類別特征推理的認(rèn)知機(jī)制及腦機(jī)制.pdf

1、分類和推理是類別知識(shí)的兩大重要功能，除了分類任務(wù)，類別特征推理任務(wù)也是類別知識(shí)的很重要的應(yīng)用方面。分類任務(wù)是已知某項(xiàng)目具有的特征值，推測該項(xiàng)目所屬類別的類別標(biāo)簽。而類別特征推理任務(wù)是已知某個(gè)項(xiàng)目所屬的類別標(biāo)簽及部分特征值，推測該項(xiàng)目的未知特征值。以往的類別相關(guān)研究都局限于對分類任務(wù)的研究，而關(guān)于類別特征推理任務(wù)認(rèn)知機(jī)制的研究還非常少，后者的研究表明，標(biāo)簽匹配類型、被推測項(xiàng)目的典型性程度及類別特征間的因果關(guān)系會(huì)影響類別特征推理任務(wù)。而關(guān)于

2、類別特征推理任務(wù)腦機(jī)制的研究僅有一篇fMRI的研究，該研究發(fā)現(xiàn)，類別特征推理任務(wù)激活了前額葉，而分類任務(wù)激活顥葉，主要是梭狀回。雖然，以往關(guān)于類別特征推理任務(wù)認(rèn)知機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)一些因素會(huì)影響該任務(wù)，但是這些研究并沒有探討這些因素之間的相互作用。本研究在以往研究的基礎(chǔ)上，旨在進(jìn)一步探討類別特征推理任務(wù)的認(rèn)知機(jī)制及腦機(jī)制，對該任務(wù)認(rèn)知機(jī)制的研究中，除了探討影響該任務(wù)的影響因素之外，還探討這些影響因素之間的相互作用，如類別標(biāo)簽匹配類型與典型性

3、程度之間的交互作用問題以及（類別特征間存在因果關(guān)系前提下）關(guān)鍵前提與結(jié)論的關(guān)聯(lián)方向與典型性程度的之間的交互作用問題。在對該任務(wù)腦機(jī)制的研究中，首次采用高時(shí)間分辨率的ERP技術(shù)，利用任務(wù)一分段式實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，揭示了類別特征推理任務(wù)的時(shí)間進(jìn)程及相關(guān)的ERP成分。 類別特征推理從宏觀角度講，包括類別學(xué)習(xí)和特征推理兩個(gè)階段，影響類別特征推理的因素也主要來自兩個(gè)方面，學(xué)習(xí)階段的類別相關(guān)信息以及推理階段被推理項(xiàng)目的屬性特征信息，本研究中所有實(shí)驗(yàn)

4、都采用學(xué)習(xí)——測試的二階段實(shí)驗(yàn)范式，這樣的研究范式更符合現(xiàn)實(shí)生活中的特征推理情境，所以，具有很好的生態(tài)學(xué)效度。實(shí)驗(yàn)一至實(shí)驗(yàn)四探討類別特征推理任務(wù)的認(rèn)知機(jī)制，實(shí)驗(yàn)五至實(shí)驗(yàn)七探討類別特征推理任務(wù)的腦機(jī)制。研究一旨在探討類別標(biāo)簽與類別特征推理的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)一主要分析了標(biāo)簽類型、標(biāo)簽匹配類型及典型特征前提概率對類別特征推理的影響，本研究首次探討典型特征前提概率對類別特征推理的影響，實(shí)驗(yàn)一結(jié)果表明三種因素都會(huì)影響類別特征推理任務(wù)，典型特征前提概率高

5、的項(xiàng)目的特征推理分?jǐn)?shù)顯著高于典型特征前提概率低的項(xiàng)目，標(biāo)簽類型與標(biāo)簽匹配類型之間的交互作用顯著，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，標(biāo)簽類型為類別標(biāo)簽時(shí)，標(biāo)簽匹配項(xiàng)目的特征推理分?jǐn)?shù)顯著高于標(biāo)簽不匹配項(xiàng)目，而標(biāo)簽類型為特征標(biāo)簽時(shí)，標(biāo)簽匹配項(xiàng)目上的特征推理分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不匹配項(xiàng)目上的特征推理分?jǐn)?shù)差異不顯著，類別標(biāo)簽條件下的失匹配分?jǐn)?shù)（標(biāo)簽匹配項(xiàng)目上的特征推理分?jǐn)?shù)的平均數(shù)減去標(biāo)簽非匹配項(xiàng)目上的特征推理分?jǐn)?shù)的平均數(shù)）顯著高于特征標(biāo)簽條件，該結(jié)果說明類別標(biāo)簽與特征標(biāo)簽不

6、同，類別標(biāo)簽在特征推理任務(wù)中起著非常重要的作用。實(shí)驗(yàn)二首次探討了類別標(biāo)簽匹配類型與典型性程度對類別特征推理任務(wù)的共同影響，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與實(shí)驗(yàn)一結(jié)果相同，類別標(biāo)簽匹配類型會(huì)影響該任務(wù)，還發(fā)現(xiàn)典型程度也會(huì)影響類別特征推理任務(wù)，而且，這兩個(gè)因素之間有明顯的交互作用，高典型性條件下類別標(biāo)簽匹配類型對類別特征推理的影響要高于低典型性程度條件下類別標(biāo)簽匹配類型對類別特征推理的影響，而且，類別標(biāo)簽匹配條件下典型性程度對類別特征推理任務(wù)的影響要高于類

7、別標(biāo)簽不匹配條件下典型性程度對類別特征推理任務(wù)的影響。研究二旨在分析特征間因果關(guān)系及典型性程度對類別特征推理的影響。實(shí)驗(yàn)三控制了測試項(xiàng)目的典型性程度，單獨(dú)探討類別特征間因果關(guān)系對類別特征推理任務(wù)的影響，實(shí)驗(yàn)中，因果關(guān)系組被試學(xué)習(xí)的類別各典型特征間具有復(fù)雜的因果關(guān)系結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，因果關(guān)系組被試的特征推理分?jǐn)?shù)受到典型特征間因果關(guān)系的影響，直接原因——結(jié)果推理項(xiàng)目的推理分?jǐn)?shù)顯著高于間接原因一結(jié)果及結(jié)果一結(jié)果推理項(xiàng)目的推理分?jǐn)?shù)，而對于控制組（

8、被試所學(xué)的類別各典型特征間無因果關(guān)系），被試在三類項(xiàng)目上的推理分?jǐn)?shù)沒有差異。實(shí)驗(yàn)四分析（類別特征間存在因果關(guān)系前提下）關(guān)鍵前提與結(jié)論的關(guān)聯(lián)方向與典型性程度對類別特征推理任務(wù)的共同影響。因果關(guān)系組被試學(xué)習(xí)的類別各典型特征間具有共同原因的因果關(guān)系結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對于因果關(guān)系組被試，關(guān)鍵前提與結(jié)論的關(guān)聯(lián)方向以及典型性程度這兩個(gè)因素都會(huì)影響特征推理分?jǐn)?shù)，而且，還發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)因素間的交互作用，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在關(guān)鍵前提與結(jié)論正關(guān)聯(lián)條件下典型性程度對

9、類別特征推理任務(wù)的影響要高于關(guān)鍵前提與結(jié)論負(fù)關(guān)聯(lián)條件下典型性程度對類別特征推理任務(wù)的影響，而且，典型性程度為高條件下關(guān)鍵前提與結(jié)論的關(guān)聯(lián)方向?qū)τ陬悇e特征推理任務(wù)的影響要高于典型性程度為低條件下關(guān)鍵前提與結(jié)論的關(guān)聯(lián)方向?qū)τ陬悇e特征推理任務(wù)的影響。研究三首次采用ERP技術(shù)分析類別特征推理任務(wù)的腦機(jī)制。實(shí)驗(yàn)五探討類別歸納過程的神經(jīng)機(jī)制。類別歸納是類別學(xué)習(xí)的重要過程，而類別學(xué)習(xí)又是類別特征推理任務(wù)的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)五的結(jié)果發(fā)現(xiàn)有類別歸納條件與

10、無類別歸納條件的分離表現(xiàn)在早期階段（后部N1成分）以及晚期階段（LPC成分），而以往關(guān)于類別歸納的研究還沒有發(fā)現(xiàn)這兩種條件在早期階段上的分離，LPC是類別歸納的關(guān)鍵成分，它與類別歸納過程中的記憶更新過程有關(guān)。實(shí)驗(yàn)六揭示了與類別特征推理任務(wù)相關(guān)的ERP成分，研究發(fā)現(xiàn)，有類別特征推理?xiàng)l件與無類別特征推理?xiàng)l件的差異表現(xiàn)在早期成分P2以及晚期成分P3及LPC上，并且，在P3波幅上也體現(xiàn)了類別學(xué)習(xí)先后效應(yīng)，P3與特征推理任務(wù)的工作記憶負(fù)荷程度有關(guān)

11、，而LPC則與特征推理任務(wù)中對無關(guān)類別信息的抑制過程有關(guān)。實(shí)驗(yàn)七探討類別學(xué)習(xí)信息量程度是否影響類別特征推理的ERP成分，研究發(fā)現(xiàn)，類別學(xué)習(xí)信息量程度為高條件比類別學(xué)習(xí)信息量程度為中及低條件引發(fā)了更小的P3波幅，后兩者間沒有差異，而且，類別學(xué)習(xí)信息量程度為高條件引發(fā)的LPC波幅比類別學(xué)習(xí)信息量程度為中條件更低，類別學(xué)習(xí)信息量程度為中條件引發(fā)的LPC波幅又比類別學(xué)習(xí)信息量程度為低條件更低，與實(shí)驗(yàn)六結(jié)果一致，P3波幅的大小體現(xiàn)了類別特征推理過

12、程中的記憶負(fù)荷程度，而LPC波幅的大小則體現(xiàn)了類別特征推理過程中對無關(guān)類別信息的抑制程度。 本研究通過對類別特征推理任務(wù)認(rèn)知機(jī)制及腦機(jī)制的分析，得出以下結(jié)論： 第一，典型特征前提概率、標(biāo)簽匹配類型、測試項(xiàng)目的典型性程度以及類別特征間的因果關(guān)系都會(huì)影響特征推理任務(wù)。 第二，類別標(biāo)簽匹配類型與測試項(xiàng)目的典型性程度之間存在交互效應(yīng)，（類別特征間的因果關(guān)系存在前提下）關(guān)鍵前提與結(jié)論的關(guān)聯(lián)方向與測試項(xiàng)目的典型性程度之間也存

13、在交互效應(yīng)。 第三，類別學(xué)習(xí)階段，有類別歸納條件與無類別歸納條件的差異表現(xiàn)在早期的后部N1成分上以及晚期的LPC成分上。 第四，有類別特征推理?xiàng)l件比無類別特征推理?xiàng)l件引發(fā)的前部P2成分、P3b成分以及LPC成分的波幅更小，而且，類別學(xué)習(xí)的先后也影響類別特征推理階段引發(fā)的P3b波幅，屬于先學(xué)習(xí)類別的測試項(xiàng)目引發(fā)的P3b波幅更小。 第五，類別學(xué)習(xí)信息量程度會(huì)影響類別特征推理階段的P3b波幅以及LPC波幅，類別學(xué)習(xí)信息

14、量程度為高條件引發(fā)的P3b波幅要低丁類別學(xué)習(xí)信息量程度為中及低條件，而且，類別學(xué)習(xí)信息量程度為高條件引發(fā)的LPC波幅比類別學(xué)習(xí)信息量程度為中條件更低，而類別學(xué)習(xí)信息量程度為中條件引發(fā)的LPC波幅又比類別學(xué)習(xí)信息量程度為低條件更低。 本研究的重要發(fā)現(xiàn)在于，發(fā)現(xiàn)了典型特征前提概率對類別特征推理任務(wù)的影響；揭示了類別標(biāo)簽匹配類型與測試項(xiàng)目的典型性程度之間存在交互效應(yīng)、（類別特征間的因果關(guān)系存在前提下）關(guān)鍵前提與結(jié)論的關(guān)聯(lián)方向與測試項(xiàng)目

15、的典型性程度之間的交互效應(yīng)；發(fā)現(xiàn)了類別歸納的早期效應(yīng)（體現(xiàn)在后部Nl成分上）；首次采用ERP技術(shù)，揭示了與類別特征推理相關(guān)的成分：P3、LPC成分；發(fā)現(xiàn)類別學(xué)習(xí)信息量程度在類別特征推理任務(wù)上的ERP效應(yīng)。 本研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。在理論意義上，加深了對類別特征推理任務(wù)的理解，進(jìn)一步完善了類別歸納及特征推理的相關(guān)理論，在研究方法上也有創(chuàng)新，尤其是在腦機(jī)制研究中，采用類別學(xué)習(xí)－特征推理的任務(wù)分段式設(shè)計(jì)，將復(fù)雜的類別特征推