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从困境到超越顿悟的脑机制研究.
从困境到超越:顿悟的脑机制研究
2000年,在艾森克和基恩出版的《认知心理学》
(第四版)中作者指出:“令人遗憾的是,对顿悟
问题的认知神经心理学研究是出奇的少”[1]。但这
个状况在其后的几年间发生了明显的改变:2003年
我们在Hippocampus杂志上发表了第一项有关人类
顿悟过程的脑成像的研究[2],并在其后采用高空间
分辨率的功能核磁共振成像技术(fMRI)和高空间
分辨率的事件相关电位技术(ERP)取得了相互印
证的结果[3,4];2004年美国西北大学Mark
Jung-Beeman的研究小组也在PlosBiology杂志上报
告了他们关于顿悟的研究脑成像实验[5],并在
Trends in Cognitive Sciences杂志上发表了有关理论
综述[6]。这些事件说明,人们已经启动了对于顿悟
的大脑过程的科学探索。
上述进步主要得益于当代脑成像技术的出现
和使用。但从以fMRI为代表的脑成像技术的大规
模蓬勃开展到有关顿悟的脑机制研究的出现经历
了大约5~7年的时间,这其中的原因,除了大多数
认知心理学家在脑成像技术出现的最初几年并未
运用此类技术之外,顿悟问题本身的一些特性也在
一定程度上阻碍了脑成像技术的使用。首先,脑成
像技术一般要求所检测的心理事件在有限的特定
时间之内发生,而在自然状态下,对顿悟的问题的
思考时间是不确定的,顿悟发生的时间点也不可预
期,有的问题只需要思考几秒钟便能顿悟,有的问
题可能需要几天甚至几年的时间才能解决。其次,
收稿日期:2006-06-01
通讯作者:罗劲,E-mail:luoj@psych.ac.cn
目前的脑成像研究要求采用多次心理事件叠加的
方法以保证信号提取的有效性,但经典的顿悟问题
只有蜡烛问题、双绳问题、九点问题和六火柴问题
等非常有限的几个。
因此,如何在有限的时间之内诱发多次顿悟是
利用脑成像技术研究顿悟的关键。目前,有两种实
验“多事件”顿悟范式被用来研究顿悟的大脑机制。
一是我们所采用的“谜语法”[2],这种方法以传统
的谜语作为实验材料(比如:“你杀死了她,却得
流你自己的血”——谜底:蚊子),通过向被试呈
现标准答案来催化顿悟过程,实验先用预备测验筛
选那些人们能理解但却不能解答的谜语作为实验
材料,然后在脑成像扫描中,先向被试呈现事先选
好的谜面使之进入对特定问题的思索状态,而后呈
现答案以促成瞬间的“啊哈!”效应。除“谜语法”
之外,还有Jung-Beeman等所采用的“词语法”
[5]
。
实验给被试三个互不相干的词,比如pine(松树),
crab(螃蟹),sauce(调味料),要求被试找到一个
词,这个词与上述的三个词中的无论哪一个结合在
一起,都能够形成一个常见的合成词或者短语,比
如apple(苹果)与上述的三个词结合,会产生
pineapple(菠萝),crab apple(山楂)和apple sause
(苹果酱)。研究发现,被试在解决有些项目时,
会产生“啊哈!”反应。研究者根据被试的评判,将
成功解答的项目分成两类,一类项目被试在解决的
时候伴随有“啊哈!”反应,而另外一类则不伴随有
“啊哈!”反应。考虑到被试做出按键反应的时刻其
实是在顿悟发生以后,因此,研究者将顿悟发生的
时间点锁定在按键反应前的几秒。第14卷第4期从困境到超越:顿悟的脑机制研究-485-
上述两种方式各有利弊。Jung-Beeman等的“词
语法”的优点是研究了人们自发的顿悟过程,但缺
点是这种方法所研究的顿悟并不包含明显的问题
重构过程。重构一直被认为是判断顿悟出现与否的
最基本的指标,理论家Weisberg指出
[7]
,要判断一
种认知任务是否涉及顿悟过程,应该在问题解决者
最初对问题的解答与最终的正确解答之间进行比
较。一个包含顿悟过程的认知任务必须至少满足
(1)最终的正确答案与最初的解答不同,(2)最
终的正确答案是通过一个重构过程而获得的,(3)
这个重构过程是唯一的获得正确答案的途径。从这
个标准看“词语法”不是理想的顿悟任务,因为其
中所包含的重构过程并不明显。而且,研究者只能
从被试主观报告的时刻(按键反应)反过来逆推顿
悟实际发生的时间,这也并不完全适合对心理事件
发生的时间点要求较高的事件相关分析方法。
而我们所采用的“谜语法”避免了“词语法”
的上述两个缺陷,比如,对于大多数未能自行解决
的谜语,被试在看到标准答案之后,将他们失败的
主要原因归结为“想到另外一个方面去了”[3],这
说明在谜语解决过程中被试最初的想法与最后的
解决存在根本的不同,这样就确保了重构过程的存
在。但“谜语法”的缺点在于被试无需自己寻求问
题的正确答案,而只需领悟直接提供给他们的正确
答案,傅小兰认为这更像是一种领悟过程而非顿悟
过程[8]。
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