特征捆绑机制的理论模型.pdf

心理科学进展 2003，11 （6）：616~ 622 Advances in Psychological Science 特征捆绑机制的理论模型 陈彩琦1，2 刘志华1 金志成1 1 2 （华南师范大学心理系，广州510631） （东北师范大学心理系，长春130024） 摘 要 捆绑问题被认为是认知科学和神经科学的中心问题之一，对心理过程的认知神经机制研究起到了重 要推动作用。特征捆绑机制研究有认知和神经科学两大范式。特征整合论在认知理论中最具代表性， 形式理论修正了其在错觉性结合测量等方面的不足，双阶段理论突出了前注意捆绑。时间同步性理 论是影响最大的捆绑理论，神经网络模型为捆绑机制提出了更具体的结构模型。两大范式的整合及 . 由低级认知过程向高级心理过程的深化可能是今后捆绑机制研究的重点。 关键词 特征捆绑，错觉性结合，神经同步发放。 分类号 B842.1 特征捆绑 （feature binding ）这一概念最早是在特征整合和知觉区分的研究中提出的 [1] 。该概念的提出 对心理过程的认知神经机制研究起到了重要推动作用[2] 。现在捆绑概念已被引入客体知觉、注意、工作记 忆和情境记忆、运动控制、语言加工、逻辑推理以及意识唤醒的产生与维持等研究领域 [3] 。Von der Malsburg 指出，以往有关认知过程的神经模型的主要缺陷就在于没有适当对待捆绑问题[2] 。事实上捆绑问题已成为 [4] [5] 当前脑科学研究的主要问题之一 ，是神经科学中需长期研究的一个中心问题 。近年来捆绑理论已经成为 [3] 。然而从文献上看，国内这方面研究和介绍尚不多，为此本文试图对有关特 意识争论中的一个焦点问题 征捆绑机制的研究作一较系统的综述，并对今后研究重点做一定思考。 1 特征捆绑的含义 大量的神经解剖学和神经生理学研究表明，不同感知信息是在大脑的不同脑区得到处理的，同一客体 的表征分布于大脑的不同部位。以视知觉为例，颜色与形状等客体特征在枕叶到颞叶的腹侧通路上得到表 征，而运动等空间特征在枕叶到顶叶的背侧通路上得到表征。因此，为把外部世界的客体知觉为一个整体， [1,2,6,7] 需把散布于不同皮层区的分散信息合理地组合在一起。这就是所谓的“捆绑问题”（binding problem ） 。 虽然捆绑问题已得到广泛研究，但不同研究者对其内涵往往有不同理解，从而影响其研究的深入。Engel 和 Singer 结合捆绑问题研究的新发展，对各领域研究者在捆绑问题界定上的共识进行了概括[3] 。可归为以 下四点：（1）因信息加工分布于不同脑区或亚系统的神经元上，所以参与同一认知过程的神经元应打上同 一“标记”（tagged ）。这样就需要一种机制来传达各神经信号之间的特定关系，这种机制就是捆绑机制。（2 ） 复杂环境中的感知和行为，通常需要对不同客体或事件的信息进行平行加工，而这些信息又必须能相互区 分以实现正确知觉或完成目标行为。因此，与特定客体相关的神经活动应该与无关信息区分开，以免混淆 或错误结合。（3 ）为保证句法结构生成和认知过程的系统性和创造性，分布式激活模型中的捆绑应该是特 殊而灵活的。（4 ）大多数认知功能要求从丰富的备选信息中实现对相关信息的选择。捆绑是以突显一部分 信息、并将这些信息与特定的相关内容结合起来为前提条件的。 2 有关特征捆绑机制的认知理论 2.1 捆绑的特征整合理论 [1] Treisman 的特征整合论认为，