內(nèi)隱記憶例子 [內(nèi)隱記憶的啟動效應(yīng)]
發(fā)布時間:2020-03-03 來源: 感悟愛情 點擊:
摘 要 啟動效應(yīng)是指先前經(jīng)驗對當(dāng)前任務(wù)的促進(jìn)作用。啟動效應(yīng)的研究是內(nèi)隱記憶研究的重要組成部分。該文對啟動效應(yīng)在認(rèn)知行為研究、腦損傷患者的神經(jīng)心理學(xué)研究以及功能成像研究方面取得的新進(jìn)展進(jìn)行了回顧。在簡要評述啟動效應(yīng)研究中存在的問題基礎(chǔ)上,對于啟動效應(yīng)研究中的進(jìn)一步發(fā)展,指出建立清晰的概念和構(gòu)建更有解釋效力的理論模型的迫切需要。
關(guān)鍵詞 內(nèi)隱記憶,啟動效應(yīng),加工水平,注意,年老化,神經(jīng)機(jī)制。
分類號 B842
1 引言
自20世紀(jì)90年代以來,認(rèn)知科學(xué)研究對內(nèi)隱記憶的興趣不斷增長,其中一個重要組成部分就是啟動效應(yīng)的研究。啟動效應(yīng)(priming effect)是指先前呈現(xiàn)的刺激對后來執(zhí)行相同或類似刺激加工的促進(jìn)和易化現(xiàn)象,表現(xiàn)為反應(yīng)速度加快、正確率提高等。在內(nèi)隱記憶的研究中,啟動效應(yīng)常被認(rèn)為是證實內(nèi)隱記憶的主要標(biāo)志之一[1]。啟動效應(yīng)研究的范式可以劃分為重復(fù)啟動和間接啟動,也可以分為知覺啟動和概念啟動。
啟動效應(yīng)最初的研究獲得了關(guān)于內(nèi)隱記憶的一些特征。但隨著對具有正常記憶功能的個體認(rèn)知研究、腦損傷患者的神經(jīng)心理學(xué)研究以及正常和損傷人群腦功能成像研究之間相互影響和作用,啟動效應(yīng)研究近來又有了新的進(jìn)展,得到一些不同于以往的研究結(jié)果,促進(jìn)了我們對啟動效應(yīng)和大腦之間關(guān)系的進(jìn)一步理解。啟動效應(yīng)的研究及其技術(shù)的不斷成熟,為內(nèi)隱記憶的輸入研究提供了強(qiáng)有力的前提條件[2]。
2 啟動效應(yīng)的認(rèn)知行為研究
當(dāng)前對于啟動效應(yīng)特性的研究,出現(xiàn)了結(jié)合多因素共同考查對啟動效應(yīng)影響的趨勢,比如分散注意和加工水平相結(jié)合,加工水平和年老化相結(jié)合等。
2.1 注意和啟動效應(yīng)
對注意和啟動效應(yīng)間關(guān)系的研究,主要是通過考察學(xué)習(xí)編碼階段的注意狀態(tài)對操作的影響來進(jìn)行。此前研究者普遍認(rèn)為,編碼階段的注意狀態(tài)對內(nèi)隱記憶并不重要,但卻對外顯記憶操作產(chǎn)生了很大影響。近來在知覺內(nèi)隱測驗的研究中,對于操縱編碼階段的注意狀態(tài)是否影響知覺啟動的研究卻得出了矛盾的結(jié)論。
Mulligan采用Stroop變式研究了分散注意操作是否產(chǎn)生類似于選擇性注意操作的注意效應(yīng);檢驗注意在多重目標(biāo)間分散時,啟動效應(yīng)能否被修正[3]。研究結(jié)果表明,和集中注意條件下的操作相比,分散注意導(dǎo)致啟動效應(yīng)減少。相反,耿海燕和朱瀅在實驗中通過提高被試的注意水平,發(fā)現(xiàn)了Stroop效應(yīng)的反轉(zhuǎn),即被試由于更多地注意色詞而使得無意識的啟動效應(yīng)減小[4]。另外,也有研究者采用非色詞Stroop任務(wù),通過顏色命名對選擇性注意下的啟動效應(yīng)進(jìn)行了研究[5]。研究結(jié)果揭示出在殘詞補全和詞干補筆任務(wù)中啟動效應(yīng)顯著減少。Rajaram認(rèn)為知覺內(nèi)隱記憶對注意需要的依賴超過了那些簡單辨認(rèn)任務(wù)所需要的注意。
Clarys等人發(fā)現(xiàn),在學(xué)習(xí)時減少注意會減弱詞干補筆操作的啟動效應(yīng),但是對殘詞補全操作的啟動效應(yīng)沒有影響[6]。值得注意的是,近期國內(nèi)有學(xué)者用漢字為研究材料,發(fā)現(xiàn)分散注意影響了殘詞線索回憶的外顯記憶操作,而沒有對殘詞補全任務(wù)的啟動效應(yīng)產(chǎn)生影響。但在漢字詞干補筆的外顯和內(nèi)隱任務(wù)操作中,發(fā)現(xiàn)詞干補筆和詞干線索回憶任務(wù)都存在分散注意效應(yīng)[7]。對于兩類內(nèi)隱測驗任務(wù)間出現(xiàn)的注意效應(yīng)的分離,他們認(rèn)為這是由于漢字詞干補筆不同于英語詞干補筆,英語詞干補筆任務(wù)屬于數(shù)據(jù)驅(qū)動測驗,而漢字詞干在一定程度上揭示了漢字的意義。漢字詞干補筆任務(wù)并不是純粹的數(shù)據(jù)驅(qū)動記憶測驗,而是具有概念驅(qū)動的成分,這是詞干補筆任務(wù)存在分散注意效應(yīng)的一個重要原因。
分散注意對內(nèi)隱測驗中知覺和概念啟動效應(yīng)產(chǎn)生的不同影響,有研究者認(rèn)為也可能和編碼階段的工作記憶負(fù)荷有關(guān),因為分散注意需要工作記憶資源。Baques和Saiz對言語和視覺空間工作記憶對視覺詞匯長時啟動的影響進(jìn)行了研究[8]。研究結(jié)果顯示,言語記憶負(fù)荷和視覺記憶負(fù)荷對內(nèi)隱記憶測驗的詞干補筆啟動效應(yīng)沒有任何影響,表明啟動并不依賴于工作記憶資源。相反,當(dāng)編碼階段工作負(fù)荷是言語而不是視覺負(fù)荷時,詞匯的外顯記憶測驗遭到顯著破壞。在其研究中還發(fā)現(xiàn),知覺和概念啟動任務(wù)中編碼階段的概念加工比結(jié)構(gòu)加工對啟動效應(yīng)提供了更多的易化。這個研究結(jié)論與前面研究中出現(xiàn)的在編碼階段分散注意顯著影響了概念啟動效應(yīng)的結(jié)論產(chǎn)生了沖突。但在另一項采用掩蔽啟動范式的實驗證實,表面上自動的、無需努力的認(rèn)知過程可以和在線的知覺加工競爭共同的注意資源,因此編碼階段對啟動刺激的注意是非常重要的,而對啟動刺激的覺察并不關(guān)鍵[9]。
不論以上研究結(jié)果間的差異,這些在知覺啟動研究中出現(xiàn)的注意效應(yīng)表明,內(nèi)隱記憶也依賴于編碼時的注意狀態(tài)。此外,Raanaas在一項對內(nèi)隱和外顯記憶任務(wù)的系列位置效應(yīng)進(jìn)行的研究中,在編碼階段使用了非色詞選擇性注意任務(wù)[10]。在學(xué)習(xí)階段呈現(xiàn)給被試由4個不同字體顏色的非色詞組成的一系列詞,要求他們記住顏色的系列位置而忽略詞。在其后的顏色記憶檢測中,直接記憶測驗后被試完成一個詞干補筆任務(wù)。這個任務(wù)被偽裝成一個干擾項目,作為間接記憶的測驗。通過兩類記憶測驗中系列位置的比較,發(fā)現(xiàn)在外顯和內(nèi)隱記憶中都存在顯著的系列位置效應(yīng),其中近因效應(yīng)在內(nèi)隱記憶中最明顯。他們認(rèn)為,在不同任務(wù)和記憶條件下出現(xiàn)的穩(wěn)定的系列位置效應(yīng),可能反應(yīng)了記憶中維度表征的一般特性,而和間接或者直接的提取方式?jīng)]有聯(lián)系。亦即系列位置效應(yīng)可能反應(yīng)了編碼和存儲的加工過程,表明了有意識和無意識的信息編碼有相似的組織方式。
對注意變量的操作是否影響內(nèi)隱記憶的研究所出現(xiàn)的和以前研究不一致的結(jié)論,引起了研究者的普遍關(guān)注。正如Mulligan所說,“現(xiàn)在研究者們對于注意和內(nèi)隱記憶之間的關(guān)系越來越感興趣”,而結(jié)論的不同正是引起他們研究興趣的原因所在[3]。
2.2 加工水平和啟動效應(yīng)
作為學(xué)習(xí)階段的編碼變量,加工水平在最初的研究中是作為內(nèi)隱記憶和外顯記憶功能性分離的操作變量之一。此前研究普遍表明,加工水平的操作對外顯測驗有很大影響,但對內(nèi)隱測驗(如詞干補筆)的啟動效應(yīng)沒有顯著影響。但后來有研究表明,詞干補筆的內(nèi)隱測驗中顯現(xiàn)出深加工效應(yīng)。
對于詞干補筆測驗中存在的加工水平效應(yīng),通常研究者認(rèn)為加工水平和啟動效應(yīng)與意識提取之間存在一定聯(lián)系。還有研究者認(rèn)為,相對于深加工學(xué)習(xí)條件下的完整詞匯加工,內(nèi)隱測驗中的加工水平效應(yīng)是由于淺加工學(xué)習(xí)條件下詞匯加工不足造成的[11]。為了對加工水平的性質(zhì)、啟動效應(yīng)與意識提取之間的關(guān)系做進(jìn)一步的研究,Barnhardt采用詞干補筆的內(nèi)隱測驗和詞干線索回憶的外顯測驗兩類測驗對這個問題進(jìn)行了研究[12]。在加工水平的操作中,他把詞義的愉悅性判斷作為深加工水平,報告括號內(nèi)字母的個數(shù)作為淺加工水平。通過測試后的評估把被試對測驗的意識水平分為無覺察提取,覺察提取和知覺到的有意識提取三種類型。研究結(jié)果表明,內(nèi)隱測驗中的加工水平效應(yīng)和提取意識水平無關(guān),詞干補筆測驗中的加工水平效應(yīng)和啟動效應(yīng)不相關(guān),它們各自和覺察的聯(lián)系是由獨立的、自動的機(jī)制引起。在研究者看來,啟動效應(yīng)是由于產(chǎn)生過程和知覺記憶的交互作用而產(chǎn)生的,而不是詞匯加工過程本身造成,加工水平效應(yīng)是由于無意識的情節(jié)和知覺記憶相互作用引起的。
為進(jìn)一步明確詞匯加工和知覺啟動間的關(guān)系,Newel在詞干補筆任務(wù)中通過對測試時目標(biāo)項目問題位置的操作,考查了加工深度對內(nèi)隱測驗中啟動效應(yīng)和外顯記憶的影響[13]。在標(biāo)準(zhǔn)的淺加工編碼任務(wù)中,詞匯加工的程度是通過把編碼問題放在目標(biāo)刺激前或者后來控制的。實驗結(jié)果顯示,外顯任務(wù)中把問題放在目標(biāo)刺激后增加了淺編碼任務(wù)中詞匯加工深度,但在內(nèi)隱記憶任務(wù)中沒有出現(xiàn)對啟動產(chǎn)生影響的加工水平效應(yīng),這表明詞匯的加工并沒有對啟動效應(yīng)產(chǎn)生影響。要想更好地理解自動的知覺信息提取的基本過程,還需要把問題-位置的操作和其它更加可靠的內(nèi)隱記憶測驗結(jié)合起來。
有研究進(jìn)行了加工水平對殘詞補全和詞干補筆兩類任務(wù)啟動效應(yīng)影響的研究[14]。研究者把加工水平分為知覺、詞匯兩類淺加工,另外還有語義的深加工。研究結(jié)果表明,加工深度對兩類內(nèi)隱記憶測驗的啟動效應(yīng)產(chǎn)生了不同影響:在詞干補筆條件下,語義和詞匯加工的啟動效應(yīng)是相同,都比知覺學(xué)習(xí)加工下的啟動效應(yīng)要大;但是在殘詞補全測驗中,不同加工水平下的啟動效應(yīng)沒有顯著的差異。這個研究結(jié)果和傳統(tǒng)的認(rèn)為加工深度只和有意識的回憶相聯(lián)系的看法相反。Fay認(rèn)為這個結(jié)果表明了詞干補筆任務(wù)具有詞匯的成分,它需要最初的注意加工。當(dāng)解釋加工深度對內(nèi)隱和外顯記憶影響時,詞匯加工應(yīng)該是被深入考慮的一個因素。同時在他看來,補筆測驗的方法學(xué)需要重新界定,這樣有利于那些內(nèi)隱記憶研究中有爭議的問題解決。
2.3老化和啟動效應(yīng)
此前啟動效應(yīng)研究的大量結(jié)果表明,內(nèi)隱記憶中不存在年齡效應(yīng)。但是近年來對年輕人和老年人啟動效應(yīng)的比較研究中還是出現(xiàn)了不一致的結(jié)果。有研究表明,知覺啟動的內(nèi)隱記憶任務(wù)中沒有顯著的年齡差異,但是老年人的概念加工受損,也就是表明年齡差異在概念啟動的內(nèi)隱記憶任務(wù)中存在。而另外一些研究表明,知覺啟動的內(nèi)隱記憶任務(wù)操作隨著年齡老化而下降。
Lazzara檢驗了老化對概念內(nèi)隱任務(wù)啟動效應(yīng)的影響[15]。在研究中他使用語義決策任務(wù),同時用反應(yīng)時和正確率作為測量概念啟動效應(yīng)的指標(biāo)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在排除外顯記憶參與的情況下,中老年人和年輕人表現(xiàn)出相同的啟動效應(yīng)。這表明正常的年老化并沒有破壞概念內(nèi)隱記憶的操作。但在一項對損傷患者和正常被試的詞匯啟動和圖片啟動任務(wù)操作的對比實驗中,發(fā)現(xiàn)正常被試在詞干補筆啟動效應(yīng)上存在著顯著的年齡差異,但沒有在圖片辨認(rèn)啟動效應(yīng)中發(fā)現(xiàn)存在年老化效應(yīng)?磥碚@匣是影響了詞干補筆的啟動效應(yīng)[16]。
當(dāng)老年被試和年輕被試比較時,他們涉及注意加工的記憶任務(wù)操作就會下降。因此有研究者推測,內(nèi)隱測驗中出現(xiàn)的老化現(xiàn)象可能和老年被試加工資源有限有關(guān)。有研究在知覺、詞匯和語義三種加工條件下,對年輕和老年被試在殘詞補全和詞干補筆的內(nèi)隱記憶和外顯回憶任務(wù)的操作進(jìn)行比較,從而檢驗?zāi)挲g和加工深度對內(nèi)隱記憶啟動效應(yīng)的影響方式[14]。研究并沒有出現(xiàn)不同年齡對兩類內(nèi)隱測驗啟動效應(yīng)的影響有顯著差異的結(jié)果。結(jié)果說明詞干補筆和殘詞補全兩類任務(wù)中的重復(fù)啟動效應(yīng)在年老時都保持著,而那些在詞干補筆任務(wù)中存在年齡效應(yīng)的可能是那些執(zhí)行功能有缺陷的老年被試。
上述的研究可以看出,目前對于啟動效應(yīng)研究中存在的年齡效應(yīng)的爭論,主要集中在對啟動效應(yīng)造成影響老化效應(yīng)出現(xiàn)的任務(wù)類型上。由于內(nèi)隱記憶研究自身存在的一些問題,導(dǎo)致在一些概念和定義上的混淆,因此年老化和啟動效應(yīng)的研究結(jié)果同樣出現(xiàn)了混亂的結(jié)果。有研究者指出,要對內(nèi)隱記憶的年齡效應(yīng)進(jìn)行有效研究,必須首先在確保基線操作排除了天花板和地板效應(yīng)的同時,通過保持編碼和測驗過程一致來減小過程的污染。Stuart使用內(nèi)隱和外顯記憶的概念驅(qū)動和知覺驅(qū)動任務(wù),去除了傳統(tǒng)的測驗類型(內(nèi)隱測驗和外顯測驗)與提取過程(概念驅(qū)動和知覺驅(qū)動)的混淆[17]。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),不論測量的記憶類型,在概念驅(qū)動的提取中存在顯著的年齡效應(yīng),但是知覺驅(qū)動的提取中沒有年齡效應(yīng)。特別是在知覺驅(qū)動的外顯記憶任務(wù)中發(fā)現(xiàn)了年齡的不變性,支持與年齡有關(guān)的是概念加工損傷而不是知覺加工損傷的結(jié)論。這個結(jié)果是一個重要的發(fā)現(xiàn),這對于進(jìn)一步研究兩類實驗間的差異有重要意義。
即便如此,啟動效應(yīng)的年老化研究還是無法得出明確的結(jié)論。外顯記憶和內(nèi)隱記憶相互污染可能是導(dǎo)致記憶年老化研究結(jié)果不一致的一個關(guān)鍵原因[18]。郭秀艷采用加工分離程序,從意識和無意識層面對年老化問題進(jìn)行了研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論是文字或非文字材料,老年人記憶中無意識的貢獻(xiàn)和成人記憶相比無顯著的差異,這無疑表明老年人記憶中無意識貢獻(xiàn)并沒有下降,內(nèi)隱記憶并未明顯老化。該研究從另一側(cè)面證實了無意識記憶(內(nèi)隱記憶)的年齡獨立性,同時也澄清了記憶年老化真正的內(nèi)涵與外延[19]。另外一項研究進(jìn)一步表明,老年人在文字材料再認(rèn)的無意識貢獻(xiàn)水平上和其他年齡段的人不存在差異,內(nèi)隱記憶具有抗老化的作用[20]。
對于老年人記憶有無老化現(xiàn)象以及在哪種記憶上出現(xiàn)年老化的研究結(jié)論不盡相同,但是老化的研究可以促進(jìn)對概念內(nèi)隱記憶神經(jīng)機(jī)制的進(jìn)一步理解,因而成為當(dāng)前記憶研究領(lǐng)域的熱點之一,在理論和實踐上具有很高的研究價值。
3 啟動效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制研究
當(dāng)代記憶研究的一個決定性特征就是在記憶系統(tǒng)和基本的大腦解剖結(jié)構(gòu)間建立聯(lián)結(jié)[21]。啟動效應(yīng)神經(jīng)機(jī)制的研究主要是通過神經(jīng)心理學(xué)方法和腦功能成像方法或者兩者結(jié)合進(jìn)行腦功能定位的方式進(jìn)行。神經(jīng)心理學(xué)方法主要是以不同腦區(qū)的損傷患者為研究對象,考察與受損腦區(qū)相關(guān)聯(lián)的記憶加工變化,從而推測不同腦區(qū)在記憶過程中的作用。腦功能成像法是對大腦進(jìn)行無損傷的結(jié)構(gòu)和功能成像,從而對認(rèn)知活動中的腦功能動態(tài)變化進(jìn)行觀察。當(dāng)前多使用功能磁共振技術(shù)(fMRI),腦磁圖(MEG)和事件相關(guān)電位(ERP)進(jìn)行啟動效應(yīng)神經(jīng)機(jī)制的研究。這兩方面的研究不僅可以驗證啟動效應(yīng)的認(rèn)知行為研究結(jié)果,還能為新的認(rèn)知理論構(gòu)建提供相關(guān)的證據(jù)支持和指導(dǎo)。
3.1腦損傷患者的啟動效應(yīng)研究
啟動效應(yīng)的研究從過去對遺忘癥患者的研究擴(kuò)展到了對患有阿爾茨海默疾病(Alzheimer’s disease, AD)、帕金森疾病(Parkinson’s disease, PD)等腦損傷患者的研究。神經(jīng)心理學(xué)的研究已經(jīng)建立了啟動效應(yīng)的神經(jīng)基礎(chǔ)是存在于內(nèi)側(cè)顳葉(medial temporal lobe, MTL)之外的證據(jù)[22],但是在這種疾病中,重復(fù)啟動的內(nèi)隱測驗卻出現(xiàn)了混合的既有被保留又有被損害的啟動效應(yīng)模式。對這些患者的研究可以揭示在啟動效應(yīng)和外顯記憶之間是否存在進(jìn)一步的分離,還可以提供內(nèi)隱記憶神經(jīng)部位的相關(guān)信息。
Arroyo-Anllo在一項對輕微和中度AD患者和癡呆、沒有癡呆的PD患者進(jìn)行的詞干補筆和圖片辨認(rèn)的啟動研究中,研究結(jié)果顯示出這兩類患者和正常被試在詞干補筆任務(wù)中的啟動效應(yīng)沒有顯著的差異,但PD患者的圖片辨認(rèn)啟動效應(yīng)遭到嚴(yán)重?fù)p傷;同時輕微或中度的AD沒有影響詞匯的啟動操作,但出現(xiàn)了詞匯的啟動效應(yīng)隨著心理的老化而減小的結(jié)果[16]。這個結(jié)果表明在兩類疾病間外顯和內(nèi)隱記憶產(chǎn)生了分離,可以推測AD患者枕葉視皮層參與視知覺啟動。在另外一項對輕微和嚴(yán)重癡呆AD患者和正常被試視覺啟動效應(yīng)的對比研究中,結(jié)果顯示出AD患者和正常被試在3個月后的視覺啟動間存在差異,但在1個月時沒有顯著差異,而嚴(yán)重癡呆病人在3個月后很少顯現(xiàn)出啟動效應(yīng)?赡車(yán)重的皮層衰退使得AD患者不能鞏固他們的知覺記憶,因此視覺啟動缺損與他們不能保持片斷的知覺記憶相關(guān)聯(lián)[23]。
為進(jìn)一步研究內(nèi)隱記憶測量和AD神經(jīng)病理學(xué)分布部位間的關(guān)系,F(xiàn)leischman在實驗中分別采用概念啟動和知覺啟動,此外還附加有傳統(tǒng)的圖片命名和詞干補筆的內(nèi)隱和外顯記憶測驗[24]。實驗結(jié)果表明,需要概念加工資源的記憶操作更容易受到存在的AD病理損害,而AD病理損害存在和詞匯知覺辨認(rèn)的啟動測驗沒有關(guān)聯(lián)。研究者認(rèn)為AD神經(jīng)病理是和需要概念產(chǎn)生而不是辨認(rèn)過程的啟動測驗區(qū)域相關(guān)聯(lián)。這個研究結(jié)果對早期的AD診斷具有一定意義。此外,在一項采用視覺場景對AD早期患者的視覺啟動的研究中,行為和成像結(jié)果均表明AD患者對視覺場景保留有正常的啟動效應(yīng)[25]。這表明在AD疾病早期,即便在某些已經(jīng)損傷的區(qū)域仍然能夠?qū)π庐惔碳ひl(fā)反應(yīng),從而證實對AD進(jìn)行早期藥物和其他方法進(jìn)行治療是可能。
Leritz對近年來外顯和內(nèi)隱記憶研究的文獻(xiàn)進(jìn)行了系統(tǒng)回顧,并圍繞損傷患者研究所得出的一些新結(jié)論進(jìn)行討論[21]。在整合不同的研究以及不同患者的研究結(jié)果后提出一個神經(jīng)心理學(xué)研究的新模型,認(rèn)為顳葉癲癇(Temporal Lobe Epilepsy,TLE)能夠成為檢驗人類記憶功能特定方面一個非常有效的模型,這會為將來開展神經(jīng)心理學(xué)的損傷患者記憶研究提供新的思路。
3.2 啟動效應(yīng)的結(jié)構(gòu)和功能成像研究
在過去的10年間,神經(jīng)成像和神經(jīng)電生理技術(shù)在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究中的應(yīng)用,極大地推進(jìn)了內(nèi)隱記憶的啟動效應(yīng)研究。神經(jīng)成像研究一致揭示了和行為啟動效應(yīng)相關(guān)聯(lián)的是腦部血液動力和神經(jīng)活動的減少,即“重復(fù)抑制”(repetition supression)效應(yīng)或“重復(fù)效應(yīng)”(repetition effect)。多數(shù)研究假定在神經(jīng)活動減少和重復(fù)啟動效應(yīng)之間存在一定的聯(lián)系,因此通過測量相應(yīng)腦部區(qū)域重復(fù)抑制效應(yīng),就可以對啟動效應(yīng)的神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行功能定位研究。
Zago通過行為操作和fMRI信號測量研究了視覺物體呈現(xiàn)時間對啟動效應(yīng)的影響[26]。結(jié)果表明,在物體呈現(xiàn)的持續(xù)時間和相應(yīng)皮層信號的反應(yīng)幅度間出現(xiàn)了一個升-降(rise-and-fall)的模式。當(dāng)物體最初呈現(xiàn)為250ms時,對重復(fù)物體反應(yīng)的行為啟動效應(yīng)和功能成像信號反應(yīng)模式相同,即反應(yīng)時縮短,同時皮層反應(yīng)最大限度地減小。而當(dāng)呈現(xiàn)時間增加時,重復(fù)效應(yīng)并沒有減少,這表明皮層反應(yīng)活動的減少和行為啟動效應(yīng)之間存在緊密的聯(lián)系。但這個結(jié)果也只能說明神經(jīng)啟動和行為啟動之間存在一定聯(lián)系,兩者間本質(zhì)的關(guān)系還需要更進(jìn)一步的研究。
近來在一項對物體分類任務(wù)啟動效應(yīng)的研究中,使用非侵入性的經(jīng)顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation , TMS)和成像研究技術(shù)的結(jié)合,通過對左額葉活動的準(zhǔn)確定位并實施暫時性損傷來檢驗神經(jīng)活動和行為啟動間的關(guān)系[27]。研究結(jié)果表明,左額葉皮層(left-frontal cortex)暫時性的損傷使得神經(jīng)和行為的啟動標(biāo)志遭到破壞。Wig認(rèn)為這個結(jié)果表明了人類的神經(jīng)活動和行為啟動間存在因果聯(lián)結(jié),并指出這為左額葉皮層中的神經(jīng)啟動是概念啟動基礎(chǔ)的結(jié)論提供了直接證據(jù)支持。但在早期知覺區(qū)域的神經(jīng)啟動并沒有受到影響,這個發(fā)現(xiàn)為啟動效應(yīng)具有可分離的概念和知覺成分提供了依據(jù)。此外,知覺區(qū)域的神經(jīng)啟動可能有助于語義分類任務(wù)中行為啟動,但當(dāng)額葉皮層神經(jīng)沒有啟動時,知覺區(qū)域的神經(jīng)啟動不足以使行為啟動產(chǎn)生。
Habeck用一個基于測試的可能/不可能的物體決策任務(wù),通過測量刺激重復(fù)時被試對圖畫能否解釋為連貫的三維結(jié)構(gòu)所誘發(fā)的腦部fMRI反應(yīng)、探測啟動和重復(fù)效應(yīng)在腦區(qū)域的聯(lián)系[28]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對可能和不可能物體的神經(jīng)反應(yīng)出現(xiàn)了不同的啟動效應(yīng),而這個重復(fù)啟動效應(yīng)與被試在行為反應(yīng)中對可能圖形的快速反應(yīng)時相關(guān)聯(lián),即可能物體出現(xiàn)了顯著的啟動效應(yīng)。由此可以推測,結(jié)構(gòu)上可能和不可能的表象有不同的神經(jīng)生理加工機(jī)制,神經(jīng)反應(yīng)的重復(fù)效應(yīng)可能僅僅解釋了可能物體的啟動行為。
但是對于重復(fù)啟動效應(yīng)和神經(jīng)活動減少間存在聯(lián)系的結(jié)論自然存在一定的爭議。Dobbins使用物體分類的啟動任務(wù),把整個實驗分為四個階段進(jìn)行研究。根據(jù)成像和行為的研究結(jié)果,線索反轉(zhuǎn)大大減緩了操作并且完全消除了梭狀皮層(Fusiform cortex)的神經(jīng)啟動,這表明啟動了的物體并不比新的物體能多獲取這些皮層的物體表征。與此相反,前額葉皮層(prefrontal cortex)活動記錄了行為的啟動并預(yù)測了線索反轉(zhuǎn)會減緩物體分類的程度,這個結(jié)果可能表明了前額葉皮層在執(zhí)行控制(executive control.)中的作用。因此Dobbins認(rèn)為減少的皮層活動發(fā)生是因為被試對他們先前反應(yīng)迅速學(xué)習(xí)的結(jié)果[29]。此外有研究通過檢驗編碼階段的注意操作,證實重復(fù)抑制效應(yīng)同樣需要對物體的注意[30]。這些結(jié)果無疑對神經(jīng)活動的重復(fù)啟動效應(yīng)的自動性提出了置疑。
Schott使用fMRI對編碼階段的最初啟動和外顯記憶的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究[31]。研究顯示,編碼階段的啟動效應(yīng)和外顯記憶具有不同的功能神經(jīng)結(jié)構(gòu),其中內(nèi)側(cè)顳葉特定地對外顯記憶激活。這表明了啟動是由刺激辨認(rèn)區(qū)域神經(jīng)反應(yīng)的銳化(sharpening)作用而激發(fā)的。他們提出,編碼階段銳化反應(yīng)(sharpened responding)可能是為提取階段神經(jīng)加工有效性的增加做好準(zhǔn)備的,銳化反應(yīng)和這些不同的神經(jīng)機(jī)制共同導(dǎo)致與啟動相關(guān)的血液動力的減少(hemodynamic decreases)。同時他們還主張對編碼階段而不僅僅是提取階段的神經(jīng)進(jìn)行測量,認(rèn)為這是解決有關(guān)啟動效應(yīng)神經(jīng)機(jī)制爭論的關(guān)鍵。
同樣,在腦神經(jīng)結(jié)構(gòu)中啟動效應(yīng)和意識提取之間的關(guān)系,也引起了研究者的關(guān)注。Schott,使用MRI對記憶提取過程中先前情節(jié)的覺察以及它和有意識提取記憶之間的關(guān)系進(jìn)行了研究[32]。結(jié)果發(fā)現(xiàn),啟動效應(yīng)和左梭狀回(left fusiform gyrus)和雙側(cè)額葉和枕葉腦部區(qū)域(bilateral frontal and occipital brain regions)血流動力減少相聯(lián)系;而外顯記憶與雙側(cè)頂葉以及顳葉和左額葉(bilateral parietal and temporal and left frontal)血流量的增加相聯(lián)系。成像顯示提取意圖并沒有改變這種模式,但與右前額葉皮層(right prefrontal cortex)的激活相關(guān)聯(lián)。結(jié)果顯然表明外顯和內(nèi)隱記憶有截然不同的功能神經(jīng)結(jié)構(gòu),并且提取的策略控制占用的腦部結(jié)構(gòu)與那些參與啟動和外顯記憶的腦部結(jié)構(gòu)不同。
3.3 啟動效應(yīng)的事件相關(guān)電位/腦磁圖研究
因為具有高時間和空間分辨率,ERPs (event- related potentials)被廣泛地應(yīng)用于詞的重復(fù)啟動效應(yīng)研究中。Schott采用EPR對不同加工水下視覺呈現(xiàn)詞匯學(xué)習(xí)時的電位進(jìn)行了測量。結(jié)果首次明確證實,知覺啟動和外顯記憶在編碼階段有截然不同的神經(jīng)聯(lián)系[33]。
在一項使用詞匯決策任務(wù)的研究中,通過把被試對重復(fù)呈現(xiàn)的舊詞產(chǎn)生的ERPs記錄和對新詞判斷中產(chǎn)生的ERPs進(jìn)行對比,對詞的重復(fù)效應(yīng)發(fā)生的區(qū)域進(jìn)行了分析[34]。ERPs的結(jié)果顯示出被試對舊詞的反應(yīng)比對新詞的反應(yīng)要快,出現(xiàn)了和行為數(shù)據(jù)相同的詞匯重復(fù)啟動效應(yīng)。特別是發(fā)現(xiàn)在400ms潛伏期內(nèi),左下額葉回(left inferior frontal gyrus)ERPs對重復(fù)詞的反應(yīng)要比對新詞的反應(yīng)顯著減少。這個結(jié)果表明了左下額回區(qū)域是和詞的重復(fù)效應(yīng)聯(lián)系在一起的。詞的重復(fù)效應(yīng)可以被解釋為包括被先前經(jīng)歷易化的過程重述,這個過程重述可能和在左下額區(qū)域觀察到的重復(fù)抑制相聯(lián)系,而這個重復(fù)抑制可能反過來反映了以語音加工形式存在的表征的暫時調(diào)節(jié)。
Dqzel使用詞干補筆測驗進(jìn)行知覺啟動效應(yīng)的研究[35]。他采用行為方法把外顯記憶和啟動分離,并使用腦磁描記儀(magnetoencephalography, MEG)對最初實驗階段視覺呈現(xiàn)的單個詞匯的腦活動進(jìn)行了測量,以此評估初期知覺加工過程和啟動效應(yīng)之間的關(guān)系。行為研究的反應(yīng)時結(jié)果顯示出詞干補筆的重復(fù)啟動效應(yīng),而這個啟動效應(yīng)和學(xué)習(xí)階段的加工水平無關(guān)。同時MEG的數(shù)據(jù)顯示出知覺學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用早在最初呈現(xiàn)的初期階段就已經(jīng)出現(xiàn)。這表明啟動效應(yīng)和在最初呈現(xiàn)時視覺辨認(rèn)區(qū)域特定刺激的預(yù)期狀態(tài)有關(guān)。此外研究還表明,詞干補筆的啟動包含特定通道的知覺加工以及不依賴通道的詞匯加工。
Matsumoto采用加工分離程序,把詞干補筆任務(wù)中意識和無意識啟動對ERP的影響進(jìn)行了分離。行為結(jié)果表明,啟動詞被無意識地加工并影響了詞干補筆的任務(wù),同時還發(fā)現(xiàn)重復(fù)啟動影響了ERP的成分,這個影響表明N400能夠反應(yīng)意識的詞匯加工而不是無意識的詞匯加工。同時研究還發(fā)現(xiàn)了LFLN(left front lateral negativity)啟動效應(yīng)位于左下前額皮層(left inferior prefrontal cortex:LIPC),這個區(qū)域和語義加工有聯(lián)系。因此研究者推測這個啟動效應(yīng)可能反映了和語義提取有關(guān)的神經(jīng)活動[36]。研究結(jié)果間接證明了詞干補筆具有概念驅(qū)動成分。
4 啟動效應(yīng)研究需要解決的問題
當(dāng)前對啟動效應(yīng)做出解釋的理論模型主要是認(rèn)知的內(nèi)隱記憶理論和重復(fù)抑制效應(yīng)的神經(jīng)模型。楊治良(1999)總結(jié)了有關(guān)啟動效應(yīng)解釋的內(nèi)隱記憶理論,包括多重系統(tǒng)說、遷移適當(dāng)加工理論、SPI模型、激活模型、計數(shù)器模型等[1]。在神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域內(nèi),解釋和啟動效應(yīng)關(guān)聯(lián)的神經(jīng)活動重復(fù)抑制效應(yīng)的神經(jīng)模型主要有三個:疲勞模型(Fatigue model)、銳化模型(Sharpening model)和易化模型(Facilitation model)。Grill-Spector分別通過單細(xì)胞記錄、fMRI,EEG腦電圖/MEG腦磁波描記圖測量的重復(fù)抑制的主要特征,對這三個神經(jīng)模型的解釋效力做了評估[37]。見圖1。
圖1 重復(fù)后神經(jīng)調(diào)節(jié)的推斷(資料來源:Grill-Spector等,in press)
從當(dāng)前不同領(lǐng)域?qū)有?yīng)研究發(fā)展來看,很少有理論模型能同時把對啟動效應(yīng)的神經(jīng)的激活率、血流量的測量、行為測量和腦部的特定部分聯(lián)系起來[38]。而對于什么是重復(fù)啟動,為什么是那種啟動方式兩個問題的回答,現(xiàn)有的理論并沒有提供充分性解釋。此外,實驗研究中外顯和內(nèi)隱任務(wù)間的差異以及內(nèi)隱記憶任務(wù)之間的差異,導(dǎo)致不同實驗研究之間很難進(jìn)行比較,更無法確保意識對內(nèi)隱任務(wù)的污染。研究者常常把意識和控制等同起來,這同樣造成了研究結(jié)果的混亂[32]。這種概念、任務(wù)等差異所導(dǎo)致的相互矛盾的研究結(jié)果,特別是近年來出現(xiàn)的和以往的不同結(jié)論,需要研究者重新進(jìn)行反思,構(gòu)建更具解釋效力的模型。
在對內(nèi)隱記憶的重新反思中,Roediger首先指出重新界定內(nèi)隱記憶定義的迫切性,而其中建立清晰的概念則應(yīng)是以后研究需要努力的方向[39]。其次,可以通過神經(jīng)計算可分離的加工子系統(tǒng)、通過它們所達(dá)成的功能、通過它們之間的相互影響和作用,以及通過合理的神經(jīng)機(jī)制來構(gòu)建記憶理論。而重復(fù)啟的動理論可以通過結(jié)構(gòu),功能和神經(jīng)加工子系統(tǒng)的加工機(jī)制以及三者間彼此的影響和強(qiáng)化而達(dá)成解釋的充分性。這種統(tǒng)一的可計算的理論模型,可以對認(rèn)知研究、神經(jīng)心理學(xué)研究以及成像的研究結(jié)果進(jìn)行整合,促進(jìn)我們對啟動效應(yīng)和大腦之間關(guān)系的理解。有研究者已對REMI和ROUSE兩個數(shù)量化的分別針對的內(nèi)隱記憶模型進(jìn)行了詳細(xì)介紹[40],這標(biāo)志著內(nèi)隱記憶的理論建模進(jìn)入到可計算的,數(shù)量化的模型時期。
5 小結(jié)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,啟動效應(yīng)研究技術(shù)也逐漸成熟。具有完整記憶功能的個體認(rèn)知研究、記憶損傷患者的神經(jīng)心理學(xué)研究以及功能研究研究間相互的作用和影響,大大地促進(jìn)了人類對啟動效應(yīng)和大腦之間關(guān)系的理解,將內(nèi)隱記憶研究引入一個更加寬闊的領(lǐng)域。如今在內(nèi)隱學(xué)習(xí)領(lǐng)域,在內(nèi)隱認(rèn)知領(lǐng)域,在商業(yè)領(lǐng)域和臨床矯正領(lǐng)域,啟動效應(yīng)的研究將內(nèi)隱記憶和這些領(lǐng)域聯(lián)系起來,研究越來越深入聯(lián)系現(xiàn)實的生活實際,使我們能夠從更多的視角對原有問題獲得新的認(rèn)識。
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