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(cè)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(cè)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(duì)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(cè)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?jī)H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(duì)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(duì)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(lái)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(cè)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(duì)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(duì)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(shuō)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)類別特征推理的影響。實(shí)驗(yàn)三控制了測(cè)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(duì)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(duì)于控制組（

8、被試所學(xué)的類別各典型特征間無(wú)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(duì)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(duì)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(duì)

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(duì)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(guò)程的神經(jīng)機(jī)制。類別歸納是類別學(xué)習(xí)的重要過(guò)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(wú)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(guò)程中的記憶更新過(guò)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(wú)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(duì)無(wú)關(guān)類別信息的抑制過(guò)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(guò)

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(guò)程中對(duì)無(wú)關(guān)類別信息的抑制程度。 本研究通過(guò)對(duì)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(cè)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(cè)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(cè)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(wú)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(wú)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(cè)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(duì)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(cè)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(cè)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(duì)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