神經(jīng)成像對心理學的貢獻及應用限度

1、神經(jīng)成像對心理學的奉獻及應用限度神經(jīng)成像對心理學的奉獻及應用限度自從心理學論文聯(lián)盟.Ll.成為科學心理學以來，心理與腦的關系一直都是心理學的核心問題之一。這些研究成果不僅使人類可以更深地討論自身的認知活動，也為探究人類意識的起源與開展提供了基矗一、神經(jīng)成像在心理學中的奉獻1.作為一個因變量或預測變量。同反響時和準確率一樣，神經(jīng)成像數(shù)據(jù)可以被用作因變量。如在一個簡單的手反響任務中，除了記錄行為測量外，也可以使用EG記錄臂部伸展肌的肌電圖數(shù)據(jù)，或使用EEG記錄運動皮層處的單側(cè)準備電位(LRP)，或使用fRI測量運動皮層的單側(cè)血液動力學反響。通過分析不同實驗條件下的差異來推測相關的心理過程。神經(jīng)成像

2、數(shù)據(jù)也可被用作預測變量。當前試驗中的BLD反響與隨后試驗的反響相關聯(lián)，因此這可來預測被試的行為。例如，Eihele等人(2022)發(fā)如今所關心試驗之前30s與靜息狀態(tài)相聯(lián)絡的大腦網(wǎng)絡和執(zhí)行網(wǎng)絡的變化可以預測被試在側(cè)抑制任務(flankertask)中的錯誤。2.提醒心理行為的神經(jīng)機制。神經(jīng)成像可以用來探究心理行為發(fā)生時或在心理過程中神經(jīng)系統(tǒng)會產(chǎn)生怎樣的活動規(guī)律。這里涉及到幾個研究問題。首先是認知機能的定位，這是心理功能到解剖構(gòu)造的推論。例如，在語言研究領域，我國研究者使用fRI發(fā)現(xiàn)，左半球頂葉下部和顳上回的一些區(qū)域等是漢語語音加工激活的主要腦區(qū)。左側(cè)頂葉下部和左側(cè)顳上回，左側(cè)額下回，右側(cè)額中回

3、和額上回以及左側(cè)額中回是語義加工激活的主要腦區(qū)。其次是認知功能的聯(lián)絡和別離。兩種心理加工間有時也是存在聯(lián)絡的，如研究者使用PET發(fā)現(xiàn)被試在表象任務和視知覺任務中激活相似的區(qū)域，這說明視知覺和表象具有相似性。兩種心理過程有時也存在著別離。3.區(qū)分競爭的心理學理論。神經(jīng)成像可以作為比擬心理學理論的有用工具。許多研究都支持這個觀點，如Hensn(2022)使用fRI比擬了再認記憶的單加工和雙加工理論等。這里我們列舉一個社會心理領域的例證。Lange等人(2022)比擬了識別別人行為意圖的三種不同理論：第一種觀點認為，動作模擬對于理解第三個人的行為意圖是重要的。動作模擬發(fā)生在鏡像神經(jīng)元系統(tǒng)(irrr-

4、neurnsyste,NS)中，這包括前運動區(qū)和頂葉皮層。當人們完成一個行為，或當他們觀察到別人一樣的行為時，這些腦區(qū)就被激活。第二種觀點假定通過內(nèi)化他們的欲望和目的的方式來推斷別人的行為意圖，這被叫做心智活動或心理理論。與這種心智活動相關的神經(jīng)網(wǎng)絡包括內(nèi)側(cè)額葉前皮層，后扣帶回，顳上葉和顳頂結(jié)合區(qū)。第三種觀點認為動作模擬和對別人意圖的內(nèi)化都是重要的。在他的實驗中包括兩個任務，方式任務要求被試判斷行為者完成行為的方式是否是正常的；意圖任務要求判斷行為者的行為意圖是否正常的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不管意圖是否是意識加工，不正常的意圖在額下回處激活，這屬于NS的一局部。而僅僅行為者意圖的意識加工激活內(nèi)側(cè)額葉前皮

5、質(zhì)，或扣帶回和后顳下葉，這些構(gòu)造與心智活動有關。這些結(jié)果與前兩種理論觀點不一致，因此證實了第三種理論，從而完成了不同心理新學理論的區(qū)分。4.提出新的心理學理論模型。很多研究者排擠神經(jīng)成像，很大程度是因為它只是對已有理論的簡單驗證，其實神經(jīng)成像也可以開掘研究問題，產(chǎn)生新的心理學假設，從而提出新的心理學理論模型。一個有力的例證來自視覺短時記憶(VST)的研究。一些行為研究發(fā)現(xiàn)VST中儲存固定數(shù)目為4個的物體，而其他研究發(fā)現(xiàn)VST中儲存的物體數(shù)目隨物體復雜性的增加而減少(n4)。Xu和hun(2022)的一系列研究發(fā)現(xiàn)，不管物體的復雜性如何，頂下內(nèi)溝的活動都隨著物體數(shù)目的增加而增加，最后到達一個最大

6、數(shù)目3或4。這個區(qū)域也編碼呈現(xiàn)物體的空間位置。而頂上內(nèi)溝和枕葉外側(cè)復合體的激活受物體復雜性的影響。頂上內(nèi)溝和枕葉外側(cè)復合體編碼物體的特性而不是整個物體。對于簡單物體，這些區(qū)域的激活到達最大數(shù)目。隨著物體復雜性的增加，僅對于較小物體到達最大數(shù)目。根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以提出如下假設，VST容量依靠兩個心理過程：一個過程與頂下內(nèi)溝有關，這編碼物體的空間位置，并決定環(huán)境中哪個物體承受更近的注意。第二個過程與頂上內(nèi)溝和枕葉外側(cè)復合體有關，這更深地加工和編碼早期階段預先選擇的物體。但由于有限加工容量，承受更近注意的復雜物體數(shù)目將進一步被減少。這個新模型解釋了行為數(shù)據(jù)不一致的發(fā)現(xiàn)，并整合了兩種不同的理論。再次說明

7、神經(jīng)成像不僅有驗證心理學理論的才能，而且也有提出新理論的潛力。二、神經(jīng)成像在心理學中的存在問題1.神經(jīng)成像環(huán)境不能完全滿足心理學情境。目前，神經(jīng)成像環(huán)境并不能完全地被操縱，來滿足心理學情境。首先，神經(jīng)成像技術(shù)，尤其是fRI技術(shù)很難應用到面對面的社會現(xiàn)象中。當對被試的大腦進展掃描時，很難允許對多個被試同時進展，這便影響了研究結(jié)果的普遍性和可推廣性。其次，大多數(shù)神經(jīng)成像技術(shù)都要求被試頭部固定，因此被試頭部活動會使測量結(jié)果混入偽跡，從而破壞成像質(zhì)量。當對被試進展成像時，被試的身體、言語都會受到控制，這定會限制社會心理現(xiàn)象的研究。同時當研究兒童心理開展時，這一問題顯得更為嚴重，因為兒童注意力很難保持持

8、久。第三，神經(jīng)成像技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)信噪比擬低。為了得到穩(wěn)定、明晰的數(shù)據(jù)，必須獲得多張圖像，對圖像進展平均、疊加來增大信噪比，因此被試必須重復完成同一類型的任務。因此這種要求對于許多心理情境便失去了它們的心理學意義。最后，當將神經(jīng)成像研究心理開展時，磁共振掃描對兒童和孕婦有危險，而且噪聲較大，當用于情緒研究時，這種噪音很容易產(chǎn)生負性情緒，從而造成實驗污染。2.心理功能和腦構(gòu)造關系的不確定性。腦的構(gòu)造是腦功能的物質(zhì)根底，但構(gòu)造與功能之間并不僅僅是一一對應的關系。神經(jīng)成像意在提醒心理與腦的關系，這種關系本質(zhì)是功能與構(gòu)造的關系。目前一直占主導地位的觀點是大腦功能定位說，但近些年大量研究說明，一種功能常需

9、要腦的多種構(gòu)造參與，同時一個腦構(gòu)造也可能參與多種功能。以往研究已別離出一些互相獨立的腦功能模塊，但這些心理功能模塊也可能是重疊或局部重疊的腦神經(jīng)網(wǎng)絡，組成這些網(wǎng)絡的腦構(gòu)造具有一定的連通性。而且，代謝功能成像的激活腦區(qū)反映出腦代謝率或血流量增加，由于分辨率的限制，我們無法分辨興奮和抑制神經(jīng)元的分布，以及每個神經(jīng)元的活動，因此腦區(qū)是否可以代表神經(jīng)元功能仍不清楚。這種心理功能和腦構(gòu)造關系的模糊性使我們做出推論時必然會存在一定的風險。這時，我們對于以上從神經(jīng)成像數(shù)據(jù)中所得出的結(jié)論必然會產(chǎn)生一定的質(zhì)疑。三、將來展望心理學成為科學心理學，不過才一百多年的歷史，因此它只不過是處于前科學階段。在這個階段，需要

10、尋找范式和搜集大量資料。大多數(shù)心理學家都成認心理是腦的機能，腦是心理的器官的觀點。因此，心理與腦的關系必然是心理學走向標準科學過程中必然關注的問題之一。神經(jīng)成像技術(shù)在心理學中的作用是大有前途的，將來的研究必然會與行為測量一起，來提醒心理現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律?；谀壳按嬖诘膯栴}，我們對其進展了展望。首先，在研究技術(shù)上，應革新現(xiàn)有的神經(jīng)成像技術(shù)。目前神經(jīng)成像技術(shù)在心理學研究中的應用有很大局限，將來的研究應旨在開展高時空分辨率的、可被用來實時觀察大腦特殊區(qū)動態(tài)過程的、無創(chuàng)傷性神經(jīng)成像工具。當然，在現(xiàn)階段還沒有開展出單一完善技術(shù)的同時，多通道的腦功能成像研究將具有高空間分辨率的fRI/PET與具有高時間分辨

11、率的EEG/ERP/EG技術(shù)相結(jié)合，成為今前方法學開展的必然趨勢。最近EEG/ERP成像以及PET/fRI成像的進展也極大地促進了研究者對TS在腦內(nèi)作用形式的理解，特別是在腦內(nèi)的聯(lián)絡和興奮性方面。其次，在研究思路上，應樹立大腦神經(jīng)網(wǎng)絡觀，而不僅僅是大腦定位。對于簡單的心理過程，我們可以大體上別離出相對應的大腦構(gòu)造。但是有時某些心理過程特別是當這些心理現(xiàn)象或過程很復雜時，神經(jīng)網(wǎng)絡可能是心理現(xiàn)象或過程較好的標志，更多地要考慮各功能區(qū)間的功能連通和整合問題。如研究發(fā)現(xiàn)由面孔刺激激活的神經(jīng)元也可能對其他刺激產(chǎn)生反響，盡管在程度上有所差異。面孔識別和物體識別可能在神經(jīng)機制上是互相重疊的，兩者都采用所謂的馬賽克式或選擇性分布式的加工方式，論文聯(lián)盟.Ll.這種不同于模塊加工理論和并行分布式加工理論的新觀點，對于探究視覺特異性加工的心理機制具有重要指導意義。再次，在研究方法上，神經(jīng)成像研究應采取自上而下的分析途徑，而不是自下而上的復原論方法。通過神經(jīng)成像技術(shù)所觀察到的是伴隨心理現(xiàn)象或過程而產(chǎn)生