一致，說(shuō)明人的心理活動(dòng)過(guò)程和計(jì)算機(jī)程序有其相似之處如果不一致，則表明據(jù)已構(gòu)成的計(jì)算機(jī)程序來(lái)說(shuō)明人的內(nèi)部心理活動(dòng)過(guò)程是不完善、不正確的，需要進(jìn)行修正費(fèi)肯鮑姆（FAFeigenbaum）關(guān)于EAPM程序報(bào)告（初級(jí)知覺(jué)和記憶程序，ElementaryPerceptualandMemorizerProgram）。EPAM通過(guò)建立一個(gè)分類(lèi)樹(shù)或辨別網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)。即連續(xù)加工和一次只考慮編碼一種信息。如區(qū)分A、H、V、Y四個(gè)字母的加工第3頁(yè)/共60頁(yè)EPAM連續(xù)加工程序第4頁(yè)/共60頁(yè)第二節(jié)計(jì)算機(jī)模擬方法一、涵義指利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬、檢驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)人的認(rèn)知活動(dòng)及其行為表現(xiàn)的規(guī)律的研究方法。指導(dǎo)思想：凡是計(jì)算機(jī)能夠順利運(yùn)行的，必須是在程序上清晰的、有序列的，而不是假設(shè)性的或推測(cè)的。通過(guò)計(jì)算機(jī)的運(yùn)作來(lái)模擬人類(lèi)認(rèn)知活動(dòng)的嚴(yán)密性和邏輯性第5頁(yè)/共60頁(yè)二、計(jì)算機(jī)模擬方法的基本過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬主要是用來(lái)揭示人的高級(jí)心理活動(dòng)過(guò)程，特別是人的思維活動(dòng)過(guò)程首先把人的認(rèn)知操作編制成計(jì)算機(jī)程序（必須具有層次的、邏輯嚴(yán)密的、可運(yùn)行的）其次在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從中觀察和了解人的認(rèn)知活動(dòng)過(guò)程在辨別、比較、分析、推理和解決問(wèn)題上的心理活動(dòng)過(guò)程第6頁(yè)/共60頁(yè)計(jì)算機(jī)模擬對(duì)于研究人的認(rèn)知活動(dòng)過(guò)程已經(jīng)產(chǎn)生了三種積極的影響：計(jì)算機(jī)模擬可以用來(lái)驗(yàn)證人的思想活動(dòng)過(guò)程計(jì)算機(jī)模擬可以用來(lái)修正關(guān)于人的認(rèn)知理論或認(rèn)知觀點(diǎn)計(jì)算機(jī)模擬可以發(fā)現(xiàn)尚未發(fā)現(xiàn)的認(rèn)知活動(dòng)問(wèn)題，從而增強(qiáng)對(duì)人的認(rèn)知活動(dòng)過(guò)程的了解第7頁(yè)/共60頁(yè)第三節(jié)流程圖示研究涵義：指以作業(yè)圖或信息流程圖的形式表示人的心理活動(dòng)，并以此分析人的信息加工過(guò)程的研究方法信息加工流程模式：用流程圖的方式來(lái)分析與概括人的信息加工過(guò)程，是一種簡(jiǎn)明、扼要地說(shuō)明人的心理活動(dòng)過(guò)程的具體方法。系列方框（一個(gè)方框表示信息加工的一個(gè)步驟），箭頭標(biāo)出信息流向的方位和先后次序第8頁(yè)/共60頁(yè)第9頁(yè)/共60頁(yè)第10頁(yè)/共60頁(yè)第四節(jié)口語(yǔ)報(bào)告法涵義：又稱口述記錄分析法，指被試在解決某項(xiàng)問(wèn)題時(shí)“出聲思考”（出聲講出）其思維內(nèi)容，研究者記錄后進(jìn)行分析，從而揭示被試認(rèn)知活動(dòng)規(guī)律的研究方法基本過(guò)程：對(duì)被試進(jìn)行訓(xùn)練，要求被試解決某個(gè)問(wèn)題時(shí)出聲思考并進(jìn)行錄音，整理錄音材料，分析后繪出問(wèn)題解決行為圖問(wèn)題行為圖包括兩個(gè)部分：一是被試所具有的知識(shí)狀態(tài)，二是被試的內(nèi)部操作過(guò)程第11頁(yè)/共60頁(yè)第12頁(yè)/共60頁(yè)第五節(jié)反應(yīng)時(shí)測(cè)量法一、涵義它是指刺激作用于有機(jī)體后到其作出明顯反應(yīng)所需要的時(shí)間，即刺激與反應(yīng)之間的時(shí)間間隔又稱為有機(jī)體反應(yīng)潛伏期，其過(guò)程包括刺激作用于感官、引起感官的興奮、感受器的換能、將興奮傳遞到大腦的相應(yīng)區(qū)域，大腦再對(duì)這些興奮進(jìn)行分析加工并通過(guò)傳出通路將指令傳到運(yùn)動(dòng)器官，運(yùn)動(dòng)效應(yīng)器接受神經(jīng)沖動(dòng)，產(chǎn)生一定的反應(yīng)它是一種反應(yīng)變量，作為個(gè)體成績(jī)指標(biāo)或內(nèi)部加工信息過(guò)程的復(fù)雜程度的指標(biāo)第13頁(yè)/共60頁(yè)二、基本過(guò)程1850年赫爾姆霍茲，測(cè)定青蛙運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度1868年唐德斯（荷蘭，F(xiàn)ＣDonders）利用反應(yīng)時(shí)觀察研究人的心理活動(dòng)所需要的“心理過(guò)程速度”的時(shí)間，由此反應(yīng)時(shí)被引入心理學(xué)研究領(lǐng)域（一）減法反應(yīng)時(shí)（唐德斯反應(yīng)時(shí)ABC）第14頁(yè)/共60頁(yè)第15頁(yè)/共60頁(yè)簡(jiǎn)單反應(yīng)、選擇反應(yīng)、分辨反應(yīng)第16頁(yè)/共60頁(yè)（一）唐德斯減法反應(yīng)時(shí)第17頁(yè)/共60頁(yè)表2-1三種反應(yīng)時(shí)測(cè)量表課題刺激物反應(yīng)數(shù)心理活動(dòng)過(guò)程A一個(gè)一個(gè)簡(jiǎn)單反應(yīng)B多個(gè)多個(gè)簡(jiǎn)單反應(yīng)、刺激分辨、選擇反應(yīng)C多個(gè)一個(gè)簡(jiǎn)單反應(yīng)、刺激分辨第18頁(yè)/共60頁(yè)(二)因素相加法(加法反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn))減法反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的延伸，最初是由斯騰伯格(Sternberg,1966,1967,1969)發(fā)展出來(lái)的其邏輯是安排兩種反應(yīng)時(shí)作業(yè)，其中一個(gè)作業(yè)包含另一個(gè)作業(yè)所沒(méi)有的一個(gè)因素，而在其它方面均相同，從這兩個(gè)作業(yè)的反應(yīng)時(shí)之差來(lái)判定與之相應(yīng)的加工階段Sternberg的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)因素相加法有助于確定信息加工過(guò)程的各個(gè)階段，但確定不同加工階段的順序是有困難的第19頁(yè)/共60頁(yè)(三)“開(kāi)窗”實(shí)驗(yàn)“開(kāi)窗”實(shí)驗(yàn)是反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的一種新技術(shù)。它通過(guò)對(duì)某種認(rèn)知作業(yè)的分析，把每種認(rèn)知成分經(jīng)歷的時(shí)間過(guò)程比較直接地估計(jì)出來(lái)能夠直接地測(cè)量每個(gè)加工階段的時(shí)間，從而能明顯地看出這些加工階段，好像打開(kāi)窗戶一覽無(wú)遺，是反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的一種新的技術(shù)漢密爾頓(Hamilton,1977)、哈其和里吉曼(Hockey&Rejman,1981)的字母轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)，如“KENC+4”正確反應(yīng)：OIRG，編碼、轉(zhuǎn)換、貯存三個(gè)階段第20頁(yè)/共60頁(yè)反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題速度與正確率權(quán)衡（tradeoff)問(wèn)題目前的主導(dǎo)看法是，就一般的反應(yīng)時(shí)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，在實(shí)驗(yàn)達(dá)到高正確率的條件下，反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)是有效的。在統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，應(yīng)單獨(dú)對(duì)反應(yīng)錯(cuò)誤率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在分析結(jié)果時(shí)加以考慮第21頁(yè)/共60頁(yè)第六節(jié)內(nèi)隱聯(lián)想測(cè)驗(yàn)方法一、內(nèi)隱聯(lián)想測(cè)驗(yàn)方法格林沃爾德（Greenwald）在1988年介紹了內(nèi)隱聯(lián)想測(cè)驗(yàn)（ImplicitAssociationTest，IAT）“Flower-insectIAT”：通過(guò)計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)一種花的名字，一種昆蟲(chóng)的名字，一個(gè)積極詞匯，一個(gè)消極詞匯，要求被試對(duì)這些刺激信息進(jìn)行分類(lèi)，并按實(shí)驗(yàn)要求撳鍵做出反應(yīng)第22頁(yè)/共60頁(yè)一、內(nèi)隱聯(lián)想測(cè)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)中被試需要完成兩個(gè)聯(lián)合任務(wù)，在聯(lián)合任務(wù)1中，被試對(duì)花的名字和積極詞匯做出反應(yīng)（如按A鍵），對(duì)昆蟲(chóng)的名字和消極詞匯共同做出反應(yīng)（如按5鍵）；在聯(lián)合任務(wù)2中，被試對(duì)花的名字和消極詞匯共同做出反應(yīng)，對(duì)昆蟲(chóng)的名字和積極詞匯做出反應(yīng)。通過(guò)反應(yīng)時(shí)的差異來(lái)推斷是否存在聯(lián)系及其緊密程度。如聯(lián)合任務(wù)1的反應(yīng)時(shí)間短IAT效應(yīng)為考察指標(biāo)。IAT效應(yīng)指前后兩個(gè)聯(lián)合任務(wù)中個(gè)體平均反應(yīng)時(shí)的差值，如果在一定顯著性水平上大于0，則實(shí)驗(yàn)假設(shè)成立，若小于0則說(shuō)明假設(shè)不成立，則類(lèi)別與屬性的關(guān)系反轉(zhuǎn)，若沒(méi)有顯著性差異，則說(shuō)明類(lèi)別與屬性兩個(gè)維度之間沒(méi)有所預(yù)期的內(nèi)在聯(lián)系存在第23頁(yè)/共60頁(yè)二、TheGO/No-go聯(lián)想測(cè)驗(yàn)方法GNAT是格林沃爾德最近提出來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)隱社會(huì)認(rèn)知的研究方法，它是對(duì)IAT的有機(jī)補(bǔ)充它考察目標(biāo)類(lèi)別和屬性維度（如積極和消極評(píng)價(jià)）概念之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度，彌補(bǔ)了IAT實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中需要提供類(lèi)別維度，不能對(duì)某一對(duì)象做出評(píng)價(jià)的限制吸收信號(hào)檢測(cè)論的思想，實(shí)驗(yàn)中包括目標(biāo)刺激（信號(hào)）和分心刺激（噪音），如目標(biāo)類(lèi)別（Fruit）和積極評(píng)價(jià)（Good）作為信號(hào)，而將目標(biāo)類(lèi)別（Bugs）和消極評(píng)價(jià)（Bad）作為噪音，當(dāng)呈現(xiàn)Fruit和Good時(shí)被試按空格做出反應(yīng)（稱為Go），當(dāng)呈現(xiàn)Bugs和Bad時(shí)被試不做出反應(yīng)（稱為No-go）第24頁(yè)/共60頁(yè)在GNAT實(shí)驗(yàn)程序中包括了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)階段，在階段1，被試對(duì)目標(biāo)類(lèi)別和屬性類(lèi)別做出反應(yīng)（Fruit和Good），對(duì)Bugs和Bad則不做出反應(yīng)；在階段2中被試對(duì)目標(biāo)類(lèi)別和屬性類(lèi)別做出反應(yīng)（Fruit和Bad），對(duì)Bugs和Good不做反應(yīng)采用d′做指標(biāo)，將正確的“Go”反應(yīng)稱為擊中率，將不正確的“Go”反應(yīng)視為虛報(bào)率2002年BNosek的研究，當(dāng)將Fruit和Good作為信號(hào)時(shí)，d′=2.77，而將Fruit和Bad作為信號(hào)時(shí)，d′=1.65，有顯著性差異第25頁(yè)/共60頁(yè)Eysenck&Keane認(rèn)為認(rèn)知心理學(xué)主要有四種研究方法，即：實(shí)驗(yàn)認(rèn)知心理學(xué)（experimentalcognitivepsychology）：它繼承了認(rèn)知心理學(xué)的實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)且不涉及計(jì)算建模（computationalmodelling）方面的內(nèi)容。認(rèn)知科學(xué)（cognitivescience）：它開(kāi)發(fā)各種計(jì)算模型來(lái)理解人類(lèi)認(rèn)知。認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)（cognitiveneuropsychology）：它通過(guò)研究腦損傷患者的認(rèn)知損害（cognitiveimpairments）來(lái)為正常人類(lèi)認(rèn)知研究提供有價(jià)值的資料。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)（cognitiveneuroscience）：它通過(guò)運(yùn)用一些技術(shù)手段（如腦功能成像）研究大腦功能以理解人類(lèi)認(rèn)知。第26頁(yè)/共60頁(yè)實(shí)驗(yàn)法（empiricalmethod）大部分關(guān)于認(rèn)知過(guò)程和結(jié)構(gòu)的研究都是通過(guò)嚴(yán)格控制變量來(lái)觀察被試行為（如反應(yīng)時(shí)和/或操作準(zhǔn)確性）而獲得的。這種方法已被證明非常有效。通過(guò)這一方法獲得的數(shù)據(jù)也被用來(lái)發(fā)展和證明眾多認(rèn)知心理學(xué)理論。然而，我們?cè)谶\(yùn)用這些數(shù)據(jù)時(shí)需考慮兩個(gè)潛在的問(wèn)題。1．速度和操作準(zhǔn)確性只能為認(rèn)知心理學(xué)家對(duì)他所關(guān)心的內(nèi)部過(guò)程和結(jié)構(gòu)提供間接的信息。2．行為數(shù)據(jù)通常是在人為環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室里收集的。人們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中對(duì)一件事情的表現(xiàn)可能同日常生活中的大相徑庭。

第27頁(yè)/共60頁(yè)研究者也可采用內(nèi)省法（introspection）。根據(jù)《牛津英語(yǔ)詞典》的定義，內(nèi)省就是一個(gè)人對(duì)自身心理過(guò)程的檢查與觀察。內(nèi)省依賴于意識(shí)經(jīng)驗(yàn)，而意識(shí)經(jīng)驗(yàn)是個(gè)人的且不為他人所知。Nisbert和Wilson(1977)在分析了一些研究實(shí)例后，指出內(nèi)省法對(duì)認(rèn)知研究基本上沒(méi)有什么價(jià)值。在一個(gè)研究里，主試先讓被試看5對(duì)依次排列且基本雷同的長(zhǎng)筒襪，然后要求被試判斷最喜歡哪一對(duì)。在被試做出選擇后，主試要求被試回答為什么選擇那一對(duì)。絕大多數(shù)被試都選擇了最右邊那一對(duì)。因而事實(shí)是，長(zhǎng)筒襪的相應(yīng)空間位置顯著影響了被試的判斷。但所有被試都否認(rèn)了這一因素的作用，認(rèn)為這些長(zhǎng)筒襪的顏色、質(zhì)地等方面的細(xì)微差異導(dǎo)致他們做出那樣的選擇。

第28頁(yè)/共60頁(yè)認(rèn)知科學(xué)認(rèn)知科學(xué)家開(kāi)發(fā)各種計(jì)算模型（computationalmodel）以理解人類(lèi)認(rèn)知過(guò)程。一個(gè)理想的計(jì)算模型能引導(dǎo)人們?nèi)ヒ?guī)范一個(gè)理論并預(yù)測(cè)個(gè)體在新情景中的行為。數(shù)學(xué)模型在信息加工范式出現(xiàn)很久之前就已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)領(lǐng)域（如智力測(cè)驗(yàn)）廣為運(yùn)用了。計(jì)算模型最大的優(yōu)點(diǎn)就是它們能對(duì)一個(gè)現(xiàn)象作出解釋性和預(yù)測(cè)性說(shuō)明由于計(jì)算模型可以說(shuō)是認(rèn)知科學(xué)方法的標(biāo)志第29頁(yè)/共60頁(yè)計(jì)算建模（computationalmodelling）：從流程圖到模擬過(guò)去，許多實(shí)驗(yàn)認(rèn)知心理學(xué)家在闡述其理論時(shí)所用的語(yǔ)言總是模棱兩可。這一現(xiàn)象使其他研究者很難確定所獲證據(jù)是否能支持某一理論。相反，認(rèn)知科學(xué)家用計(jì)算機(jī)程序來(lái)表述認(rèn)知理論，使得所有細(xì)節(jié)都清晰可辯。在六、七十年代，認(rèn)知心理學(xué)家喜歡用流程圖（flowchart）而不是程序去描述認(rèn)知理論。計(jì)算機(jī)科學(xué)家在編寫(xiě)具體程序代碼前需要畫(huà)一些流程圖，作為設(shè)計(jì)圖或工作計(jì)劃。流程圖比文字表述更具體和專(zhuān)門(mén)化，但如果不與具體程序配合使用，還是顯得不夠精確。

第30頁(yè)/共60頁(yè)認(rèn)知心理學(xué)家使用流程圖常常招致尖銳的質(zhì)疑，如:“流程圖的每個(gè)邏輯方塊里究竟發(fā)生了什么？”“沿著這些箭頭究竟又發(fā)生了什么？”等。這些問(wèn)題又引來(lái)進(jìn)一步的嚴(yán)厲批評(píng)。人們需要知道“什么是句子編碼？”、“多長(zhǎng)才是太長(zhǎng)？”和“怎樣檢測(cè)句子歧義？”等一系列問(wèn)題。第31頁(yè)/共60頁(yè)關(guān)于計(jì)算機(jī)模擬的三個(gè)議題能不能在達(dá)到書(shū)面程序之前對(duì)一個(gè)理論進(jìn)行解碼？能不能把一個(gè)程序的心理學(xué)特征與其它特征區(qū)分開(kāi)來(lái)？計(jì)算機(jī)程序和人類(lèi)被試在反應(yīng)時(shí)上會(huì)表現(xiàn)出差別嗎？第32頁(yè)/共60頁(yè)認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)研究腦損傷患者的認(rèn)知活動(dòng)模式。研究這些患者保持完整或損害的認(rèn)知特性是具有重要價(jià)值的。一是因?yàn)槟X損傷患者的認(rèn)知活動(dòng)通?？捎糜嘘P(guān)認(rèn)知心理學(xué)理論來(lái)解釋。這些理論對(duì)正常認(rèn)知活動(dòng)中所涉及的過(guò)程或機(jī)制進(jìn)行了規(guī)范。當(dāng)選擇性損傷上述某些機(jī)制時(shí)，原則上這些理論也應(yīng)該能夠解釋那些腦損傷患者所表現(xiàn)出來(lái)的許多認(rèn)知損害現(xiàn)象。二是來(lái)自于腦損傷患者的相關(guān)證據(jù)有助于拒絕由認(rèn)知心理學(xué)家提出的某些理論并且提出關(guān)于正常認(rèn)知活動(dòng)的新理論。

第33頁(yè)/共60頁(yè)Ellis和Young（1988,p.4）提出認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)的主要目標(biāo)應(yīng)該是：從腦損傷患者身上保持完好的和受損害的各種認(rèn)知能力推斷正常和完整的認(rèn)知過(guò)程…認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)家也希望能夠斷言，如果正常且完整的認(rèn)知系統(tǒng)不以某種方式組織的話，在腦損傷患者中觀察到的那些癥狀模式可能就不會(huì)發(fā)生了第34頁(yè)/共60頁(yè)研究的效果應(yīng)該是，認(rèn)知心理學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)之間會(huì)產(chǎn)生雙向的影響，即前者影響后者而后者也可影響前者。認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)研究實(shí)例：Atkinson和Shiffrin(1968)提出，長(zhǎng)時(shí)記憶與短時(shí)記憶之間存在重要差別（即兩種記憶系統(tǒng)說(shuō)）且信息需通過(guò)復(fù)述（rehearsal）和在短時(shí)記憶中進(jìn)行的其它加工活動(dòng)而進(jìn)入長(zhǎng)時(shí)記憶。Shallice和Warrington(1970)發(fā)現(xiàn)腦損傷患者KF的短時(shí)記憶受到嚴(yán)重?fù)p害，而長(zhǎng)時(shí)記憶則保持完整。這一結(jié)果支持了上述假說(shuō)。

第35頁(yè)/共60頁(yè)對(duì)KF的研究達(dá)到了兩個(gè)目的：一是它提供證據(jù)支持兩種不同記憶系統(tǒng)假說(shuō)。二是它也指出了Atkinson和Shiffrin(1968)理論模型的嚴(yán)重缺陷。根據(jù)該模型，如果長(zhǎng)時(shí)學(xué)習(xí)和記憶確實(shí)依賴于短時(shí)記憶，那么在短時(shí)記憶嚴(yán)重?fù)p害情況下居然長(zhǎng)時(shí)記憶還保持完整的結(jié)果就有些不可思議了。KF的例子清楚地顯示了認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)研究的潛在意義。針對(duì)該患者的研究發(fā)現(xiàn)了六十年代末占主導(dǎo)地位的記憶理論所存在的嚴(yán)重缺陷。這項(xiàng)研究也證明了個(gè)案研究的價(jià)值。

第36頁(yè)/共60頁(yè)認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)家怎樣去設(shè)計(jì)研究認(rèn)知功能的各種任務(wù)呢？一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)就是促使被試出現(xiàn)分離現(xiàn)象（dissociation），即患者在第一項(xiàng)任務(wù)中表現(xiàn)正常而在第二項(xiàng)任務(wù)中表現(xiàn)異常的現(xiàn)象?；颊逰F在短時(shí)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶測(cè)驗(yàn)成績(jī)上就出現(xiàn)了分離現(xiàn)象。這一證據(jù)被用來(lái)證明正常個(gè)體也至少存在兩個(gè)不同記憶系統(tǒng)。第37頁(yè)/共60頁(yè)雙重分離現(xiàn)象（doubledissociation）從一個(gè)單一分離現(xiàn)象作出一個(gè)普遍性推論存在一個(gè)潛在的問(wèn)題。一位患者在第一項(xiàng)任務(wù)上表現(xiàn)不好但在第二項(xiàng)任務(wù)上表現(xiàn)正常，可能只是因?yàn)榈谝豁?xiàng)任務(wù)更復(fù)雜的緣故，而不是由第一項(xiàng)任務(wù)涉及腦損傷引起的某些特定功能損害造成的。對(duì)這一問(wèn)題的解決辦法就是在患者身上發(fā)現(xiàn)雙重分離現(xiàn)象。所謂雙重分離就是一個(gè)患者在任務(wù)1上表現(xiàn)正常在任務(wù)2上表現(xiàn)異常，而另一患者在任務(wù)2上表現(xiàn)正常在任務(wù)1上表現(xiàn)異常的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)雙重分離現(xiàn)象，則結(jié)果就不能用任務(wù)難度不同來(lái)解釋。第38頁(yè)/共60頁(yè)KF短時(shí)記憶異常而長(zhǎng)時(shí)記憶正常，但遺忘癥（amnesia）患者長(zhǎng)時(shí)記憶嚴(yán)重異常而短時(shí)記憶正常。這些發(fā)現(xiàn)建議大腦中存在兩個(gè)彼此獨(dú)立的記憶系統(tǒng)。如果腦損傷只限于某一局部且只影響單一認(rèn)知過(guò)程或機(jī)制，那么認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)研究就變得相對(duì)容易了。事實(shí)是腦損傷常常牽涉相對(duì)廣泛的區(qū)域，因而多個(gè)認(rèn)知系統(tǒng)或多或少地受到了損害。這就意味著，我們要用一定的智慧才能從腦損傷患者身上獲得的資料作出關(guān)于人類(lèi)認(rèn)知的解釋。

第39頁(yè)/共60頁(yè)理論假設(shè)絕大多數(shù)認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)家認(rèn)可除最后一條外的所有假設(shè)：認(rèn)知系統(tǒng)具有模塊化（modularity）特點(diǎn)。也就是說(shuō)，認(rèn)知系統(tǒng)由相對(duì)獨(dú)立的認(rèn)知過(guò)程或模塊(module)組成。每一模塊在某種程度上來(lái)說(shuō)都獨(dú)立于其它模塊而工作。一般來(lái)說(shuō)，腦損傷只是損害了其中的一些模塊。大腦的物理組織與心理結(jié)構(gòu)之間存在具有重要意義的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這一假說(shuō)被稱為心腦同形觀（isomorphism）。研究腦損傷患者的認(rèn)知功能可幫助了解正常人的認(rèn)知機(jī)制。需要指出的是，這一假設(shè)是與上述其它假設(shè)緊密聯(lián)系在一起的。絕大多數(shù)患者可根據(jù)綜合癥（syndrome）而加以分類(lèi)。每一綜合癥都是根據(jù)同時(shí)出現(xiàn)的一組癥狀而劃定的。第40頁(yè)/共60頁(yè)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)各種研究大腦功能的技術(shù)主要表現(xiàn)為時(shí)間分辨率(temporalresolution)和空間分辨率（spatialresolution）上的區(qū)別(Churchland和Sejnowski,1991)。從時(shí)間指標(biāo)來(lái)說(shuō)，一些技術(shù)能提供毫秒級(jí)的活動(dòng)信息（這種分辨率適合于思維研究），而另一些技術(shù)則從更長(zhǎng)的時(shí)間范圍如幾分鐘或數(shù)小時(shí)來(lái)考慮大腦的活動(dòng)。從空間指標(biāo)來(lái)說(shuō)，一些技術(shù)提供單細(xì)胞水平的活動(dòng)信息，而另一些則提供多組細(xì)胞的活動(dòng)情況。

第41頁(yè)/共60頁(yè)單細(xì)胞記錄單細(xì)胞記錄(single-unitrecording)是四十多年前發(fā)展出來(lái)的一項(xiàng)記錄單個(gè)神經(jīng)元活動(dòng)的精細(xì)技術(shù)。直徑約為萬(wàn)分之一毫米的微電極(micro-electrode)被插進(jìn)動(dòng)物大腦以獲得細(xì)胞膜外電位（extracellularpotential）記錄。一個(gè)立體定位裝置被用來(lái)固定動(dòng)物的位置以及幫助確定電極在三維空間的準(zhǔn)確位置。單細(xì)胞記錄是一項(xiàng)靈敏度非常高的技術(shù)，百萬(wàn)分之一伏特的電壓都可能被檢測(cè)到。第42頁(yè)/共60頁(yè)這一技術(shù)最為著名的應(yīng)用是Hubel和Wiesel(1962,1979)對(duì)視覺(jué)的研究。他們用貓和猴子作被試研究了基本視覺(jué)過(guò)程的神經(jīng)生理學(xué)機(jī)制。Hubel和Wiesel發(fā)現(xiàn)在初級(jí)視覺(jué)皮質(zhì)中分別存在一些簡(jiǎn)單和復(fù)雜的細(xì)胞以及眾多更為復(fù)雜的細(xì)胞。這兩種細(xì)胞均對(duì)某一特定朝向的直線條做出最大反應(yīng)。Hubel和Wiesel的發(fā)現(xiàn)是如此的清楚和有說(shuō)服力，以致它能約束許多后續(xù)的視知覺(jué)理論，其中包括Marr的理論

第43頁(yè)/共60頁(yè)評(píng)論單細(xì)胞記錄技術(shù)對(duì)提供腦功能在神經(jīng)元水平上的具體活動(dòng)信息非常有效，因而相對(duì)其它技術(shù)而言也就更加精細(xì)一些。這一技術(shù)的另一優(yōu)勢(shì)是關(guān)于神經(jīng)元活動(dòng)的信息可在一個(gè)非常寬泛的時(shí)間范圍內(nèi)（從幾毫秒到幾小時(shí)或幾天）采集。該技術(shù)的主要局限是由于需穿透神經(jīng)組織，所以當(dāng)運(yùn)用于人類(lèi)時(shí)不太受歡迎。另一個(gè)局限是它只能提供神經(jīng)元水平的活動(dòng)信息。因此有必要發(fā)展其它技術(shù)來(lái)評(píng)估大腦皮質(zhì)在更廣泛領(lǐng)域里的活動(dòng)情況。第44頁(yè)/共60頁(yè)事件相關(guān)電位(ERPs)腦電圖(electroencephalogram-EEG)是通過(guò)在頭皮表面記錄大腦內(nèi)部的電活動(dòng)情況而獲得的。大腦內(nèi)部的非常微小的電變化都能被置于頭皮表面的電極記錄到。這些變化可通過(guò)示波器（oscilloscope）中的陰極射線管（cathode-raytube）而得以顯示。EEG的關(guān)鍵問(wèn)題是腦電活動(dòng)的自發(fā)性或大量的背景活動(dòng)阻礙了對(duì)刺激引起的信息加工活動(dòng)的記錄。解決辦法是多次呈現(xiàn)相同刺激。隨后，每一刺激呈現(xiàn)后的EEG片段被抽取出來(lái)并根據(jù)刺激的觸發(fā)時(shí)間加以排列。把這些EEG片段疊加后平均就獲得一個(gè)單一波形。我們通過(guò)這種技術(shù)就從腦電圖記錄中獲得了事件相關(guān)電位，從而允許我們把刺激的效應(yīng)從背景活動(dòng)中分離出來(lái)。

第45頁(yè)/共60頁(yè)事件相關(guān)電位在評(píng)估某些認(rèn)知活動(dòng)的時(shí)間特點(diǎn)上尤為有效。例如，一些研究注意的專(zhuān)家提出對(duì)目標(biāo)和非目標(biāo)刺激的加工是在早期階段以不同的方式分別進(jìn)行的，而另外一些研究者則認(rèn)為被試以非常相似的方式對(duì)這兩種刺激進(jìn)行充分加工。通過(guò)事件相關(guān)電位技術(shù)獲得的證據(jù)支持前一種觀點(diǎn)。如Woldorff等(1993)采用聽(tīng)覺(jué)刺激進(jìn)行的一項(xiàng)研究就發(fā)現(xiàn)，在刺激呈現(xiàn)大約20-50毫秒后，針對(duì)目標(biāo)刺激的事件相關(guān)電位明顯大于針對(duì)非目標(biāo)刺激的事件相關(guān)電位。

第46頁(yè)/共60頁(yè)評(píng)論相對(duì)于其它技術(shù)而言，事件相關(guān)電位可提供關(guān)于大腦活動(dòng)的更具體的時(shí)間信息，同時(shí)也有非常廣泛的臨床用途，如多發(fā)性硬化癥（multiplesclerosis）的診斷就是一個(gè)例子事件相關(guān)電位并不能提供關(guān)于腦功能定位方面的精確信息。這一問(wèn)題部分是因?yàn)槟X顱（skull）和大腦組織（braintissue）干擾了來(lái)自大腦內(nèi)部的電場(chǎng)所引起的。更進(jìn)一步說(shuō)，事件相關(guān)電位只有在刺激非常簡(jiǎn)單且所給任務(wù)（如目標(biāo)檢測(cè)）只涉及基本過(guò)程時(shí)才更為有說(shuō)服力。由于這些限制（包括一個(gè)刺激需呈現(xiàn)多次的實(shí)驗(yàn)范式），因此事件相關(guān)電位技術(shù)不宜研究形式復(fù)雜的認(rèn)知活動(dòng)，如問(wèn)題解決和推理等。

第47頁(yè)/共60頁(yè)正電子發(fā)射層析攝影術(shù)（PET）正電子發(fā)射層析攝影術(shù)（positronemissiontomography，簡(jiǎn)稱PET掃描）是最受媒體注意的這一技術(shù)是根據(jù)對(duì)正電子的檢測(cè)而獲得有關(guān)大腦活動(dòng)的信息的。正電子（positron）是由某些放射性物質(zhì)釋放的一種微粒子。帶有放射性標(biāo)記的液體被注射進(jìn)體內(nèi)并迅速聚集在大腦的血管中。當(dāng)部分皮質(zhì)興奮時(shí)，帶放射性標(biāo)記的液體就迅速移向興奮處。接著一個(gè)掃描裝置就測(cè)量放射性液體所產(chǎn)生的正電子數(shù)量。然后，再由計(jì)算機(jī)把這一信息轉(zhuǎn)換成代表大腦不同區(qū)域興奮水平的圖像。第48頁(yè)/共60頁(yè)Raichle(1994b)介紹了認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家用來(lái)研究認(rèn)知過(guò)程的PET技術(shù)。這一方法基于一種減法邏輯（subtractivelogic）。研究者首先測(cè)量某一實(shí)驗(yàn)條件下和某一控制或基線條件下（如實(shí)驗(yàn)任務(wù)呈現(xiàn)前的狀態(tài)）的大腦興奮水平。然后，控制條件下的大腦興奮水平被從實(shí)驗(yàn)條件中的大腦興奮水平中減除。這一減法處理被認(rèn)為可觀察由純實(shí)驗(yàn)條件所引起的大腦興奮區(qū)域和水平。第49頁(yè)/共60頁(yè)P(yáng)ET被多次用來(lái)研究情景記憶(episodicmemory)。情景記憶是一種長(zhǎng)時(shí)記憶，涉及對(duì)過(guò)去情景或場(chǎng)合的有意識(shí)回憶。當(dāng)被試提取情景記憶時(shí)，右前額葉顯示較其它記憶提取時(shí)更高的興奮水平第50頁(yè)/共60頁(yè)評(píng)論P(yáng)ET的主要優(yōu)點(diǎn)之一是其具有較高的空間分辨率（可達(dá)3-4毫米）。這一技術(shù)具有廣泛的用途，即可用來(lái)確定多種認(rèn)知活動(dòng)的大腦興奮區(qū)域。PET也存在許多局限性。第一，其時(shí)間分辨率很低。PET測(cè)定的是60秒或更長(zhǎng)時(shí)段的每一大腦區(qū)域的活動(dòng)量，因而也就不能顯示伴隨大多數(shù)認(rèn)知過(guò)程所發(fā)生的迅速變化。第二，PET只能間接測(cè)量有關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)。正如Anderson,Holliday,Singh和Harding(1996,p.423)所指出的，“局部腦血流量（regionalcerebralbloodflow-rCBF）的變化是通過(guò)測(cè)量放射性同位素所發(fā)射的正電子的空間分布變化所獲得的，而這一變化被認(rèn)為反映了神經(jīng)活動(dòng)的變化。”這一假設(shè)可能更適應(yīng)于信息加工的早期階段。第51頁(yè)/共60頁(yè)第三，這是一項(xiàng)侵襲性技術(shù)（invasivetechnique），即實(shí)驗(yàn)者需要向被試注射放射性同位素標(biāo)記液。第四，研究者很難對(duì)根據(jù)減法邏輯獲得的證據(jù)予以充分解釋。例如，研究者可假設(shè)提取情景記憶時(shí)其它記憶成分并未引起大腦某些特定區(qū)域的活動(dòng)?？蓮牧硪唤嵌葋?lái)說(shuō)，被試也可能在提取情景記憶時(shí)動(dòng)機(jī)較提取其它記憶時(shí)會(huì)更強(qiáng)一些。這樣一來(lái)，大腦的某些活動(dòng)可能是反映了動(dòng)機(jī)系統(tǒng)而不是記憶系統(tǒng)的活動(dòng)。第52頁(yè)/共60頁(yè)磁共振成像（MRI和fMRI）磁共振成像（magneticresonanceimaging-MRI）的原理是利用電磁場(chǎng)去興奮大腦中的原子。這一過(guò)程所導(dǎo)致的磁場(chǎng)變化被一臺(tái)環(huán)繞患者的11噸重的磁體所檢測(cè)。這些變化進(jìn)而由一臺(tái)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)化成一幅非常精確的三維圖像。MRI掃描因可進(jìn)行多角度檢測(cè)而被用來(lái)檢測(cè)大腦中非常細(xì)小的腫瘤。當(dāng)然，僅從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，它只能發(fā)現(xiàn)大腦的結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)，在功能方面還無(wú)能為力。

第53頁(yè)/共60頁(yè)MRI技術(shù)已經(jīng)被用來(lái)測(cè)量大腦的活動(dòng)以提供功能磁共振成像（functionalmagneticresonanceimaging-fMRI）。局部神經(jīng)元興奮將引起該區(qū)域血流量的增加，而血液中含有氧和葡萄糖。Raichle(1994a,p.41)指出，“血紅蛋白(haemoglobin)所攜帶的氧的含量影響了血紅蛋白的磁場(chǎng)特性…MRI能檢測(cè)到大腦的功能性氧消耗變化情況?！惫δ艽殴舱癯上窦夹g(shù)能清晰地顯示高活動(dòng)量區(qū)域的三維圖像。功能磁共振成像比PET具有更高的時(shí)間和空間分辨率，因而也更為有效。然而它同PET技術(shù)一樣，也是采用減法邏輯，即把控制狀態(tài)或某一狀態(tài)從實(shí)驗(yàn)狀態(tài)中減去的方法。第54頁(yè)/共60頁(yè)Tootell等（1995b）采用fMRI技術(shù)完成的一項(xiàng)關(guān)于瀑布錯(cuò)覺(jué)（waterfallillusion）的研究就顯示了這一技術(shù)的有效性。所謂瀑布錯(cuò)覺(jué)指如果長(zhǎng)時(shí)間目視一個(gè)朝一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的刺激（如一個(gè)瀑布），那么緊接著就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)固定目標(biāo)朝相反方向運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)覺(jué)。他們的研究獲得了兩個(gè)重要發(fā)現(xiàn)。一是瀑布錯(cuò)覺(jué)的逐步減小與所觀察的大腦區(qū)域興奮度的降低非常一致。另一是絕大部分由瀑布錯(cuò)覺(jué)所產(chǎn)生的興奮均在視覺(jué)皮質(zhì)V5區(qū)，而一般認(rèn)為V5區(qū)主要參與運(yùn)動(dòng)知覺(jué)的處理（參見(jiàn)本書(shū)第2章）。從而，處理瀑布錯(cuò)覺(jué)的大腦加工機(jī)制與正常的運(yùn)動(dòng)知覺(jué)過(guò)程相似。第55頁(yè)/共60頁(yè)評(píng)論Raichle(1994a,p.350)認(rèn)為fMRI相比其它幾項(xiàng)技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：除了被試偶爾因不適應(yīng)相對(duì)狹小的機(jī)身環(huán)境出現(xiàn)幽閉恐懼癥狀（claustrophobia）以外（整個(gè)身體必須放置于一個(gè)相對(duì)狹窄的管道里），這一技術(shù)是相當(dāng)安全的，至今未見(jiàn)任何生物性危害報(bào)告。磁共振成像能提供有關(guān)結(jié)構(gòu)和功能兩方面的信息。這就能保證對(duì)每一被試的功能區(qū)進(jìn)行精確的解剖定位?？臻g分辨率也相當(dāng)高，達(dá)1-2毫米。fMRI的一個(gè)缺陷是它也只能對(duì)神經(jīng)活動(dòng)進(jìn)