對稱性視知覺在斜對稱條件下的加工過程：關于SPN成分的ERP研究.pdf

1、視覺圖像是指視覺系統(tǒng)觀測客觀世界而獲得的，可以直接或間接作用與人眼而產生視知覺的實體。人類視覺系統(tǒng)對圖像中的對稱性尤其是兩側對稱性高度敏感，認知心理學研究者對此開展了廣泛而深入的研究。有研究發(fā)現(xiàn)對稱性知覺在漢字識別、形狀知覺等認知過程中都能發(fā)揮重要作用。而對稱性知覺本身也具有許多吸引人的特性。例如，研究者發(fā)現(xiàn)人類對垂直對稱（兩側對稱）敏感性大于水平對稱，而對后者的敏感性大于其他形式的對稱。作為視覺認知的對象，圖像的對稱性并不與物體的對稱

2、性一一對應。當3維物體投影到視網膜形成視覺時，只有對稱物體的對稱平面與視線平行時，才能在視網膜上形成對稱圖像。對于對稱物體在視網膜上形成的非對稱性圖像，我們稱之為斜對稱。而對于斜對稱這一更一般的視覺經驗卻很少受到研究者的關注。目前，針對3維形狀知覺中斜對稱的加工過程，有兩種對立的假說：一是視網膜結構假設，即對稱性知覺過程發(fā)生在對視網膜映射圖像的加工階段，這一假設被van der Vloed等人的研究結果所支持；而后是視角標準化假設，即對

3、稱性知覺過程發(fā)生在視覺系統(tǒng)利用深度等線索恢復以物體為中心的3維形狀表征之后，該假設被Szlyk等人的研究所支持。
　　本研究借助ERP技術在時間分辨率上的優(yōu)勢來考察斜對稱條件下人類視覺系統(tǒng)在3維形狀知覺過程中對稱性知覺的時間進程。為與以往研究保持一致，實驗任務采用與對稱性無關的物體圖片分類任務以及要求對對稱性進行充分加工的對稱性知覺判斷任務，來研究對稱性知覺在不同注意條件下的加工機制的差別。各實驗中均給被試呈現(xiàn)對稱物體與非對稱物體

4、在傾斜視角下的圖片，要求被試在不同任務下執(zhí)行按鍵反應，記錄被試在圖片呈現(xiàn)時間后的EEG信號。相關ERP研究發(fā)現(xiàn)，大腦后部電極會對對稱性視覺信息做出特異反應，具體表現(xiàn)為從刺激呈現(xiàn)后250 ms左右開始，在大腦后部電極中對稱性圖片比隨機圖片的ERP更負，研究者將這一后期成分命名為SPN成分（Sustained Posterior Negativity，后部持續(xù)性負波）。因此，本研究將SPN成分作為實驗因變量來考證對稱性知覺在3維形狀知覺加工

5、中的時間進程。
　　實驗一使用物體分類判斷任務來考察在物體識別過程中，對稱性加工是否參與早期視覺加工過程，即對稱性是否在視網膜圖像水平上就進行了自動化加工。實驗中要求被試對呈現(xiàn)圖片作自然物/人工物的分類判斷反應，同時記錄被試的反應時與正確率以及刺激呈現(xiàn)的EEG數(shù)據(jù)。
　　實驗二使用對稱性知覺判斷過程中來考察在對三維物體形狀進行對稱性判斷過程中，對稱性加工是否會促進前期視覺加工以及后期視覺信息的整合。實驗中要求被試對呈現(xiàn)圖片中

6、的物體是否對稱作是/否的判斷反應，同時記錄被試的反應時與正確率以及刺激呈現(xiàn)的EEG數(shù)據(jù)。
　　結果顯示，在物體分類判斷任務中，斜對稱下對稱物體圖片較非對稱物體圖片引發(fā)更負的SPN成分，但統(tǒng)計結果邊緣顯著，調整時間窗口再進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，SPN在250—650ms時間窗口差異顯著，而在650—1000ms時間窗口下差異消失；而在對稱性知覺判斷任務中，斜對稱下對稱物體圖片較非對稱物體圖片引發(fā)更負的SPN成分，調整時間窗口再進行統(tǒng)計分析

7、發(fā)現(xiàn)，SPN在250—650ms時間窗口差異顯著，而在650—1000ms時間窗口下差異消失；但在650—1000ms時間窗口下右腦ERP波形比左腦ERP波形更偏負，即出現(xiàn)右腦偏側化。
　　根據(jù)實驗結果，可得出以下結論：1）對稱性知覺發(fā)生在3維形狀知覺的視覺加工早期，意味著本研究支持對稱性知覺的視網膜結構假設；2）在3維物體識別過程中，對稱性知覺參與早期視覺加工，但是會在視覺加工后期即視覺建立3維物體表征過程中被其它諸如深度等線索

8、所支配而衰退；3）在對稱性知覺判斷中。SPN晚期會出現(xiàn)右腦偏側化，意味著SPN反映的對稱性知覺加工過程有不同加工階段，在進行基于視網膜映射圖像的視覺加工后，右腦會對整合信息進行優(yōu)勢加工；4）事件相關去同步化（ERD）在斜對稱條件下并不發(fā)生偏側化，因此與對稱性知覺關聯(lián)的ERD偏側化可能與外源性注意網絡的激活有關。
　　由此，本研究從更具實際意義的角度揭示了對稱性知覺在3維立體視覺下的認知加工過程，為有關對稱性知覺加工階段的時間上的分