转帖:大脑中的魔镜——镜像神经元,即视现象,转帖:对语言神经机制的新认识,前额叶与来源记忆
2011-04-01 12:56阅读:
转帖:大脑中的魔镜——镜像神经元
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0| 2009-3-25 13:21
当人们在一起工作生活一段时间之后,往往就会建立起一种默契,拥有默契的人们之间有时只需一个不起眼的小举动,就能让他们对彼此的意图互相理解。那么究竟是什么导致这种神奇的理解能力呢?
10年前,大多数神经学家和心理学家都认为,我们对他人行为和意图的理解,是通过一个快速的类似于逻辑推理的过程完成的。尽管在某些情况下,这种复杂的推导过程或许确实存在,但当我们看到一些简单的行为时,往往立刻就能作出判断,这是不是意味着还有更简单直接的理解机制?20世纪90年代初,在意大利帕尔马大学,研究小组偶然发现,这个问题的答案隐藏在一群神奇的神经元之中。
当时,一只猴子坐在专用试验椅上等着吃午饭的研究人员回来。一根细小的电线已经植入了猴子负责运动的大脑区域。当猴子每次抓或移动实物时,其大脑区域的一些细胞就会兴奋起来,为此,监控器还会记录到一个特别的声音。一位学生拿着一个冰淇淋球进来了。猴子盯着他。当学生将冰淇淋球放到嘴唇边时,监控器又记录到一个同样的声音。之后,科学家发现,当猴子有目的地做出某个动作时(例如摘水果),它大脑中的这种神经元就会激活。当这只猴子看到同伴做出同样的动作时,这些神经元也会被激活。这类神经元细胞似乎就像一面镜子,能直接在观察者的大脑中映射别人的动作,所以科学家称它们为“镜像神经元”。
随后的实验证实,镜像机制在人类大脑中也起作用,而且镜像神经元似乎也为特定的行为“编写模板”。当看到别人的动作时,大脑中也会实时模拟。有了镜像神经元的这种特性,我们就可以不假思索地做出基本动作,在看到这些动作时,也能迅速理解,而不需要复杂的推理过程。
那么,镜像神经元又能在多大程度上帮助我们直接理解这个动作所要达到的最终目的呢?
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要理解别人在做什么也许很容易,但是要明白他为什么这样做就不那么容易了。也许需要一点暗示,才能让我们摸透对方的意图。
科学家使用磁共振成像技术对许多自愿者进行实验。研究人员分别用3段视频刺激志愿者。第一段视频中,一只手用两种不同的方式,在空白背景上抓取杯子;第二段视频则由两个场景构成,这些场景中都有盘子和餐具,其中一个场景,盘子和餐具的摆放方式就像是备好的下午茶,而在另一个场景中,它们的摆放方式则令人联想到下午茶后的脏乱,正待清理;第三段视频则是在上述两个场景的任意一个中,加入了那只抓取杯子的手。
同样是抓取杯子的动作,“备好的下午茶”暗示喝茶,而“脏乱”则暗示要拿走茶杯。实验结果显示,镜像神经元果真能区分这两种意图。志愿者在观看“喝茶”和“清理”两种不同场景中的手部动作时,他们的镜像神经系统显示出了不同的激活类型。
总的来说,这些实验证明了,在大脑部分区域的参与下,人类能通过一种直接的映射机制,理解情感,或者说至少可以理解强烈的部分情感。
电子显微镜下的神经元细胞
虽然这种理解情感的映射机制还不能完全解释所有的社会认知过程,但它确实第一次为人际关系的形成提供了神经学基础。
即视现象
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0| 2009-3-25 12:36
即视现象
心理学解秘“似曾相识”的感觉
即视现象又称即视感,就是未曾经历过的事情或场景仿佛在某时某地经历过的似曾相识之感。
你是否有过这样的经历:突然感觉眼前的场景无比熟悉,所有的一切每一个细节,甚至是接下来的所要发生的一幕,你都了如指掌,就好像曾经经历过。然而,事实上并非如此。
现代科学里解释这一现象成因的理论远未让人满意。根据问卷调查显示,三分之二的成年人都至少有过一次“似曾相识”的经历。而且越有想象力的人越可能经历奇特的感受;经常在外旅行的人比长时间留在家的人更容易经历“似曾相识”;另外,受过高等教育的人也比其他人更多经历这种感觉(也许这是因为他们在托尔斯泰或哪位文学巨匠的著作中经历过独特的感受)。调查还显示,“似曾相识”的发生率在青年时期最高,此后随着年龄的增长而逐渐降低。特别是当人们真正开始重复日复一日的单调生活时,它的发生率反倒降低了。一个世纪以前,当弗洛伊德理论还是领导心理学研究的主流时,分析家就把“似曾相识”解释成潜意识矛盾冲突的体现。但是现在心理学家提出,“似曾相识”不一定发生在深层次潜意识矛盾冲突基础之上。一般健康的大脑都会产生这种感觉。而且,人们在疲惫和压力状态下时很容易出现这种感觉。此外,它还可能会与“jamaisvu”相伴出现,即见到熟悉的事物或文字时却一时间什么都回忆不起来的感觉。心理学家还指出,“似曾相识”感的出现可能是因为人们接受到了太多的信息而没有注意到信息的来源。熟悉感会来源于各种渠道,有些真实,有些却是虚幻的。当你遇到已经忘记的小说描写的情形时,可能会把它当作自己前世的记忆。或者,当身处了曾经看过电影的真实场景时,虽然表面上已经完全忘记了这部电影,但脑子里还是会勾起惊心动魄的回忆。心理学家还指出,人们有时根本不需要真实的记忆,大脑内部就有可能自己制造一种熟悉的感觉。
知觉与记忆相互作用
“似曾相识”是人们大脑中知觉系统和记忆系统相互作用的结果。要想了解为何出现“似曾相识”的感觉,科学家得从知觉和记忆中的分类进行。分类的过程是知觉的一个基本特征,也是记忆的一个基本特征。知觉包括对面孔的知觉,对物体的知觉对位置的知觉等等。以这3类为例,由于它们的对象不同,因此,当我们到一个地方以后,方位和空间关系,周围的物体,人物,可能同时出现。然而,我们对它们的知觉却是由大脑中3个不同的空能回路,即位置知觉的回路,物体知觉的回路和面孔知觉的回路分别去完成。与知觉类似,记忆也分很多类型。
知识和感念的记忆被称为语义记忆:针对情节、经历、事情经过的记忆,即情景性记忆,这是无意识记忆。其中每一类记忆,又可以分为很多个子类。正因为知觉和记忆都是“分类”进行的,我们曾经经历的一些场景的众多特征存放在不同的记忆系统中,而我们无法意识到,当我们走到一个新的场景,场景中的某些部分就可能会刺激我们的一些记忆,调动大脑中并不同的记忆系统和与之相匹配。一旦场景中的某一特征和过去的经历匹配上,就会产生“似曾相识”的感觉。生活经历每个人都会有,因为积习的东西很多,偶尔出现“似曾相识”这种主观体验是很正常的现象。对“似曾相识”这一主观体验的最初认识可从医学上的癫痫病开始,可以追寻到半个世纪以前,正常人也会出现这种主观体验,随着脑科学知识的积累逐渐达到了今天的认识水平。
多发生在情绪不稳定时
体会到“似曾相识”并非易事。“似曾相识”容易发生在情绪不稳定的状态下和对场景的体验上。尽管所有的人都会出现“似曾相识”的主观体验,但并不意味着“似曾相识”在所有人身上发生的频率都是一样的。一般来说,与情绪密切相关的事情容易记得比较牢。因此如果处于一种情绪不稳定的状态,那么“似曾相识”发生的概率就大。而在人的一生中,更年期和青春期时,人体内分泌会发生剧烈变化,从而使人处于一种情绪不稳定的状态记忆也会变得很活跃。这时候比较容易发生“似曾相识”的现象。“似曾相识”主要发生在对场景的体验上。是因为每一个知觉都是在一个具体的场景下出现的。这种场景往往是一个大的背景,不需要特别的注意就会跑到脑子里形成无意识的记忆。这种无意识的记忆有时候在一个具体的场景中就会蹦出来,与知觉混在一起。在“似曾相识”的现象中,被调动的大多是无意识的记忆。从童年开始,所有的经历不管是想记的还是不想记的都在脑子里有这些记忆的痕迹,在一些极特殊的情况下就蹦出来。透射到意识中,就产生了“似曾相识”的感觉。 |
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转帖:对语言神经机制的新认识
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2| 2009-3-25 12:17
前额叶与来源记忆
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2| 2009-3-25 12:28
yellowrabbit2009-3-25
12:29
4 采用注意分离范式的研究
采用注意分离(divided attention,DA)研究范式可以模拟前额叶功能失调。这种范式是在被试进行主任务(primary
task)的同时,要求其再完成一项具有干扰性的辅任务(secondary
task)。这种干扰作用造成的注意分离类似于前额叶功能失调的影响,对那些依赖于前额叶功能的主任务影响更大[7]。
如果来源记忆更多地依赖于前额叶功能的话,那么在DA条件下,来源记忆受损程度应比内容记忆更大。Troyer等人[8]以大学生为被试,采用了三种注意任务:充分注意,使用手指-敲击任务分散注意,或使用视觉反应时任务分散注意。在每种注意条件下,呈现一列词表,让被试同时记忆词和相应的呈现声音(男声或女声)。测验时以第三者的声音(女)呈现词表,要求被试对项目进行“新”、“旧”再认,对声音进行“男”或“女”迫选再认(forced-choice
recognition)。
在分离注意条件下,学习和测验时都要进行辅任务,告诉被试主辅任务同等重要。研究发现注意分离的确对来源记忆的干扰更大,但是反之,以内容记忆或是以来源记忆为主任务时,对辅任务的影响不存在差异。可见,来源记忆与内容记忆之间的差异是不稳定的,这可能是由于声音与词是紧密联系的,可以同时加工。为此,他们又以项目空间位置为来源信息进行了实验。所有词都由女性声音读出,只是有的词通过左耳机呈现,有的通过右耳机呈现。结果不仅再次证实了前一个实验中得到的结论,而且进一步发现与来源记忆任务同时进行的辅任务比与内容记忆任务同时进行的辅任务反应时更长。Troyer和Craik(1997
)得到的结果与此类似[9]。
5 事件相关电位(ERPs)研究
来自额叶损伤患者、老年人,以及DA范式的研究都支持了前额叶皮层是来源记忆的重要神经基础。 除了这些行为学研究证据之外,
来自ERPs的研究也为此提供了支持性证据。
Senkfor等人[10]以大学生为被试,先让他们完成项目记忆任务,再完成来源记忆任务。在第一个任务中,只告诉被试关注呈现的词,测验时对词进行“新”、“旧”判断。在第二个任务中,告知被试要同时注意词和词呈现的声音(男或女),测验时的判断有三种选择:旧词-学测同声、旧词-学测异声和新词。结果发现两个任务的测验阶段都存在典型的“新-旧效应”:击中的旧词比正确否定的新词诱发出更大的正向波(400—800ms)。两者不同之处在于,来源-再认任务中正确识别的旧词比新词诱发了更大的位于前额叶的正向波(800—1200ms),它在刺激呈现后1000
ms时达到峰值,比其他电极记录点达到峰值晚得多,而项目-再认任务中则不出现该波。进一步研究发现,该波与来源(声音)信息是否成功提取无关,只要去搜索声音就会出现(声音搜索效应,voice
search
effects)。而随后能够成功提取的声音比没能成功提取的声音在颅骨分布更靠后部诱发了更大的正向的波(声音提取效应,voice
retrieval
effects)。Wilding等人[11]研究了记忆词及其呈现通道(视觉或听觉)时的ERPs。尽管他们的研究本意是区分有意识提取与知觉流畅性,但也可以被看作是一项来源记忆研究。他们得到的结果与Senkfor等(1998)一致,
也发现项目-再认任务与来源-再认任务在刺激呈现后400—800ms范围内记录到的ERPs是类似的,只是后者在刺激呈现后800—1300ms诱发了更大正向波。
Trott等人[12]考察了与来源记忆中的年龄差异相联系的ERPs。
令16名青年和16名老年女性学习时间序列(来源)不同的两列句子(内容)。结果发现,与青年人相比,老年人来源记忆能力比内容记忆能力下降更为严重。ERPs结果显示,尽管老年人具有和青年人相当的早期出现的“新-旧效应”,但只有青年人产生了与来源搜索相联系集中于前额皮层的出现更晚的“新-旧效应”。这也为来源记忆能力对老化更为敏感从电生理角度提供了解释。Senkfor等人[13]的有关研究,
得到的结果与此一致。
6 问题与展望
尽管行为研究和电生理研究的结果均支持前额叶是来源记忆的重要神经基础,但也尚存在与此不一致的研究。比如Erngrund等人[14]同时采用了来源记忆测验和词汇流畅性测验、Wisconsin
卡片分类测验等对前额叶功能敏感的测验,发现两类测验之间并不存在显著相关。对此,该结论的支持者提出这些测验任务可能依赖于额叶的不同区域。而目前尽管ERPs研究中观察到的与来源搜索相联系的晚正成份的颅骨分布与在前额叶损伤患者中观察到的记忆缺损是一致的,但是尚不能由此得出精确的解剖定位。功能性神经成像技术(如PET、fMRI
)具有精确的空间分辨率。遗憾的是尽管已有几项这方面的研究证实前额叶与提取努力密切相关,但至今还没有采用这种技术来直接比较来源记忆任务与内容记忆任务[10]。因此,将具有精确空间分辨率的脑代谢功能成像与能够精确时间定位的生理功能成像相结合,对研究来源记忆与前额叶的关系将会是富有成果的。
此外,虽然大量研究发现来源记忆与内容记忆之间出现了分离,但有些研究表明两者之间并不存在分离。Spencer和Raz[15]对46项有关来源记忆老化的研究进行元分析发现,这可能与来源信息的类型有关。有些来源信息(如颜色、大小、形状等)与项目结合非常紧密,能与项目的内容同时编码,而有些来源信息(如空间位置、时间序列)不是项目的固有属性,是独立于项目内容进行编码的。这两类来源信息分别称为联系性来源(associative source
)和组织性来源(organizationalsource)。联系性来源记忆的年龄差异往往与内容记忆的相当,而组织性来源记忆会存在更大的年龄差异。鉴于老化人群中存在突出的额叶功能下降,推测组织性来源记忆对前额叶的依赖程度更大。进一步探讨各种类型的来源记忆与内容记忆之间的关系,不仅关系到来源记忆内部是否可以分离,对记忆的多功能系统理论有重要意义,而且有助于更准确地揭示来源记忆与前额叶之间的联系。
综上所述,利用脑功能成像技术结合事件相关电位研究来考察来源记忆在前额叶的精确定位,和采用巧妙的行为实验探讨各种性质不同的来源记忆与内容记忆之间的分离,将成为深入揭示前额叶与来源记忆之间联系的两个未来研究方向。 |
【原文出处】心理学动态
【原刊期号】200002
【原刊页号】56~60
【 标 题】前额叶与来源记忆
【标题注释】国家自然科学基金资助项目(39870279)。
【 作 者】李娟/吴振云/林仲贤
【作者简介】中国科学院心理研究所(北京 100101)
【内容提要】记忆过去某个特定事件不仅包括记住它的内容(项目或内容记忆),而且包括记住事件所发生的背景(来源记忆),两者依赖于不同的脑区。前额叶是来源记忆的重要神经基础,对脑损伤患者、老年人和采用注意分离范式模拟前额叶损伤的行为研究和相应的电生理研究为此提供了实验证据。
【关 键 词】前额叶/来源记忆/项目记忆(或内容记忆)
【 正 文】
1 引言
将情节记忆区分为项目记忆和来源记忆是当前记忆研究领域内新兴的一个热点。 记忆过去某个特定的事件不仅包括记住它的内容(content)而且包括记住事件所发生的背景(context)。对事件内容和背景的记忆就分别称为项目记忆(item
memory 或内容记忆)和来源记忆(source memory)。
以前对情节记忆的研究大都集中于对事件内容的记忆,而忽略了对事件来源的记忆。
可以作为“来源”的信息有两类:一类被称为外部来源,即事件的外部特征,通常包括知觉信息(如声音、颜色、呈现的感觉通道等)、空间位置、时间序列等;另一类被称为内部来源,即编码和存贮期间个人内部所进行的认知操作,
通常包括想象(imaging )、
计划(planning)等。因此对来源记忆的测查相应地可以分为三类:区分外部来源或区分内部来源,以及在内部来源与外部来源之间进行判断。
来源记忆是不同于项目记忆的。每个人都有这种体验,即我们往往记住了某个事实,但不能回忆出是如何获取该事实的。实验研究表明,两者依赖于不同的脑区。与内容记忆不同,通常认为在学习记忆中起重要作用的内侧颞叶-间脑系统在来源记忆中不起重要作用,它更多地依赖于前额叶皮层。实验证据主要来自对脑损伤患者、老年人以及采用注意分离范式模拟前额叶损伤的行为研究,以及相应的电生理研究。
2 对前额叶损伤患者的研究
1911 年, Claparede 在一名酒精中毒的柯萨科夫综合症(alcoholic Korsakoff@①πλαινs
syndrome)患者身上发现了一种奇怪的现象:她有时能记住信息,但却不知道信息是如何获得的。如,给她读一篇故事之后,她有时可以回忆出其中一些细节,但无法回忆出是信息的来源,相反,声称这些信息仅仅是头脑中偶然闪过的念头。这种现象后来被称为来源遗忘(source
amnesia),即能提取呈现过的信息,但无法记起信息是如何获取的。此后,MacCurdy(1928),
Zubin(1948)等一直到Schacter等(1981)都报告了类似现象的个案研究。80年代以来,神经心理学家采用更为严密、系统的实验分析方法,进一步证实这种来源遗忘是与前额叶损伤相联系的。他们发现由于前额叶损伤而导致遗忘的患者实际表现出来的来源记忆缺乏,比通过对项目记忆缺乏而预期到的更为严重[1]。如Janowsky,Shimamura和Squire(1989)[2]要求额叶损伤患者、
年轻对照组和与之年龄匹配的年老对照组学习20个问题。6—8天后,对这20个学习过的项目和10个同样难度的新问题以及10个尽管没有学过但容易回答的新问题进行测验。如果被试能够正确回答项目内容,就再让其回忆该项目的来源(“在哪儿知道的这个答案?”;“最近一次听到这个消息是什么时候?”)。记录两种来源错误:一是被试能正确回答项目的内容,但错认为答案来源于实验之外;二是被试能正确回忆新项目,但错把它归于是实验过程中学到的。结果发现,尽管额叶损伤患者的项目记忆成绩与两个对照组之间不存在差异,但他们对来源的错误判断明显多于对照组。这种有选择性的记忆缺陷表明额叶对来源记忆起重要作用。
3 对来源记忆老化的研究
死后尸检及近期采用神经成像技术进行的研究表明,前额叶对老化过程更为敏感。与其它脑区相比,前额叶神经元数量减少和皮层萎缩更快[3]。如果该脑区是来源记忆的神经基础,
那么老年人来源记忆能力会比青年人差。大量研究证实来源记忆中的确存在显著的年龄差异。但是多种认知能力(包括内容记忆)都随增龄而下降,如何证实来源记忆能力下降确是由于前额叶老化造成的呢?只有证实来源记忆受老化影响更大,才能为前额叶是来源记忆的神经基础提供有力的证据。
解决该问题最直接的逻辑是:证实当内容记忆中不存在年龄差异时,老年人的来源记忆能力仍然比青年人差。如Schacter等人[4]
让被试学习关于著名人物的虚假事实(内容),这些信息由男性或女性声音读出(来源)。研究发现,当内容与来源之间的联系是有组织的而不是随机的时候,对内容的线索回忆不存在年龄差异,但老年人区分声音的成绩较差。
有些研究则采用统计 |
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