归纳推理及其与记忆关系的ERP研究

发布时间：2020-09-10 20:26

　　归纳推理作为高级认知加工过程,在个体认知系统中发挥着重要作用,主要包括数列推理和类别推理两种形式。目前关于归纳推理的神经机制以及归纳推理与分类、知觉、记忆等其它认知加工过程的关系受到了学界的关注,但已有研究存在以下不足:其一,归纳推理的时间进程有待进一步明确;其二,归纳推理与记忆的关系停留在行为研究层面,缺乏更深层次的神经机制证据。基于此,本文将采用事件相关电位(ERP)技术,通过两个实验分别针对上述问题展开研究。实验一从数列推理的角度探讨了不同时间压力下检查活动的时间进程,实验采用数列完型任务,根据是否符合数列规则以及偏离规则的程度选取了有效、无效和异常三种数列。实验流程为依次呈现数字,当第四个数字出现时,被试需判断该数列是否符合规则。研究结果显示,无效数列的反应时最长,异常数列其次,有效数列最短。神经机制层面,无效数列与异常数列均记录到反映认知冲突监测的N2、反映数列评价的P300和反映计算过程的LPC成分,且无效数列的N2比异常数列更强,P300和LPC比无效数列更弱。时间压力仅对LPC成分产生影响,有时间压力条件下无效数列和异常数列的LPC成分差异显著;无时间压力条件下,无效数列和异常数列的LPC成分差异不显著。实验二从类别推理与再认的角度出发,为归纳推理与记忆的关系提供神经机制证据。实验采用狗的彩色图片作为刺激材料,包括旧大型犬、新大型犬、新中型犬和新小型犬四种图片类型,类别推理和再认任务中采用相同的实验材料和实验流程,仅在任务要求上存在不同。类别推理任务中被试在学习阶段观察一系列大型犬的图片并归纳出它们的共同属性,在测试阶段需判断测验刺激是否具有该属性;再认任务中被试在学习阶段观察并记住图片,在测试阶段判断是否见过。研究结果显示,类别推理和再认的积极反应率高度相关(r = 0.669),类别推理的积极反应率更低,反应标准(d')更低。在神经机制层面,再认任务记录到反映熟悉性的FN400成分和反映回忆的LPC成分,类别推理中未发现。本研究主要获得以下结论:(1)检查活动可分为数列评价和计算两个阶段,分别由P300和LPC反映。(2)时间压力对检查活动产生影响,表现为有时间压力条件下的检查活动更灵活,针对不同数列类型采用不同的计算策略,无时间压力条件下则采用相同的策略解决不同的数列类型。(3)类别推理和再认在行为数据层面支持了“深度一致性”观点,在神经机制层面未提供证据。
【学位单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：B842
【部分图文】：

属性判断,范式

图形由三个特征定义：颜色（红、蓝和黄）、尺寸（大、中和小）和形状（四边逡逑形、圆形和三角形）。首先向被试依次呈现两张图片，被试需要归纳出它们的共逡逑同特征，然后判断随后呈现的第三张图片是否具有该特征。实验流程见图１．３。逡逑运用几何图形作为实验材料是目前类别推理研究中较为常见的，但也有采用其他逡逑实验材料进行研究的，例如Ｈｅｉｔ和Ｈａｙｅｓ邋（２０１１）采用狗的彩色图片，以狗的体逡逑型大小作为类别判断的基础，研究了类别推理与再认的关系。Ｇｏｅｌ等人（２０００）逡逑采用了人工绘制的新异动物图片，研究者通过调整动物的触角、脸型、腹部等将逡逑动物分为不同类别。另有采用文字的形式进行类别推理的研究，例如根据前提“马逡逑有属性Ｘ，奶牛有属性Ｘ”判断是否“所有的哺乳动物都有属性Ｘ成立”（Ｆｅｅｎｅｙ逡逑＆Ｈｅｉｔ，邋２０１１）。逡逑＿邋0逦0逡逑ＳＴＩＭ１邋ＳＴＩＭ２逦ＰＲＯＢＥ逡逑”１０００ｒｒ？邋ｆ邋１８２０ｍｓ逦”逦１８２０邋ｍｓ逡逑ＴＪ邋Ｕ逦Ｕ邋逦逡逑２２０ｍｓ邋２２0ｍｓ逦２２０ｍｓ逦Ｂｕｔｔｏｎ逡逑Ｐｒｅｓｓ逡逑图１．３属性判断范式的样例（ｆｒｏｍ：邋Ｂｉｇｍａｎ邋＆邋Ｐｒａｔｔ

知觉,类别概念,电池

图１．５归纳与知觉分析的ＥＲＰ比较（ｆｒｏｍ：陈安涛，王乃弋，李红，刘强，冯廷勇，逡逑２００６）逡逑Ｌｉ等人（２００９ａ）对比了可归纳出共同属性任务和不可归纳出共同属性任的神经机制差异。实验采用自行绘制的图片作为“电池”让被试判断具有什么属逡逑性的“电池”才是有电的，其中可归纳出共同属性任务中图片间具有共同属性，逡逑不可归纳出共同属性任务中图片间不具有共同属性。研究结果发现，在刺激呈后约４２０邋ｍｓ，可归纳任务诱发了更强的ＬＰＣ，邋Ｌｉ等人认为标志了假设形成和认逡逑知系统刷新的过程。逡逑上述研究（Ｂｉｇｍａｎ邋＆邋Ｐｒａｔｔ，邋２００４；邋Ｃｈｅｎ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００７；邋Ｌｉ邋ｅｔ邋ａｌ．，邋２００９ａ；陈安涛等，逡逑００６）实际上不是完整的类别推理过程，只是类别概念形成任务。完整的推理过逡逑程不仅需要识别前提剌激间的关系，还需要根据归纳出的结果进行外推逡逑（ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｉｏｎ）邋（Ｈｏｌｚｍａｎｅｔ邋ａｌ”邋］９８３）0逡逑Ｌｉ等人（２００９ｂ）发表的后续研究还是采用类似的判断“具有什么属性的电逡逑

记录方法,数列,实验流程

间为１００００ｍｓ，要求被试尽可能准确地按键反应。被试按键后数字消失，紧接着逡逑呈现１０００－３０００邋ｍｓ的空屏。每组实验结束后，被试确认休息充分后进入下组实逡逑验（至少休息５分钟）。实验流程图见图３．１。逡逑呈现实验刺激的显示器为ＳＡＭＳＵＮＧＳｙｎｃＭａｓｔｅｒＣＲＴ，分辨率为１０２４ｘ７６８逡逑像素，刷新频率为１００邋Ｈｚ。被试距显示器约６０ｃｍ。逡逑图３．１数列推理实验流程图逡逑３．１．５邋ＥＲＰ记录方法逡逑采用Ｎｅｕｒｏｓｃａｎ公司生产的ＥＳＩ－３２导记录系统采集数据，其电极位置由国逡逑际１０－２０系统扩展而成，如图３．２。利用Ａｇ／ＡｇＣＩ电极帽记录相应ＥＥＧ。实验参逡逑数和设置如下：参考电极位于乳突处，在记录时选取左侧电极做参考，数据分析逡逑２６逡逑

【参考文献】