認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法第一節(jié)抽象分析法

一、涵義又稱會聚性證明法（Convergentvalidationmethod）它是指采用人與計算機(jī)之間的功能類比，并以其他實驗分析為輔助，通過綜合與抽象，以推理、判斷的方式得出某些（種）推斷結(jié)論的研究方法認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法二、基本程序主要工具是計算機(jī)程序用它來模擬人的某些心理活動過程，通過個人的實驗來累計數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析得出某些確定性的推斷，然后把所得結(jié)論用計算機(jī)程序加以描述，再輸入計算機(jī)之中，觀察在輸入相同的刺激信息條件下計算機(jī)的輸出狀態(tài)如果計算機(jī)輸出狀態(tài)同人類被試輸出的反應(yīng)一致，說明人的心理活動過程和計算機(jī)程序有其相似之處如果不一致，則表明據(jù)已構(gòu)成的計算機(jī)程序來說明人的內(nèi)部心理活動過程是不完善、不正確的，需要進(jìn)行修正費(fèi)肯鮑姆（FAFeigenbaum）關(guān)于EAPM程序報告（初級知覺和記憶程序，ElementaryPerceptualandMemorizerProgram）。EPAM通過建立一個分類樹或辨別網(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四個字母的加工認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法EPAM連續(xù)加工程序認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法第二節(jié)計算機(jī)模擬方法一、涵義指利用計算機(jī)來模擬、檢驗、發(fā)現(xiàn)人的認(rèn)知活動及其行為表現(xiàn)的規(guī)律的研究方法。指導(dǎo)思想：凡是計算機(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)性的或推測的。通過計算機(jī)的運(yùn)作來模擬人類認(rèn)知活動的嚴(yán)密性和邏輯性認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法二、計算機(jī)模擬方法的基本過程計算機(jī)模擬主要是用來揭示人的高級心理活動過程，特別是人的思維活動過程首先把人的認(rèn)知操作編制成計算機(jī)程序（必須具有層次的、邏輯嚴(yán)密的、可運(yùn)行的）其次在計算機(jī)上進(jìn)行實驗驗證，從中觀察和了解人的認(rèn)知活動過程在辨別、比較、分析、推理和解決問題上的心理活動過程認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法計算機(jī)模擬對于研究人的認(rèn)知活動過程已經(jīng)產(chǎn)生了三種積極的影響：計算機(jī)模擬可以用來驗證人的思想活動過程計算機(jī)模擬可以用來修正關(guān)于人的認(rèn)知理論或認(rèn)知觀點(diǎn)計算機(jī)模擬可以發(fā)現(xiàn)尚未發(fā)現(xiàn)的認(rèn)知活動問題，從而增強(qiáng)對人的認(rèn)知活動過程的了解認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法第三節(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，并以此分析人的信息加工過程的研究方法信息加工流程模式：用流程圖的方式來分析與概括人的信息加工過程，是一種簡明、扼要地說明人的心理活動過程的具體方法。系列方框（一個方框表示信息加工的一個步驟），箭頭標(biāo)出信息流向的方位和先后次序認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法第四節(jié)口語報告法涵義：又稱口述記錄分析法，指被試在解決某項問題時“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)知活動規(guī)律的研究方法基本過程：對被試進(jìn)行訓(xùn)練，要求被試解決某個問題時出聲思考并進(jìn)行錄音，整理錄音材料，分析后繪出問題解決行為圖問題行為圖包括兩個部分：一是被試所具有的知識狀態(tài)，二是被試的內(nèi)部操作過程認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法第五節(jié)反應(yīng)時測量法一、涵義它是指刺激作用于有機(jī)體后到其作出明顯反應(yīng)所需要的時間，即刺激與反應(yīng)之間的時間間隔又稱為有機(jī)體反應(yīng)潛伏期，其過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，大腦再對這些興奮進(jìn)行分析加工并通過傳出通路將指令傳到運(yùn)動器官，運(yùn)動效應(yīng)器接受神經(jīng)沖動，產(chǎn)生一定的反應(yīng)它是一種反應(yīng)變量，作為個體成績指標(biāo)或內(nèi)部加工信息過程的復(fù)雜程度的指標(biāo)認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法二、基本過程1850年赫爾姆霍茲，測定青蛙運(yùn)動神經(jīng)傳導(dǎo)速度1868年唐德斯（荷蘭，F(xiàn)ＣDonders）利用反應(yīng)時觀察研究人的心理活動所需要的“心理過程速度”的時間，由此反應(yīng)時被引入心理學(xué)研究領(lǐng)域（一）減法反應(yīng)時（唐德斯反應(yīng)時ABC）認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法簡單反應(yīng)、選擇反應(yīng)、分辨反應(yīng)認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法（一）唐德斯減法反應(yīng)時認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法表2-1三種反應(yīng)時測量表課題刺激物反應(yīng)數(shù)心理活動過程A一個一個簡單反應(yīng)B多個多個簡單反應(yīng)、刺激分辨、選擇反應(yīng)C多個一個簡單反應(yīng)、刺激分辨認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法(二)因素相加法(加法反應(yīng)時實驗)減法反應(yīng)時實驗的延伸，最初是由斯騰伯格(Sternberg,1966,1967,1969)發(fā)展出來的其邏輯是安排兩種反應(yīng)時作業(yè)，其中一個作業(yè)包含另一個作業(yè)所沒有的一個因素，而在其它方面均相同，從這兩個作業(yè)的反應(yīng)時之差來判定與之相應(yīng)的加工階段Sternberg的經(jīng)典實驗因素相加法有助于確定信息加工過程的各個階段，但確定不同加工階段的順序是有困難的認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法(三)“開窗”實驗“開窗”實驗是反應(yīng)時實驗的一種新技術(shù)。它通過對某種認(rèn)知作業(yè)的分析，把每種認(rèn)知成分經(jīng)歷的時間過程比較直接地估計出來能夠直接地測量每個加工階段的時間，從而能明顯地看出這些加工階段，好像打開窗戶一覽無遺，是反應(yīng)時實驗的一種新的技術(shù)漢密爾頓(Hamilton,1977)、哈其和里吉曼(Hockey&Rejman,1981)的字母轉(zhuǎn)換實驗，如“KENC+4”正確反應(yīng)：OIRG，編碼、轉(zhuǎn)換、貯存三個階段認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法反應(yīng)時實驗存在的問題速度與正確率權(quán)衡（tradeoff)問題目前的主導(dǎo)看法是，就一般的反應(yīng)時實驗來說，在實驗達(dá)到高正確率的條件下，反應(yīng)時數(shù)據(jù)是有效的。在統(tǒng)計實驗結(jié)果時，應(yīng)單獨(dú)對反應(yīng)錯誤率進(jìn)行統(tǒng)計，在分析結(jié)果時加以考慮認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法第六節(jié)內(nèi)隱聯(lián)想測驗方法一、內(nèi)隱聯(lián)想測驗方法格林沃爾德（Greenwald）在1988年介紹了內(nèi)隱聯(lián)想測驗（ImplicitAssociationTest，IAT）“Flower-insectIAT”：通過計算機(jī)呈現(xiàn)一種花的名字，一種昆蟲的名字，一個積極詞匯，一個消極詞匯，要求被試對這些刺激信息進(jìn)行分類，并按實驗要求撳鍵做出反應(yīng)認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法一、內(nèi)隱聯(lián)想測驗方法實驗中被試需要完成兩個聯(lián)合任務(wù)，在聯(lián)合任務(wù)1中，被試對花的名字和積極詞匯做出反應(yīng)（如按A鍵），對昆蟲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，被試對花的名字和消極詞匯共同做出反應(yīng)，對昆蟲的名字和積極詞匯做出反應(yīng)。通過反應(yīng)時的差異來推斷是否存在聯(lián)系及其緊密程度。如聯(lián)合任務(wù)1的反應(yīng)時間短IAT效應(yīng)為考察指標(biāo)。IAT效應(yīng)指前后兩個聯(lián)合任務(wù)中個體平均反應(yīng)時的差值，如果在一定顯著性水平上大于0，則實驗假設(shè)成立，若小于0則說明假設(shè)不成立，則類別與屬性的關(guān)系反轉(zhuǎn)，若沒有顯著性差異，則說明類別與屬性兩個維度之間沒有所預(yù)期的內(nèi)在聯(lián)系存在認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法二、TheGO/No-go聯(lián)想測驗方法GNAT是格林沃爾德最近提出來測量內(nèi)隱社會認(rèn)知的研究方法，它是對IAT的有機(jī)補(bǔ)充它考察目標(biāo)類別和屬性維度（如積極和消極評價）概念之間的聯(lián)結(jié)強(qiáng)度，彌補(bǔ)了IAT實驗設(shè)計中需要提供類別維度，不能對某一對象做出評價的限制吸收信號檢測論的思想，實驗中包括目標(biāo)刺激（信號）和分心刺激（噪音），如目標(biāo)類別（Fruit）和積極評價（Good）作為信號，而將目標(biāo)類別（Bugs）和消極評價（Bad）作為噪音，當(dāng)呈現(xiàn)Fruit和Good時被試按空格做出反應(yīng)（稱為Go），當(dāng)呈現(xiàn)Bugs和Bad時被試不做出反應(yīng)（稱為No-go）認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法在GNAT實驗程序中包括了兩個實驗階段，在階段1，被試對目標(biāo)類別和屬性類別做出反應(yīng)（Fruit和Good），對Bugs和Bad則不做出反應(yīng)；在階段2中被試對目標(biāo)類別和屬性類別做出反應(yīng)（Fruit和Bad），對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)視為虛報率2002年BNosek的研究，當(dāng)將Fruit和Good作為信號時，d′=2.77，而將Fruit和Bad作為信號時，d′=1.65，有顯著性差異認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法Eysenck&Keane認(rèn)為認(rèn)知心理學(xué)主要有四種研究方法，即：實驗認(rèn)知心理學(xué)（experimentalcognitivepsychology）：它繼承了認(rèn)知心理學(xué)的實驗傳統(tǒng)且不涉及計算建模（computationalmodelling）方面的內(nèi)容。認(rèn)知科學(xué)（cognitivescience）：它開發(fā)各種計算模型來理解人類認(rèn)知。認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)（cognitiveneuropsychology）：它通過研究腦損傷患者的認(rèn)知損害（cognitiveimpairments）來為正常人類認(rèn)知研究提供有價值的資料。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)（cognitiveneuroscience）：它通過運(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認(rèn)知。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法實驗法（empiricalmethod）大部分關(guān)于認(rèn)知過程和結(jié)構(gòu)的研究都是通過嚴(yán)格控制變量來觀察被試行為（如反應(yīng)時和/或操作準(zhǔn)確性）而獲得的。這種方法已被證明非常有效。通過這一方法獲得的數(shù)據(jù)也被用來發(fā)展和證明眾多認(rèn)知心理學(xué)理論。然而，我們在運(yùn)用這些數(shù)據(jù)時需考慮兩個潛在的問題。1．速度和操作準(zhǔn)確性只能為認(rèn)知心理學(xué)家對他所關(guān)心的內(nèi)部過程和結(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)境的實驗室里收集的。人們在實驗室中對一件事情的表現(xiàn)可能同日常生活中的大相徑庭。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法研究者也可采用內(nèi)省法（introspection）。根據(jù)《牛津英語詞典》的定義，內(nèi)省就是一個人對自身心理過程的檢查與觀察。內(nèi)省依賴于意識經(jīng)驗，而意識經(jīng)驗是個人的且不為他人所知。Nisbert和Wilson(1977)在分析了一些研究實例后，指出內(nèi)省法對認(rèn)知研究基本上沒有什么價值。在一個研究里，主試先讓被試看5對依次排列且基本雷同的長筒襪，然后要求被試判斷最喜歡哪一對。在被試做出選擇后，主試要求被試回答為什么選擇那一對。絕大多數(shù)被試都選擇了最右邊那一對。因而事實是，長筒襪的相應(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。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法認(rèn)知科學(xué)認(rèn)知科學(xué)家開發(fā)各種計算模型（computationalmodel）以理解人類認(rèn)知過程。一個理想的計算模型能引導(dǎo)人們?nèi)ヒ?guī)范一個理論并預(yù)測個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)在實驗心理學(xué)領(lǐng)域（如智力測驗）廣為運(yùn)用了。計算模型最大的優(yōu)點(diǎn)就是它們能對一個現(xiàn)象作出解釋性和預(yù)測性說明由于計算模型可以說是認(rèn)知科學(xué)方法的標(biāo)志認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法計算建模（computationalmodelling）：從流程圖到模擬過去，許多實驗認(rèn)知心理學(xué)家在闡述其理論時所用的語言總是模棱兩可。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)家用計算機(jī)程序來表述認(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。計算機(jī)科學(xué)家在編寫具體程序代碼前需要畫一些流程圖，作為設(shè)計圖或工作計劃。流程圖比文字表述更具體和專門化，但如果不與具體程序配合使用，還是顯得不夠精確。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法認(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。這些問題又引來進(jìn)一步的嚴(yán)厲批評。人們需要知道“什么是句子編碼？”、“多長才是太長？”和“怎樣檢測句子歧義？”等一系列問題。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法關(guān)于計算機(jī)模擬的三個議題能不能在達(dá)到書面程序之前對一個理論進(jìn)行解碼？能不能把一個程序的心理學(xué)特征與其它特征區(qū)分開來？計算機(jī)程序和人類被試在反應(yīng)時上會表現(xiàn)出差別嗎？認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法認(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值的。一是因為腦損傷患者的認(rèn)知活動通?？捎糜嘘P(guān)認(rèn)知心理學(xué)理論來解釋。這些理論對正常認(rèn)知活動中所涉及的過程或機(jī)制進(jìn)行了規(guī)范。當(dāng)選擇性損傷上述某些機(jī)制時，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)出來的許多認(rèn)知損害現(xiàn)象。二是來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)知活動的新理論。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法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發(fā)生了認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法研究的效果應(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)研究實例：Atkinson和Shiffrin(1968)提出，長時記憶與短時記憶之間存在重要差別（即兩種記憶系統(tǒng)說）且信息需通過復(fù)述（rehearsal）和在短時記憶中進(jìn)行的其它加工活動而進(jìn)入長時記憶。Shallice和Warrington(1970)發(fā)現(xiàn)腦損傷患者KF的短時記憶受到嚴(yán)重?fù)p害，而長時記憶則保持完整。這一結(jié)果支持了上述假說。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法對KF的研究達(dá)到了兩個目的：一是它提供證據(jù)支持兩種不同記憶系統(tǒng)假說。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，如果長時學(xué)習(xí)和記憶確實依賴于短時記憶，那么在短時記憶嚴(yán)重?fù)p害情況下居然長時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。這項研究也證明了個案研究的價值。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)家怎樣去設(shè)計研究認(rèn)知功能的各種任務(wù)呢？一個關(guān)鍵目標(biāo)就是促使被試出現(xiàn)分離現(xiàn)象（dissociation），即患者在第一項任務(wù)中表現(xiàn)正常而在第二項任務(wù)中表現(xiàn)異常的現(xiàn)象?；颊逰F在短時記憶和長時記憶測驗成績上就出現(xiàn)了分離現(xiàn)象。這一證據(jù)被用來證明正常個體也至少存在兩個不同記憶系統(tǒng)。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法雙重分離現(xiàn)象（doubledissociation）從一個單一分離現(xiàn)象作出一個普遍性推論存在一個潛在的問題。一位患者在第一項任務(wù)上表現(xiàn)不好但在第二項任務(wù)上表現(xiàn)正常，可能只是因為第一項任務(wù)更復(fù)雜的緣故，而不是由第一項任務(wù)涉及腦損傷引起的某些特定功能損害造成的。對這一問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)難度不同來解釋。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法KF短時記憶異常而長時記憶正常，但遺忘癥（amnesia）患者長時記憶嚴(yán)重異常而短時記憶正常。這些發(fā)現(xiàn)建議大腦中存在兩個彼此獨(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)知過程或機(jī)制，那么認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)研究就變得相對容易了。事實是腦損傷常常牽涉相對廣泛的區(qū)域，因而多個認(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)于人類認(rèn)知的解釋。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法理論假設(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，認(rèn)知系統(tǒng)由相對獨(dú)立的認(rèn)知過程或模塊(module)組成。每一模塊在某種程度上來說都獨(dú)立于其它模塊而工作。一般來說，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應(yīng)關(guān)系。這一假說被稱為心腦同形觀（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。每一綜合癥都是根據(jù)同時出現(xiàn)的一組癥狀而劃定的。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法認(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)為時間分辨率(temporalresolution)和空間分辨率（spatialresolution）上的區(qū)別(Churchland和Sejnowski,1991)。從時間指標(biāo)來說，一些技術(shù)能提供毫秒級的活動信息（這種分辨率適合于思維研究），而另一些技術(shù)則從更長的時間范圍如幾分鐘或數(shù)小時來考慮大腦的活動。從空間指標(biāo)來說，一些技術(shù)提供單細(xì)胞水平的活動信息，而另一些則提供多組細(xì)胞的活動情況。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法單細(xì)胞記錄單細(xì)胞記錄(single-unitrecording)是四十多年前發(fā)展出來的一項記錄單個神經(jīng)元活動的精細(xì)技術(shù)。直徑約為萬分之一毫米的微電極(micro-electrode)被插進(jìn)動物大腦以獲得細(xì)胞膜外電位（extracellularpotential）記錄。一個立體定位裝置被用來固定動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)胞記錄是一項靈敏度非常高的技術(shù)，百萬分之一伏特的電壓都可能被檢測到。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法這一技術(shù)最為著名的應(yīng)用是Hubel和Wiesel(1962,1979)對視覺的研究。他們用貓和猴子作被試研究了基本視覺過程的神經(jīng)生理學(xué)機(jī)制。Hubel和Wiesel發(fā)現(xiàn)在初級視覺皮質(zhì)中分別存在一些簡單和復(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服力，以致它能約束許多后續(xù)的視知覺理論，其中包括Marr的理論

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法評論單細(xì)胞記錄技術(shù)對提供腦功能在神經(jīng)元水平上的具體活動信息非常有效，因而相對其它技術(shù)而言也就更加精細(xì)一些。這一技術(shù)的另一優(yōu)勢是關(guān)于神經(jīng)元活動的信息可在一個非常寬泛的時間范圍內(nèi)（從幾毫秒到幾小時或幾天）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)用于人類時不太受歡迎。另一個局限是它只能提供神經(jīng)元水平的活動信息。因此有必要發(fā)展其它技術(shù)來評估大腦皮質(zhì)在更廣泛領(lǐng)域里的活動情況。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法事件相關(guān)電位(ERPs)腦電圖(electroencephalogram-EEG)是通過在頭皮表面記錄大腦內(nèi)部的電活動情況而獲得的。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。這些變化可通過示波器（oscilloscope）中的陰極射線管（cathode-raytube）而得以顯示。EEG的關(guān)鍵問題是腦電活動的自發(fā)性或大量的背景活動阻礙了對刺激引起的信息加工活動的記錄。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片段被抽取出來并根據(jù)刺激的觸發(fā)時間加以排列。把這些EEG片段疊加后平均就獲得一個單一波形。我們通過這種技術(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)從背景活動中分離出來。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法事件相關(guān)電位在評估某些認(rèn)知活動的時間特點(diǎn)上尤為有效。例如，一些研究注意的專家提出對目標(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這兩種刺激進(jìn)行充分加工。通過事件相關(guān)電位技術(shù)獲得的證據(jù)支持前一種觀點(diǎn)。如Woldorff等(1993)采用聽覺刺激進(jìn)行的一項研究就發(fā)現(xiàn)，在刺激呈現(xiàn)大約20-50毫秒后，針對目標(biāo)刺激的事件相關(guān)電位明顯大于針對非目標(biāo)刺激的事件相關(guān)電位。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法評論相對于其它技術(shù)而言，事件相關(guān)電位可提供關(guān)于大腦活動的更具體的時間信息，同時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。這一問題部分是因為腦顱（skull）和大腦組織（braintissue）干擾了來自大腦內(nèi)部的電場所引起的。更進(jìn)一步說，事件相關(guān)電位只有在刺激非常簡單且所給任務(wù)（如目標(biāo)檢測）只涉及基本過程時才更為有說服力。由于這些限制（包括一個刺激需呈現(xiàn)多次的實驗范式），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，如問題解決和推理等。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法正電子發(fā)射層析攝影術(shù)（PET）正電子發(fā)射層析攝影術(shù)（positronemissiontomography，簡稱PET掃描）是最受媒體注意的這一技術(shù)是根據(jù)對正電子的檢測而獲得有關(guān)大腦活動的信息的。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，帶放射性標(biāo)記的液體就迅速移向興奮處。接著一個掃描裝置就測量放射性液體所產(chǎn)生的正電子數(shù)量。然后，再由計算機(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。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法Raichle(1994b)介紹了認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家用來研究認(rèn)知過程的PET技術(shù)。這一方法基于一種減法邏輯（subtractivelogic）。研究者首先測量某一實驗條件下和某一控制或基線條件下（如實驗任務(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驗條件中的大腦興奮水平中減除。這一減法處理被認(rèn)為可觀察由純實驗條件所引起的大腦興奮區(qū)域和水平。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法PET被多次用來研究情景記憶(episodicmemory)。情景記憶是一種長時記憶，涉及對過去情景或場合的有意識回憶。當(dāng)被試提取情景記憶時，右前額葉顯示較其它記憶提取時更高的興奮水平認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法評論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，即可用來確定多種認(rèn)知活動的大腦興奮區(qū)域。PET也存在許多局限性。第一，其時間分辨率很低。PET測定的是60秒或更長時段的每一大腦區(qū)域的活動量，因而也就不能顯示伴隨大多數(shù)認(rèn)知過程所發(fā)生的迅速變化。第二，PET只能間接測量有關(guān)的神經(jīng)活動。正如Anderson,Holliday,Singh和Harding(1996,p.423)所指出的，“局部腦血流量（regionalcerebralbloodflow-rCBF）的變化是通過測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)活動的變化?！边@一假設(shè)可能更適應(yīng)于信息加工的早期階段。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法第三，這是一項侵襲性技術(shù)（invasivetechnique），即實驗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)提取情景記憶時其它記憶成分并未引起大腦某些特定區(qū)域的活動?？蓮牧硪唤嵌葋碚f，被試也可能在提取情景記憶時動機(jī)較提取其它記憶時會更強(qiáng)一些。這樣一來，大腦的某些活動可能是反映了動機(jī)系統(tǒng)而不是記憶系統(tǒng)的活動。認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法磁共振成像（MRI和fMRI）磁共振成像（magneticresonanceimaging-MRI）的原理是利用電磁場去興奮大腦中的原子。這一過程所導(dǎo)致的磁場變化被一臺環(huán)繞患者的11噸重的磁體所檢測。這些變化進(jìn)而由一臺計算機(jī)轉(zhuǎn)化成一幅非常精確的三維圖像。MRI掃描因可進(jìn)行多角度檢測而被用來檢測大腦中非常細(xì)小的腫瘤。當(dāng)然，僅從這一點(diǎn)來說，它只能發(fā)現(xiàn)大腦的結(jié)構(gòu)性特點(diǎn)，在功能方面還無能為力。

認(rèn)知心理學(xué)的客觀研究方法MRI技術(shù)已經(jīng)被用來測量大腦的活動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特性…MRI能檢測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量區(qū)域的三維圖像。功能磁共振成