当前位置:文档之家› 从困境到超越:顿悟的脑机制研究

从困境到超越:顿悟的脑机制研究

从困境到超越:顿悟的脑机制研究
从困境到超越:顿悟的脑机制研究

从困境到超越:顿悟的脑机制研究

2000年,在艾森克和基恩出版的《认知心理学》(第四版)中作者指出:“令人遗憾的是,对顿悟

问题的认知神经心理学研究是出奇的少”[1]。但这个状况在其后的几年间发生了明显的改变:2003年我们在Hippocampus杂志上发表了第一项有关人类顿悟过程的脑成像的研究[2],并在其后采用高空间分辨率的功能核磁共振成像技术(fMRI)和高空间分辨率的事件相关电位技术(ERP)取得了相互印

证的结果[3,4];2004年美国西北大学Mark

Jung-Beeman的研究小组也在PlosBiology杂志上报告了他们关于顿悟的研究脑成像实验[5],并在Trends in Cognitive Sciences杂志上发表了有关理论综述[6]。这些事件说明,人们已经启动了对于顿悟的大脑过程的科学探索。

上述进步主要得益于当代脑成像技术的出现

和使用。但从以fMRI为代表的脑成像技术的大规

模蓬勃开展到有关顿悟的脑机制研究的出现经历

了大约5~7年的时间,这其中的原因,除了大多数认知心理学家在脑成像技术出现的最初几年并未

运用此类技术之外,顿悟问题本身的一些特性也在一定程度上阻碍了脑成像技术的使用。首先,脑成像技术一般要求所检测的心理事件在有限的特定

时间之内发生,而在自然状态下,对顿悟的问题的思考时间是不确定的,顿悟发生的时间点也不可预期,有的问题只需要思考几秒钟便能顿悟,有的问题可能需要几天甚至几年的时间才能解决。其次,收稿日期:2006-06-01

通讯作者:罗劲,E-mail:luoj@https://www.doczj.com/doc/4a8013569.html,

目前的脑成像研究要求采用多次心理事件叠加的

方法以保证信号提取的有效性,但经典的顿悟问题只有蜡烛问题、双绳问题、九点问题和六火柴问题等非常有限的几个。

因此,如何在有限的时间之内诱发多次顿悟是

利用脑成像技术研究顿悟的关键。目前,有两种实验“多事件”顿悟范式被用来研究顿悟的大脑机制。一是我们所采用的“谜语法”[2],这种方法以传统的谜语作为实验材料(比如:“你杀死了她,却得

流你自己的血”——谜底:蚊子),通过向被试呈

现标准答案来催化顿悟过程,实验先用预备测验筛选那些人们能理解但却不能解答的谜语作为实验

材料,然后在脑成像扫描中,先向被试呈现事先选好的谜面使之进入对特定问题的思索状态,而后呈

现答案以促成瞬间的“啊哈!”效应。除“谜语法”

之外,还有Jung-Beeman等所采用的“词语法”

[5]

实验给被试三个互不相干的词,比如pine(松树),

crab(螃蟹),sauce(调味料),要求被试找到一个

词,这个词与上述的三个词中的无论哪一个结合在

一起,都能够形成一个常见的合成词或者短语,比

如apple(苹果)与上述的三个词结合,会产生

pineapple(菠萝),crab apple(山楂)和apple sause

(苹果酱)。研究发现,被试在解决有些项目时,

会产生“啊哈!”反应。研究者根据被试的评判,将

成功解答的项目分成两类,一类项目被试在解决的

时候伴随有“啊哈!”反应,而另外一类则不伴随有

“啊哈!”反应。考虑到被试做出按键反应的时刻其

实是在顿悟发生以后,因此,研究者将顿悟发生的

时间点锁定在按键反应前的几秒。第14卷第4期从困境到超越:顿悟的脑机制研究-485- 上述两种方式各有利弊。Jung-Beeman等的“词

语法”的优点是研究了人们自发的顿悟过程,但缺

点是这种方法所研究的顿悟并不包含明显的问题

重构过程。重构一直被认为是判断顿悟出现与否的

最基本的指标,理论家Weisberg指出

[7]

,要判断一

种认知任务是否涉及顿悟过程,应该在问题解决者

最初对问题的解答与最终的正确解答之间进行比

较。一个包含顿悟过程的认知任务必须至少满足

(1)最终的正确答案与最初的解答不同,(2)最

终的正确答案是通过一个重构过程而获得的,(3)

这个重构过程是唯一的获得正确答案的途径。从这

个标准看“词语法”不是理想的顿悟任务,因为其

中所包含的重构过程并不明显。而且,研究者只能

从被试主观报告的时刻(按键反应)反过来逆推顿

悟实际发生的时间,这也并不完全适合对心理事件

发生的时间点要求较高的事件相关分析方法。

而我们所采用的“谜语法”避免了“词语法”

的上述两个缺陷,比如,对于大多数未能自行解决

的谜语,被试在看到标准答案之后,将他们失败的

主要原因归结为“想到另外一个方面去了”[3],这

说明在谜语解决过程中被试最初的想法与最后的

解决存在根本的不同,这样就确保了重构过程的存

在。但“谜语法”的缺点在于被试无需自己寻求问

题的正确答案,而只需领悟直接提供给他们的正确

答案,傅小兰认为这更像是一种领悟过程而非顿悟

过程[8]。

因此,人们目前实际上还没有发明出一种较理

想的实验设计利用脑成像技术研究顿悟的大脑过程。较理想的顿悟研究设计应该满足以下几个条件:(1)在特定的时间内令被试多次产生顿悟;(2)每次顿悟都包含明显的认知上的重构过程;(3)每次顿悟都激起“啊哈!”反应;(4)顿悟最好是自

发产生的;(5)能够有一种与顿悟过程相匹配的参照性的认知过程,这个过程除了关键的地方(比如重构过程和“啊哈!”反应)与顿悟不同之外,其

它方面与顿悟十分接近。

下面,本文将介绍一些我们采用谜语法研究顿

悟的脑机制的发现。

1顿悟究竟有多特殊?

有两种观点可能潜在地否认将顿悟作为科学

心理学研究对象的合理性。一是将顿悟视为“神启”,认为顿悟不是由人脑自己产生的,而是由超

自然或者超常规的力量赋予的,这就使得顿悟在理论上变成了一种心灵感应而难以被研究。另一种观点则与此相反,它认为顿悟同其它问题解决过程相比并无特殊之处,主张人们解决顿悟问题无非是在以前的知识和技能的基础上作一些修改,使之适合当前的问题情境而已。首先,研究发现在解决“九点问题”时,向其提供关键性的提示(“这个问题

只有在把直线画出九点矩阵所圈定的框子以外时

才能解决”)其实并不能有效地促成问题的解决,

相反,如果让被试做与此问题高度类似的练习,则他们解决此问题的可能性就会大得多。其次,对于这样一个问题:“有人想向一位商人出售一枚精美

的古代青铜钱币,钱币的正面是一位皇帝的头像,反面写着‘公元前554年’,这位商人看了一下钱币,便断定它是假的,这是为什么?”很多人都能顺利地解决这个问题,但研究者观察到大部分人在意识到生活在公元前的人其实并不能预知在他们

的未来会有这样的纪年方式时,并没有表现出通常所说的“啊哈!”感。第三,曾有人用计算机模型成功地模拟了各领域重大科学发现的产生过程,而有趣的是研究者所使采用的仅是用以解决普通问题

的常规程序,并未加入任何新的因素,这说明突破性发现的产生似乎无须新的认知成分参与。

但坚持顿悟过程特殊性的研究者则不同意上

述的观点,他们的反驳包括:(1)人们在解决“九点问题”时所遇到的困难是多重的,单一的提示并不足以提供有力的帮助。Kershaw和Ohlsson新近

的实验证明[9],要解决“九点问题”,被试不但要能

够在没有黑点的空白处让直线拐弯,还要能够想象

出在成功解决时四条直线所构成的形状——一个

类似箭头的图形,实验证实,如果只提供给被试针

对其中某一种障碍的训练,则被试成功解决问题的

可能性并没有多大提高,而如果提供给被试能帮助

其克服多重困难的复合训练,则被试解决问题的可

能性就大大地增加了。(2)对于“古币问题”的研

究,一个直接的反驳是“古币问题”不包含重构过

程,要解决这个问题的解决,被试只需仔细审视谜

面上所提供的信息即可,因此这并不是一个典型的

顿悟问题。(3)对于用计算机程序模拟重大科学发

现的研究,其中的问题在于人们首先必须预先定义

某个初始状态,并制定一系列的运算原则,进而令

程序运转而获得结果。但人们事实上无法保证他们

为计算机所设立的初试状态以及定义问题的方式

与那些科学家在做出重大发现的当时的问题表征-486-心理科学进展2006年

方式是一样的,因而也就无法推知那些重大发现的

做出是否借用了非同一般的认知过程。

迄今为止,有关是否存在一个独特的顿悟式问

题解决过程的证据重要来自以下的几个方面:(1)

做出重大科学发现、技术发明以及艺术杰作的科学

家与艺术家的内省报告;(2)广泛的有关动物与儿

童的问题解决过程的实验观察;(3)顿悟式问题解

决过程可能具有一些有别于常规问题解决的认知

特性,其中最为突出的有两点,一是顿悟过程不易

用言语来表达[10],二是顿悟过程的来临不受元认知

机制的有效监测[11]。

从严格的意义上讲,要在研究中确切地检验顿

悟过程是否存在特殊之处,那么必须至少包含“顿

悟”与“非顿悟”两种条件,并在这两种条件之间

进行直接的比较。但事实上除了少数例外(如在

Metcalfe的研究中比较了顿悟问题与非顿悟问题的

元记忆监控特征[11],而在Knoblich等的研究中比较

了一般性运算中的火柴移动与组块破解时的火柴

移动的认知及眼动特征[12]),绝大部分有关顿悟的

研究只是简单地选取了一项或者多项经典的顿悟

问题作为实验材料,但并没有包含供参照和对比的

“非顿悟”的实验条件,因此并不能很好地符合判

决性实验的标准。

图1.参与“顿悟”事件与“非顿悟”事件共同激活的脑区(上)与只在“顿悟”事件中激活的脑区(下)。

与此不同,脑成像研究允许我们直接比较“顿

悟”与“非顿悟”两种条件下的脑活动模式,通过

比较“顿悟”与“非顿悟”所激活的神经网络,我

们可以初步推测顿悟过程是否存在特殊之处:如果

“顿悟”与“非顿悟”在大脑内所激活的神经网络

重叠较大,那么顿悟过程是否存在特殊之处的可能

性就较小,反之,如果这两者大脑内所激活的神经

网络重叠较小,那么顿悟过程是否存在特殊之处的

可能性就较大。我们的结果发现,“顿悟”与“非

顿悟”的心理事件共同激活的神经网络主要包括扣

带前回、内侧前额叶、右侧前部颞中回、双侧的后

部颞中回以及扣带后回等。而只参与“顿悟”但不

参与“非顿悟”的神经网络包括内侧前额叶和左侧

的后部颞中回(图1)。这表明:“顿悟”与“非顿

悟”的心理事件在大脑内所激活的神经网络重叠较

大,在顿悟中被特异性地激活的脑区几乎仍然落在

“顿悟”与“非顿悟”的共同脑神经网络之内。这

说明顿悟思维与常规思维相比较,既有特殊之处,

又有共同之处,而两种思维之间的共性明显大于特

性。

2参与顿悟的关键脑区

目前,已经被观察到的参与顿悟的大脑区域包

括海马、前扣带回、背侧和腹侧前额叶,以及右侧

前部的颞叶等,但对于这些大脑活动在顿悟中的认

知功能,人们只能依赖相关资料来推测。比如,我

们的研究和Jung-Beeman等人的研究都观察到了海

马在顿悟中的活动[2,5],考虑到顿悟在理论上意味着第14卷第4期从困境到超越:顿悟的脑机制研究-487-

在问题的各个关键概念或算子之间建立新异的任

务相关的联系,因此,我们推测海马的功能可能与

“表征联结”或者“模式完成”有关。此外,海马

也有可能与在空间定向任务中的作用一样,在思维

的重新定向过程中发挥作用。

除海马之外,另一个在顿悟中被观察到的区域

是右侧前部的颞叶,这个区域的活动在“词语法”

实验设计中被稳定地激活,脑电图(EEG)分析显

示在顿悟前0.3秒处有一个突然发生的高频γ波起

源于上述位置,而Jung-Beeman等人认为,右侧前

颞区负责在原本不相关的信息之间建立联系[5]。

美国西北大学研究小组的Kounios等人在最近

的一项实验中研究了顿悟的问题解决准备阶段的

脑活动[16]。在这项研究中,研究者所关注的问题是

大脑处于怎样的非特异性准备状态时顿悟会发生。

fMRI与EEG分析都显示,在顿悟过程发生之前,

负责认知控制的内侧额叶以及负责语义加工的颞

叶有明显的活动。EEG显示,与非顿悟过程对应的

准备状态,枕叶活动增强,对应于外部导向的视觉性注意的活动增强。这个结果提示可能存在一般性的准备机制调节问题解决策略。

现在研究最多的是额叶在顿悟中的功能。我们

采用事件相关fMRI技术,研究了顿悟中思维定势打破的脑机制[3]。实验材料改编自Auble等曾使用的“啊哈谜语”,采用答案提示的方式引发顿悟。“啊哈谜语”中有一类无法用常规方式理解,因而需要思维定势的打破,例如,“因为是一位专业人士替

这位老人照的相,所以看不出来是谁”(X光片);而另一类用常规的方式就能想到答案,如“因为白色的粉末放进咖啡里,所以咖啡变甜了”(白糖)。需要思维定势打破的“啊哈谜语”中通常含有一个关键概念,这个概念具有一个优势含义和一个弱势含义,如“照相”通常指照片,很难想到会是X光片。人们必须舍其优势含义而取弱势含义才能顿悟,因此这个过程不可避免地包含一种认知冲突。以往的大量研究证据显示,前扣带回(ACC)参与执行功能,在如Stroop任务与Flanker任务中起到冲突检测的作用,因此我们预期,在打破思维定势过程中很有可能需要ACC的参与。在思维定势打破过程中,不仅需要探测出认知冲突存在而且还需要解决这种冲突、在新、旧思路之间实现切换,这个过程类似于威斯康星卡片分类任务(WCST),因此,除ACC之外,思维定势打破也会有左侧前额皮层(PFC)的参与。

脑成像实验结果验证了上述假设:包含思维定

势打破的顿悟项目与不包含思维定势打破的一般

项目相比,有明显的ACC与左侧PFC的激活

[3]

。为

进一步区分ACC与左侧PFC的功能,依据被试理解答案时的困难程度,在数据分析中把顿悟项目分为容易的和困难的,发现ACC在顿悟项目上比非顿悟项目上的活动多,而在容易的顿悟项目与困难的顿悟项目上没有差别;但左侧PFC在困难的顿悟项目上的活动多于容易的顿悟项目上的活动,在容易的顿悟项目的活动又多于一般项目上的活动。因此我们认为虽然ACC与左侧PFC都参与顿悟的心理定势打破过程,但两者的作用是分离的:ACC与冲突检测有关,对冲突有无进行反应,对项目难度没有反应;而左侧PFC与冲突的解决有关,对项目难度进行反应。实验还发现,如果将被试解决谜语的全部过程均等地分为早、中、后3个阶段,则相对于静

息的参照状态而言,早、中、后3个阶段都伴随有

明显的ACC的活动,但是,如果在中、后期阶段与

早期阶段进行比较,则会发现早期阶段所激发的

ACC的活动明显地要多于中、后期,这可能是因为

在谜语解决早期阶段,被试对谜语的构成规律所知

甚少,所以呈现答案时需要ACC的早期参与来控制

信息加工的流向。但随着被试对题目的逐渐熟悉,

他们有意识或者无意识地发展出某种信息加工策

略来控制局面,从而逐渐降低了对于ACC的依赖。

在与上述研究平行的一项ERP研究中,我们发

现[4],顿悟项目与一般项目相减后的ERP差异波在

答案提示呈现后的250~500ms,表现为一个明显的

N380成分;地形图和电流密度图显示,N380在额

中央区活动最强;偶极子源定位分析结果为N380

起源于扣带前回。我们认为,这一负波相当于对正

确反应监控的N2波或对错误检测的错误相关负波

(ERN),由于顿悟过程从启动到完成约2000ms

左右,因此ACC的活跃当发生于顿悟启动的早期阶

段,在思维定势的打破过程中起到一个“早期预警

系统”的作用。

最近,西南师范大学张庆林小组的邱江等人以

谜底是单字的字谜任务作为实验材料,采用ERP技

术,研究了认知冲突的脑机制[13]。他们同样采用呈

现答案的方式催化顿悟过程,并区分了三种项目:

引发顿悟的项目(答案),非顿悟的项目以及不能

理解的项目。研究结果显示,相对于非顿悟的项目,-488-心理科学进展2006年顿悟的项目和不能理解的项目都在250~400间引发

了一个更加负性的偏移(N320),偶极子源定位分

析显示其起源于ACC,这说明ACC的活动实际上与

被试是否能够最终理解答案没有关系,只要答案不

是被试能预料到的,就会导致认知冲突并诱发ACC

的活动。

而我们此前的一项研究也取得了与此一致的

结果[14]。实验采用谜语,其中的一组谜语为日本传

统的“同音谜语”(homo-phone riddles),其特点

是用同音字法构成谜语,比如“著名的相扑士去神

社祈祷,但却只获得15战12胜的赛绩,为什么?”

答案是“参拜”(日语中“参拜”与“三败”同音),

因此被试知道其构成方式。而对于另外一组谜语,

采用脑筋急转弯问题作为材料,由于这类问题千变

万化,所以被试不知道其构成方式。结果表明,相

对于静息水平而言,左侧在两类谜语解决中的参与

程度相当,但是ACC在脑筋急转弯的解决中的活动

却明显高于“同音谜语”的解决。这说明当问题解

决者了解了顿悟性问题的结构并且发展出一般性

的信息加工控制策略时,ACC的活动会降低。Reverberi等近期做了一项有趣的研究

[17]

,发现

前额皮层损伤的个体在顿悟性的问题解决任务中

的成绩竟然好于正常控制组。这项研究基于

Knoblich与Ohlsson的顿悟的表征转换理论,以及Frith关于背外侧前额皮层的“塑造反应空间”理论。Knoblich与Ohlsson认为,表征的改变可以通过放松

限制来实现,而放松限制是指克服已有知识经验、

思维方式等的限制。“塑造反应空间”理论假设前

额叶尤其是背外侧前额在根据特定任务确定合适

的反应过程中起重要作用,即外侧前额皮层在选择

行为反应时具有一定偏好,会根据特定任务制定一

系列反应。实验预期前额皮层的损伤的个体相对于

正常个体在顿悟性的问题解决任务中有更好的成

绩。采用Knoblich等人研究顿悟的火柴等式任务,

如移动等式Ⅶ=Ⅶ+Ⅶ中的一根火柴使等式成立,答

案为Ⅶ=Ⅶ=Ⅶ。研究结果支持研究者的假设,82%

的前额皮层损伤的个体解决了困难的等式问题,而

正常被试只有43%解决了困难的等式问题。外侧前

额皮层在问题解决过程中负责选择合适的反应,因

此限制了顿悟性的问题解决。这可能与前额皮层参

与个体获得认知技能获得的学习过程有关。这一研

究结果出人意料,但却又在情理之中,我们知道,

人的知识经验往往是一把双刃剑,一方面,能够促

进快速而有效的问题解决,另一方面,知识经验可

以形成思维定势,阻碍问题的顺利解决。

基于以上的证据,我们提出了一个有关思维定

势改变的一般假设[15],认为对于在人们的信息加工

策略控制范围之内的思维定势“转移”(如WCST)

而言,有PFC的参与就够了,但对于在加工策略控

制范围之外的思维定势的“打破”(即顿悟)而言,

需要ACC与PFC的协同参与。但在时间进程上,ACC 和内侧额叶的活动可能启动得较早,甚至可以发生

在顿悟之前的酝酿阶段;PFC可能在顿悟发生的后

期阶段才参与进来,它负责调动持续的信息加工资

源用以稳定和放大瞬间即逝的灵感,但在顿悟发生

之前和发生之初,PFC的作用可能会受到抑制,只

有这样,人们才能顺利地从常规思维的束缚中解脱

出来,放弃成见,获得顿悟。

3总结与展望

目前的研究基本明确顿悟活动涉及前扣带回、

额叶、颞叶、楔前叶以及海马等广泛脑区,并已获

得了一个粗略的、有关顿悟的脑机制框架,认为前

扣带回与额叶共同参与顿悟中思维定势的打破过

程;右侧颞叶以及海马参与顿悟过程中新异联系的

建立;而内侧额叶和颞叶也有可能参与顿悟发生前

夕的准备过程。

顿悟是一个多个系统共同参与协同完成的高

级的复杂认知过程,对于顿悟的不同界定以及不同

的研究方法无疑会得出不同的实验结果和结论,但

这种多样化势必有助于我们探索顿悟的本质以及

顿悟的大脑机制。未来的认知神经科学关于顿悟的

研究可能会围绕下面几个方向进行:一是明确各个

脑区在顿悟过程中的交互作用的动态过程;二是发

展多种顿悟性的问题解决任务,从多个方面探讨顿

悟过程(比如,张庆林研究小组最近尝试的“原型

激活模式”,就有可能同时具备“谜语法”与“词

语法”的优点);三是如何促进顿悟过程。德国学

者Wagner等人去年在英国Nature杂志上发表论文,

证明睡眠可以促进顿悟的发生,他们比较了晚上睡

觉或者不睡觉的人顿悟地解决问题的能力,结果发

现晚上有充分睡眠的人比没睡的人的顿悟能力要

高。尽管Wagner等人根据我们在顿悟中观察到海

马活动的研究结果[18],推测是因为海马在人的睡梦

中的持续活动酝酿了新思维的产生,虽然我认为

Wagner等的实验程序并不能保证这个推测的有效

性,但它至少说明保持清醒的头脑和敏锐的思维能第14卷第4期从困境到超越:顿悟的脑机制研究-489-

力,会帮助人们摆脱思维僵局、获得顿悟。

当前,加强自主创新,建设创新型国家已经成

为我们的国家目标,因此,研究创造性思维的认知

与脑机制、探索如何在各个不同的领域促进创新与

创造具有一定的现实意义。在创造性思维研究的各

个课题中,顿悟式问题解决占有独特而重要的地

位。首先,顿悟是创造性思维的最关键的心理和认

知环节之一,许多创新性的重大发明和发现都是通

过顿悟过程而产生的;其次,与创造性思维领域的

多数课题不同,顿悟式问题解决是一个比较容易客

观地量化的心理过程,便于在实验室条件下被严格

地检验;第三,顿悟的观念在东方传统的思维方式

中早已存在(尽管中国禅宗的顿悟概念与现代心理

科学的顿悟概念之间有许多区别,但其相似之处也

不言而喻),据说,在英国本土产生出的新的英文

表达方式远比在那些讲英语但英语并非其自然产

生的本土语言的国家更多,这说明人们在对根植于

本土文化的认知内容进行加工时,会表现出更大的

原创性。这也可能是顿悟吸引我们的原因之一。

参考文献

[1]艾森克MW,基恩MT(高定国等译).认知心理学(第四版).上海:华东师范大学出版社,2003.627

[2]Luo J,Niki K.Function of hippocampus in“insight”of problem solving.Hippocampus,2003,13:316~323

[3]Luo J,Niki K,Phillips S.Neural correlates of the…Aha! Reaction?.N euroReport,2004,15:2013~2017

[4]Mai X Q,Luo J,Wu J H.“Aha!”Effects in a Guessing Riddle Task:An Event-Related Potential Study.Human Brain Mapping,2004,22:261~270

[5]Beeman M J,Bowden E M.Neural activity when people solve verbal problems with insight.PlosBiology,2004,2:

0500~0510

[6]Bowden E M,Jung-Beeman M,Fleck J,Kounios J.New approaches to demystifying insight.Trends in Cognitive Sciences,2005,9:322~328

[7]Weisberg R W.Prolegomena to theories of insight in problem solving:A taxonomy of problems.In:Sternberg R J,

Davidson J E eds.The nature of insight.London:MIT Press, 1995.157~196

[8]傅小兰.探讨顿悟的心理过程与大脑机制——评罗劲的《顿悟的大脑机制》,心理学报,2004,36:234~237

[9]Kershaw T C,Ohlsson S.Multiple causes of difficulty in insight:the case of the nine-dot problem.Journal of Experimental Psychology:Learning,Memory and Cognition,2004,30:3~13

[10]Schooler J W,Ohlsson S,Brooks K.Thoughts beyond words: when language overshadows insight.Journal of Experimental psychology:General,1993,122:166~183.

[11]Metcalfe J.Feeling of knowing in memory and problem solving.Journal of Experimental Psychology:Learning, Memory and Cognition,1986,12:288~294

[12]Knoblich G,Ohlsson S,Raney G E.An eye movement study of insight problem solving.Memory and Cognition,2001,

29:1000~1009

[13]Qiu J,Li H,Luo YJ,et al.Brain mechanism of cognitive conflict in a guessing Chinese logogriph task.NeuroReport, 2006,17:679~682

[14]Luo J,Niki K,Philips S.The function of Anterior Cingulated Cortex(ACC)in the insightful solving of puzzles:the ACC is activated less when the structure of the puzzle is known.Journal of Psychology in Chinese Societies,

2004,5:195~213

[15]罗劲.顿悟的大脑机制.心理学报,2004,36:219~234

[16]Kounios J,Frymiare J L,Bowden EM,et al.The prepared

mind:Neural activity prior to problem presentation predicts

subsequent solution by sudden insight.Psychological

Science,in press.

[17]Reverberi C,Toraldo A,Serena D.Better without(lateral)

frontal cortex?Insight problems solved by frontal patients.

Brain,2005:1~9

[18]Wagner U,Gais S,Haider H,et al.Sleep inspires insight.

Nature,2004,427:352~355

From the Impasse to the Breakthrough:The Brain Basis for

Insightful Problem Solving

Luo Jing,Zhang Xiuling

(Key Laboratory of Mental Health,Institute of Psychology,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China)

Abstract:During 1913 to 1920,Kohler conducted his classic studies on insight.This discovery greatly

challenged the dominating trial-and-error theory at that time.However,psychologist started to investigate the

brain basis of insight only recently.This review discussed how to use neuroimaging methods to investigate the

neural correlates of insight,the brain areas involved in insight were also considered.

Key words:Insight,problem solving,neuroimaging.

大脑和情绪

大脑和情绪 Healing Emotion ◎引言人:克里夫? 沙隆(Cliff Saron)和理察?戴卫森(Richard J. Davidson) ◎译者:李孟浩译按:本章选自Daniel Goleman所编的《Healing Emotion》。 过去十年来,学界有一连串令人振奋的发现,使得我们比以前更加能够了解大脑调节情绪的过程。很久以来,大家都假定情绪中心是位在于环绕着大脑皮质下方的一系列结构(译按:这些结构主要是颞叶、杏仁核、杏仁海马、海马、额-颞皮层)之中,这些结构统称为边缘系统(limbic system,limbic 的拉丁文意思就是「环状物」)。最近也有一些神经学的资料指出情绪冲动在边缘中心产生时,我们的情绪表达是受制于额头后方新演化出来的前额叶皮层(prefrontal cortex)的结构之中。而且,前额叶皮层的两侧似乎负责操控两组不同的情绪反应,像右侧是调节比较令人沮丧的情绪,这些恐惧或厌恶的情绪会让人退缩;左侧则是调节比较正面的情绪,如快乐。 这些神经科学的发现可以做为我们了解情绪生活之动态的背景知识。我们所感受到的情绪和我们如何处理情绪的方式,可以说是被这整个广泛联系的脑部线路所控制。理察?戴卫森是威斯康辛大学情感神经科学(affective neuroscience)实验室的主任,他的同僚克里夫.沙隆向大家报告他俩合作完成的实验,内容详细显示出大脑如何组织我们情绪实体各个侧面的过程。沙隆先是考虑「情绪」的意涵是什么,才又解释说不同的理论模型是如何塑造出研究情绪和大脑的方法。然后,他检讨了他们实验室一连串的重要发现,好让大家能够对于大脑调节正反两面情绪的过程,得到一些新的洞察。情绪的亲近或退缩趋势(approach or withdrawl tendencies)跟佛教的贪执和厌恶概念也很相近,都是我们扎根存活在此世间的基本情绪极(emotional poles)。克里夫.沙隆:「情绪」这个字眼的意涵实在是很难做个严格的界定。在心理学中,这个字眼是用来描述一个人在许多不同层次上的反应,其中一个是认知的层次:在某个特殊感觉状态中升起的判断和思绪。我们也能从行为的观察来描述情绪:愤怒或温和的姿势、声音的语调。另一种界定情绪的方式则是从脸部表情下手,因为你在那一刻感受时自动绽放的表情,会特别有助于我们厘清你所感受到的情绪。在生理学层次上,我们能够描述情绪反应的两种成份。 第一个是个人察觉到的身体感觉,如事件发生之前的焦虑感。这种感觉通常涉及到控制自律神经系统和荷尔蒙释放的低等大脑中心。第二个生理反应是发生在大脑皮质,这个情绪反应层次是我们研究工作的焦点所在。我们也把亲近和退缩看成是描述机体行为和区分各类情绪的基本方式。譬如说,快乐的心情会促动你去找你乐于见到的人。恐惧和厌恶则是退缩行为的典型案例。这种亲近和退缩的行为可以跟脑部两侧的活动产生联系。过去十年来,我们实验室所得到的研究成果显示出脑部左侧的前方区域跟亲近行为比较有关连,右侧区域则是跟退缩行为比较有关连。你也许会问说,为何我们会一直要把亲近和退缩行为跟脑部两侧联系起来。这不是一个很明显的关系。但是从最近一百年来的神经学资料来看,脑部每一侧的伤害都会造成不同的情绪结局。 在十九世纪中叶时,神经学家约翰?杰克森(John Hughlings Jackson)指出饱受癫痫之苦的患者经常在发作初期时,表现出恐惧这种退缩性的情绪,而且其脑部的右前方区域有活动增强的迹象。有些患者在脑部受到伤害后,右侧的活动量大幅减少,以至于情绪陷入癫狂或正面得离谱的地步。这些观察后来便促成一个新理论,专门在讲脑部的两侧为何会有不同的情绪专长或情绪性格。脑部右侧的过度活化似乎会增进退缩的行为;右侧活化能力若是受损或抑郁时,则会增强亲近行为,因为是左侧大权在握,不需右侧来平衡。心理学中也有两种截然不同的考虑情绪的方式,而且冲突得很厉害。 第一种观点认为人类就只有那么几种分立(discrete)的基本情绪:快乐、悲伤、愤怒、厌恶、惊旗和恐惧。差不多在二十几年前,洛杉矶的加州大学有位保罗?艾克曼(Paul Ekman)

大脑皮层几个主要的语言区及其语言功能

大脑皮层几个主要的语言区及其语言功能. (2009-11-29 18:28:54) 标签: 杂谈 在语言加工的中枢机制中有几个批层是语言的主要区域:其中起主要作用的有左半球额叶的布洛卡区.颞上回的威尔泥克区和顶一枕叶的角回等.研究这些脑区病变或者损毁造成的语言功能异常,在一定程度上可以说明语言活动的大脑机制. (一)布络卡区. 19世纪60年代,法国医生布洛卡从身体右侧瘫痪,并且患有严重的失语证病人的尸体解剖中发现,病人左额叶部位的组织有严重的病变.根据这个情况他推测语言运动应该定位在第三额回后部.靠近大脑外侧裂处的一个小区.这个脑区就被命名为布洛卡区. 布落卡区病变引起的失语症通常称为运动性失语症或者表达性失语症.患有这种失语症的病人,阅读.理解和书写都不受影响.他知道自己想说什么,但是发音困难,说话缓慢而费力.由于病人的发音器官完整无损,功能正常,因此,语言运动功能的障碍是由布洛卡区(语言运动中枢)的损伤引起的.有人认为,布洛卡区能产生祥细而协调的发音程序,这种程序被送到相邻的运动皮层的颜面区,从而激活嘴.咽.舌.唇和其他与语言动作有关的肌肉.1983年鲁利亚发现,如果布洛卡区受到毁损,就会导致发音程序的破坏,进而产生语言发音的障碍. 在布洛啊区发生病变的情况下,有些病人不能使用代词.连词,不能处理动词的变化,不能使用复杂的句法结构,他们的话语是一种吞吞吐吐的.电报式的语言.布洛卡区损伤还可能出现词语反复现象,这种病理惰性说明了语言调节机制的破坏. 近年来的研究还发现,布洛卡区损伤的病人不仅产生语言运动障碍,而且语言的理解也受到一定程度的损害. (二)威尔尼克区

情绪大脑机制研究的进展

心理科学进展 2003,11(3):328~333 Advances in Psychological Science 情绪大脑机制研究的进展 马庆霞郭德俊 (首都师范大学心理系,北京100037) 摘要文章综述情绪大脑机制研究的最新进展。情绪的脑机制——大脑回路,包括前额皮层、杏仁核、海马、前部扣带回、腹侧纹状体等。前额皮层中的不对称性与趋近和退缩系统有关,左前额皮层与趋近系统和积极感情有关,右前额皮层与消极感情和退缩有关。杏仁核易被消极的感情刺激所激活,尤其是恐惧。海马在情绪的背景调节中起着重要作用。前额皮层和杏仁核激活不对称性的个体差异是情绪个体差异的生理基础。情绪的中枢回路有可塑性。 关键词情绪,前额皮层,杏仁核,海马。 分类号 B842.6 情绪是人脑的高级功能,保证着有机体的生存和适应,对个体的学习、记忆、决策有着重要的影响。情绪也是个体差异的来源,是许多个性特征和心理病理的关键成分。近年来,随着神经成像技术的快速发展,有以电信号为基础的方法(EEG、ERP),以功能成像为基础的方法(PET、fMRI),允许更准确地测量大脑的结构和机能。这些技术的发展,产生了当代情绪研究的前沿学科——感情神经科学(Affective neuroscience)。它是考察情绪和心境神经基础的生物行为科学的分支,与认知神经科学类似,但是集中在感情过程上[1]。20世纪80年代以来,大量研究表明,情绪是由大脑中的回路所控制的,它们整合加工情绪信息,产生情绪行为。 下面重点介绍人类情绪的中枢回路,情绪中枢回路的个体差异,以及情绪中枢回路的可塑性等方面研究的进展。? 1 情绪生理机制研究的历史背景 情绪心理学的现代理论开始于美国心理学家和哲学家James。他(1890)[2]提出“事件发生时的知觉导致身体变化,对身体变化的感觉就是情绪。”他的情绪理论可检验两个重要的成分。第一,对刺激的生理反应是情绪体验的前提。这一观点改变了20世纪情绪研究的进程,导致对不同情绪自主状态的研究。第二,在情绪体验中卷入的是感觉和运动皮层区域,没有大脑中枢。 Cannon(1927,1929)[2]对James的观点提出质疑,怀疑情绪没有大脑中枢这一观点。他提出,内脏器官对不同种类刺激的反应是不明确的,不能解释情绪体验中的快速变化。Cannon的两个实验研究表明,刺激内脏并不一定引起情绪状态质的变化;用外科手术分离内脏和中枢神经系统,情绪行为没有改变。 Cannon的观点激起研究者对情绪神经回路的研究。Papez(1937)[2]提出情绪回路包括下丘脑、前部丘脑核、海马和扣带回皮层。MacLean(1949,1952,1993) [2]提出边缘系统的概念,认为海马、杏仁核在情绪体验中起着极其重要的作用。Papez和MacLean的理论激励研究者寻找情绪的具体而复杂的神经回路。 同时,James的观点引起许多研究者试图揭示不同情绪状态的自主特殊性。特别是对一些消极情绪,如恐惧和愤怒的研究,一些证据支持这样的特殊性观点。然而,Schacter 等人(1962) [2]的一个实验表明唤起和认知结合起来是形成特定情绪的两个必要成分。 Levenson(1992) [2]综述了几个研究,表明自主神经系统差异主要针对消极情绪。在悲哀、愤怒和恐惧状态中可以看到心率加速,厌恶状态中可以看到心率减速。绝大多数研究者认为,外周自主变化太粗糙,不 收稿日期:2002-09-02

情绪大脑机制研究的进展

情绪大脑机制研究的进展 【摘要】文章综述情绪大脑机制研究的最新进展。情绪的脑机制——大脑回路,包括前额皮层、杏仁核、海马、前部扣带回、腹侧纹状体等。前额皮层中的不对称性与趋近和退缩系统有关,左前额皮层与趋近系统和积极感情有关,右前额皮层与消极感情和退缩有关。杏仁核易被消极的感情刺激所激活,尤其是恐惧。海马在情绪的背景调节中起着重要作用。前额皮层和杏仁核激活不对称性的个体差异是情绪个体差异的生理基础。情绪的中枢回路有可塑性。 【关键词】情绪前额皮层杏仁核海马 情绪是人脑的高级功能,保证着有机体的生存和适应,对个体的学习、记忆、决策有着重要的影响。情绪也是个体差异的来源,是许多个性特征和心理病理的关键成分。近年来,随着神经成像技术的快速发展,有以电信号为基础的方法(EEG、ERP),以功能成像为基础的方法(PET、fMRI),允许更准确地测量大脑的结构和机能。这些技术的发展,产生了当代情绪研究的前沿学科——感情神经科学(Affective neuroscience)。它是考察情绪和心境神经基础的生物行为科学的分支,与认知神经科学类似,但是集中在感情过程上[1]。20世纪80年代以来,大量研究表明,情绪是由大脑中的回路所控制的,它们整合加工情绪信息,产生情绪行为。 下面重点介绍人类情绪的中枢回路,情绪中枢回路的个体差异,以及情绪中枢回路的可塑性等方面研究的进展。. 1 情绪生理机制研究的历史背景 情绪心理学的现代理论开始于美国心理学家和哲学家James。他(1890)[2]提出“事件发生时的知觉导致身体变化,对身体变化的感觉就是情绪。”他的情绪理论可检验两个重要的成分。第一,对刺激的生理反应是情绪体验的前提。这一观点改变了20世纪情绪研究的进程,导致对不同情绪自主状态的研究。第二,在情绪体验中卷入的是感觉和运动皮层区域,没有大脑中枢。 Cannon(1927,1929)[2]对James的观点提出质疑,怀疑情绪没有大脑中枢这一观点。他提出,内脏器官对不同种类刺激的反应是不明确的,不能解释情绪体验中的快速变化。Cannon的两个实验研究表明,刺激内脏并不一定引起情绪状态质的变化;用外科手术分离内脏和中枢神经系统,情绪行为没有改变。 Cannon的观点激起研究者对情绪神经回路的研究。Papez(1937)[2]提出情绪回路包括下丘脑、前部丘脑核、海马和扣带回皮层。MacLean(1949,1952,1993) [2]提出边缘系统的概念,认为海马、杏仁核在情绪体验中起着极其重要的作用。Papez和MacLean的理论激励研究者寻找情绪的具体而复杂的神经回路。 同时,James的观点引起许多研究者试图揭示不同情绪状态的自主特殊性。特别是对一些消极情绪,如恐惧和愤怒的研究,一些证据支持这样的特殊性观点。然而,Schacter 等人(1962) [2]的一个实验表明唤起和认知结合起来是形成特定情绪的两个必要成分。 Levenson(1992) [2]综述了几个研究,表明自主神经系统差异主要针对消极情绪。在悲哀、愤怒和恐惧状态中可以看到心率加速,厌恶状态中可以看到心率减速。绝大多数研究者认为,外周自主变化太粗糙,不能决定情绪体验。 Lang(1995)[2]的研究表明图片诱发的积极和消极感情之间有自主神经系统差异。许多研究者[2]报告,感情强度的自我报告和自主输出的量之间有关系,尤其是皮肤电指标表现明显。

2019研究发现大脑构成决定擅长数学还是语言语文

研究发现大脑构成决定擅长数学还是语言 大多数人都认为,他们上学时要么语言学得好,要么数学学得好,成绩通常是明证。极其聪明的学生往往语言和数学都学得好,而且能很快给出问题答案。不那么聪明的学生可能就有些费劲了。不过,我们中有极少数的人很擅长语言,数学却很差,反之亦然。 这种能力的极端情况说明了我们大脑的构成。英国伦敦大学学院认知神经心理学荣誉退休教授布赖恩巴特沃思说:“数学和语言的大脑系统截然不同。所以,这两种能力相对比较独立也就不令人惊讶了。” 通过对我们大脑中负责语言和数学处理的区域进行更多研究,研究人员希望有一天能更好地帮助有诵读障碍和计算障碍的患者。 语言能力(读、写和说)源自我们大脑的大部分区域,需要关键元素的协调。例如,当我们阅读时,位于大脑后侧与事物认知有关的“腹侧流”变得活跃起来。正如神经影像研究显示的那样,顶区和额区也开始活动。这些大脑区域解析出文字的“声音”和单词的语义。 在诵读障碍患者中,有5%到12%的人阅读有困难,拼写有时成问题,但同时有书写障碍的患者所占比例尚不清楚。书写障碍患者的字迹不规范、字间距不当或者讲述概念时使用错误的单词,例如“女孩”或“男孩”而不是“孩子”。

脑损伤也会导致这种语言缺陷,数学方面也一样。根据对家族中残疾病史和产生明显缺陷的基因疾病的研究,可以发现遗传显然影响重大。 在对诵读障碍现象进行的研究中,一些参与者的基因显示了大脑的神经细胞如何构成相互联系。 另一部分人没有阅读和书写障碍却有基础数学学习障碍。研究显示,计算障碍患者约占全球人口的6%至8%。就像诵读障碍一样,计算障碍也存在着遗传因素,同卵双胞胎同患计算障碍的概率约为60%。 当参与者进行计算时,大脑的几个区域开始活动起来,尤其是位于头顶后方的顶内沟。 美国约翰斯霍普金斯大学心理与脑科学学院博士后梅利莎利伯特斯说:“这似乎是大脑的‘数学中心’。如果大脑的这部分出现问题,那么人们就会有数学障碍。” 利伯特斯新近发表的论文称,学龄前儿童的“数感”(天生的估算能力)水平各不相同。他说,出生时就具有较高才能的人在整个人生中都很可能更擅长数学。相似的是,美国乔治敦大学医疗中心下属学习研究中心主任吉尼维尔伊登对具有超常阅读能力的儿童进行研究后发现,我们当中有些人有技巧。 另一方面,天生就有诵读障碍或计算障碍的人未必长大会对语言或数学一窍不通。因此,根据先天的强项和弱项,对孩

情绪的心理机制

虽然人的情绪现象显得很复杂,但它简单的一面,并且是能够使它的其它方面不再显得“极为复杂”的,就是情绪的心理机制。这是心理学对情绪的研究应该首先去认识的,也是较容易认识的,却因为没有重视而至今还未认识的一面。 情绪产生于生命的一个古老的机制,它的性质可以归纳为两种:快悦的和不快的。我们知道,简单的生物没有知觉能力,更没有思维,但它们却有生物学意义上的“趋利避害”的本能行为,这种本能是靠什么得以实现的呢?只能是“趋悦避痛”的情绪机制,即:趋向快悦的情绪状态,逃避不快的(或痛的)情绪状态,并依此实现了自体保护和生存。“趋利避害”是生物本能行为的外显表现,“趋悦避痛”是这一行为表现的内在本质和原因。其实,“趋悦避痛”是从最简单的动物体到最高级的人类共有的最基本的本能和生命原则,情绪是一切生物体(动物和人类)价值判断的依据,是生物一切行为原因的渊源。 虽然人的情绪现象显得很复杂,但它简单的一面,并且是能够使它的其它方面不再显得“极为复杂”的,就是情绪的心理机制。这是心理学对情绪的研究应该首先去认识的,也是较容易认识的,却因为没有重视而至今还未认识的一面。 需要说明的是,我这里的“情绪”在概念上有所深入和拓展。首先,它指的是本质意义上的情绪,或是指所有情感和情绪中所包含的会引起我们喜爱或回避的主观态度的因素。从个体体验方面来说,它是构成人的各种感受和通常意义上的情绪的基本元素,与我们通常对情绪的概念相比,它还包括包含在诸如“饥饿”、“快感”、“痛感”等等一些感觉之中并作为其主体的情绪成分,与“恐惧”、“悲伤”、“愉快”等通常意义上的情绪一样,它们的情绪性成分是同源的。这是概念范围上的拓展。从内部过程上来说,它是指发生在脑内的与网状系统活动密切相关的一切情绪性神经反应及其上传。 一、制约性情绪反应 情绪的一个主要心理机制就是情绪的学习,即个体对信号刺激的情绪性反应。虽然加涅早就提出信号学习包括随意反应和情绪反应,但在已有的心理学研究和我们的所有教材中,对这点却完全地忽视了。而情绪的信号反应恰恰是认识情绪现象的关键,我们一直对复杂些的社会性情绪的不解,原因就在于对此的忽视。情绪反应按其反应的形式可以分为两种,套用现成的词汇可称为“自然情绪反应”和“制约情绪反应”。由信号刺激引起的情绪反应就是制约性情绪反应,它占据着我们人类情绪表现的绝大部分。 “自然性情绪反应”很直观易识,它是我们的生理基础所决定的对生理刺激的直接反应。例如我们在夏天口渴时喝下一杯清凉的饮料,生理上的适宜和满足自会通过对网状系统的激活而引起快悦性质的情绪性反应,并由其和相关感官信息向皮层的上传形成我们对此快悦情绪和相关感官特征的意识,这种情绪反应的形式表现为它是由刺激物的直接刺激而引起的生理反应所产生的。 “制约性情绪反应”与情绪的“学习”有关。我们知道心理学的学习理论中有“非制约刺激(自然刺激)”和“制约刺激”以及它们所产生的“自然反应”和“制约反应”。而在动物和人的情绪反应现象中,制约性

情绪大脑机制研究的进展

情绪大脑机制研究的进展 情绪大脑机制研究的进展马庆霞摘郭德俊(首都师范大学心理系,北京100037)要文章综述情绪大脑机制研究的最新进展。情绪的脑机制——大脑回路,包括前额皮层、杏仁核、海马、前部扣带回、腹侧纹状体等。前额皮层中的不对称性与趋近和退缩系统有关,左前额皮层与趋近系统和积极感情有关,右前额皮层与消极感情和退缩有关。杏仁核易被消极的感情刺激所激活,尤其是恐惧。海马在情绪的背景调节中起着重要作用。前额皮层和杏仁核激活不对称性的个体差异是情绪个体差异的生理基础。情绪的中枢回路有可塑性。关键词情绪,前额皮层,杏仁核,海马。分类号B842.6 情绪是人脑的高级功能,保证着有机体的生存和适应,对个体的学习、记忆、决策有着重要的影响。情绪也是个体差异的来源,是许多个性特征和心理病理的关键成分。近年来,随着神经成像技术的快速发展,有以电信号为基础的方法(EEG、ERP),以功能成像为基础的方法(PET、fMRI),允许更准确地测量大脑的结构和机能。这些技术的发展,产生了当代情绪研究的前沿学科——感情神经科学(Affective neuroscience)。它是考察情绪和心境神经基础的生物行为科学的分支,与认知神经科学类似,但是集中在感情过程上[1]。20 世纪80 年代以来,大量研究表

明,情绪是由大脑中的回路所控制的,它们整合加工情绪信息,产生情绪行为。下面重点介绍人类情绪的中枢回路,情绪中枢回路的个体差异,以及情绪中枢回路的可塑性等方面研究的进展。?1 情绪生理机制研究的历史背景情绪心理学的现代理论开始于美国心理学家和哲学家James。他(1890)[2]提出“事件发生时的知觉导致身体变化,对身体变化的感觉就是情绪。”他的情绪理论可检验两个重要的成分。第一,对刺激的生理反应是情绪体验的前提。这一观点改变了20 世纪情绪研究的进程,导致对不同情绪自主状态的研究。第二,在情绪体验中卷入的是感觉和运动皮层区域,没有大脑中枢。Cannon(1927,1929)[2]对James 的观点提出质疑,怀疑情绪没有大脑中枢这一观点。他提出,内脏器官对不同种类刺激的反应是不明确的,不能解释情绪体验中的快速变化。Cannon 的两个实验研究表明,刺激内脏并不一定引起情绪状态质的变化;用外科手术分离内脏和中枢神经系统,情绪行为没有改变。Cannon 的观点激起研究者对情绪神经回路的研究。Papez(1937)[2]提出情绪回路包括下丘脑、前部丘脑核、海马和扣带回皮层。MacLean(1949,1952,1993)[2]提出边缘系统的概念,认为海马、杏仁核在情绪体验中起着极其重要的作用。Papez 和MacLean 的理论激励研究者寻找情绪的具体而复杂的神经回路。同时,James 的观点引起许多研究者试图揭示不同

第十章_情绪的生理基础

第十章情绪的生理基础 第一节情绪的概述 1.情绪和情感是人对客观事物的态度体验及相应的行为反应。 第二节情绪的外周神经基础 1.詹姆斯—兰格的情绪理论:该理论认为强烈的情绪与骨骼肌的活动及自主神经系统的反 应时密不可分的。特定的知觉是在情绪或带情绪的观念产生之前,由于直接的物质作用而发生的身体变化。因此他认为不同的情绪只是对某一种身体状态的感觉。 2.情绪反应的生理基础:情绪的生理反应主要表现为躯体运动和表情肌的活动,内分泌功 能变化以及有交感神经系统和副交感神经系统功能改变所引起的内脏活动变化。情绪的变化会引起不同的躯体运动变化,同时不同的情绪状态伴有不同的表情肌变化。情绪反应中,某些激素分泌量增加的程度与情绪反应的强度有关。人在情绪变化时,会引起的生理反应有如下: 1)呼吸活动变得加速或减慢 2)循环系统活动的速度和强度发生变化 3)消化系统的活动强弱变化 4)皮肤电反应 5)自主神经系统的变化 3.情绪的神经——体液调节:情绪过程中的许多生理变化与内分泌腺的活动有关,其中肾 上腺与情绪的关系最为密切,它实际上是情绪内脏反应的最主要来源。肾上腺皮质分泌的激素中,糖皮质激素对人体的物质代谢有重要的影响,并能增强机体对多种有害刺激的抵抗能力。肾上腺皮质激素的分泌受垂体促肾上腺皮质激素的影响。当有害刺激传达于神经中枢,下丘脑影响脑垂体释放促肾上腺皮质激素,从而促进肾上腺皮质激素的分泌,提高易激能力。当情绪改变较大时,无论是中枢、外周神经系统还是肾上腺髓质都会释放较多的去甲肾上腺素作为神经递质和激素对情绪变化发挥调节作用。由此可见,机体的内分泌腺的变化和自主神经系统的变化一起,是情绪的外周反应的重要机制。 第三节情绪的中枢神经基础 1.情绪是大脑皮层与皮层下结构协同活动的结果。 2.丘脑:丘脑一般处于皮层的抑制控制下,一旦皮层抑制功能解除,丘脑冲动得到释放, 情绪反应就会发生。由外界刺激引起感觉器官的神经冲动,通过传入神经传至丘脑,再有丘脑同时向上向下发出神经冲动,向上至大脑,产生情绪的主观体验,向下传至交感神经,引起机体的生理变化,如血压升高,心跳加快,内分泌增多等,使个体生理上进入应付紧急情境的准备状态。因此情绪体验和生理变化时同时发生的,它们都受丘脑的控制。

情绪的脑机制

情绪的脑机制--大脑回路,包括前额皮层、杏仁核、海马、前部扣带回、腹侧纹状体 哪些大脑结构和功能以及神经系统与我们的情绪及行为有关? 正如Dr. Daniel Amen 所比喻的,如果用电脑来比喻我们的大脑,我们的大脑就像硬盘,是我们的思想及灵魂(软件)的产生地及储藏室。你的大脑决定你的个性及人生。如果它不能好好地工作,你的思维就会出现问题。就像其他的身体器官,如心脏功能受损,你整个人会觉得不舒服,会有心区疼痛,呼吸不畅,头昏眼花等症状,你不再是你自己。 大脑怎么工作,决定你怎么感觉以及你对快乐幸福的感知程度,决定你怎么看待自己和与别人的关系。在你每天的生活中,你思维的方式可以帮助你也可以伤害你,可以让你感到更加平和快乐也可以让你更加痛苦不安。 我们的大脑是由上亿的神经细胞组成的,这些细胞通过无可计数的相互联系形成一个非常复杂而强大的网络,来指导我们的人体完成各种工作。其中以下几个部位和系统与我们的思维,情绪及行为有很大关系。 你不需要去记住各个结构的名字,只需要了解它们大概的位置及大致的功能就可以了。这样可以帮助你更好地了解心理疾病,以及治疗的方法和技巧,更加主动地帮助自己。 --深层边缘系统( Deep Limbic System), 是一组位于大脑最深层的神经组织,是边缘系统(Limbic System) 的内圈,环绕在基底神经节里,包括丘脑,下丘脑及周围组织,是我们的情绪中枢。给我们的情绪染上积极的或消极的色彩,以及对过去快乐的悲痛的情绪的记忆( 如果快乐的记忆多过悲痛的记忆,人的心态会更加积极快乐,反之亦然);影响我们对别人的感受及与别人的关系,以及我们的行为;影响我们对亲人爱人的养育和依恋;性的欲望,结 合与调控;睡眠和饮食的调控等;它也是我们的嗅觉中心。 如果这个区域太兴奋,人会变得消极无望孤独抑郁或者非常情绪化。与之相关的主要问题及病症包括亲情关系问题( 尤其当亲人分离或亲情破裂时),过分依赖,过于自责,自卑,情绪化,烦燥无趣,孤独自闭,缺乏动力,压抑悲观,慢性疼痛,睡眠及饮食习惯的改变,失去性欲,经前期综合症;抑郁症,狂躁抑郁症,自杀倾向等。

大脑学习的机制

高速学习的奥秘:大脑的不同学习机制 导读:语言当然是可以轻松学习的! 没有人认为自己的母语需要艰苦学习才能掌握 诀窍就是用高速的潜意识脑而不要用慢速的学术脑来学习英语! 英语如果学起来很吃力,肯定用错了大脑! 而学英语如果做不到“得意而忘言”的地步,就学不会真正的英语 学习一门语言可以说很简单,一个毫无学习经验,没有专业教师授课,也不需要教材的儿童,只需要两三年,就可以在不知不觉中熟练地掌握一门语言! 语言学习也可以说很复杂,即使是大学生,乃至博士,教授都可能过不了外语关!人类学习和应用语言的机制,一向让哲学家,心理学家,语言学家觉得神秘而又好奇,至今仍然在探求过程中! 同样都是语言,学习起来的复杂和简单显然不取决于语言本身的难度,而是学习者的差异导致的!这两种学习效果的绝然不同,就是因为小孩和成人分别习惯用不同的大脑,采用不同的方式学习语言,造成如此巨大的差异!对于外语学习者而言,了解这两种学习方式,了解两个大脑的不同学习过程,对于轻松有效地学好外语是极其必要的!

一:成人和儿童使用不同的大脑学习 根据大脑科学家和语言心理学家的研究表明:人的大脑有两个绝然不同的信息处理中心!,一个是快速脑,具有非凡的学习能力,过目不忘的记忆能力,也具有超级快速的计算能力,拥有本能和直觉的反应!它采用潜意识和直觉的方式学习和记忆,具有极大的信息存储量,可以不假思索地掌握知识。它主要用图像的方式来处理问题,是非逻辑的快速脑!这个大脑称为快速脑,图像脑,也称为潜意识脑,直觉脑!有些科学家称为右脑。它虽然如此重要,可是长期以来我们都忽视了它的存在和价值,只是近几十年才引起人们的高度关注,并把开发潜意识脑的研究成果应用到学习和工作中,结果取得了惊人的成就! 人的另外一个大脑信息处理中心是慢速脑,其记忆容量和学习速度都很有限,称为逻辑脑!它用符号和逻辑的方式也就是所谓的理性来处理问题,记忆效率低下,要记住一个外语单词,据心理专家研究,需要五百次重复后才能记住!与图像脑一次就可记住复杂的事物的能力相比差距甚远。但是这个大脑对人类具有极为重大的意义:依靠它,人类才具有分析和逻辑能力,知识才变得可以传递和学习!人类的文明才可以发展!这个大脑就是人们所熟悉的有思想的大脑!称为逻辑脑或学术脑。有些心理学家称为左脑!你现在看这篇文章时,使用的大脑主要就是这个大脑! 语言学习需要极为迅速的思维速度,庞大的记忆量来存储语言素材,还必须有本能的逻辑能力来解决语法和语序问题!例如“狗咬了我”和“我咬了狗”由于词序不同就会导致事实上和理解上的巨大差异,而大脑必须迅速判断并选择正确的表达方式。在对话的时候,需要近乎本能的反映。所以对于运行速度低,按逻辑思维来判断和思维的逻辑脑来说,语言的复杂性远远超越了它的承载能力,经常发生短路现象。

睡眠与觉醒的机制

睡眠与觉醒的机制 赵天明 190701046 睡眠和觉醒是人一生中反复交替的二种生理状态,睡眠占据了人类生命中大约三分之一的时间,是人类生存的必要条件。它受制于接近地球自转周期的“昼夜节律(circadianrhythm)”的影响,同时也受人类自身“生物钟(biologicalclock)”的调控。自古以来人类就对睡眠的本质有过数不清的猜测和遐想,但直到目前睡眠和觉醒觉醒的机制(mechanismsofsleep-wakestates)仍然是困惑人类的一个基本课题。 人类对睡眠的认识是随着脑电技术的发展而逐渐深入。1875年Caton第一次从家兔和犬脑表面记录到了脑电活动波,1929年Berger从其儿子的头皮上首次记录到了人类的脑电波,并观察到睡眠和觉醒状态下,脑电图有显著不同。1953年美国芝加哥大学生理教研室的Kleitman教授和他的研究生Aserinsky第一次通过脑电、眼电和肌电的记录发现了异相睡眠(paradoxicalsleep)即快速眼动睡眠(rapideyemovementsleep),使人类对睡眠的认识由原来的单一过程改变为包含两个截然不同时相的双相过程,即慢波睡眠和异相睡眠,并且随后的研究发现引起异相睡眠神经机制与慢波睡眠也不同。 从20世纪30年代开始,包括神经生理学、神经解剖学和神经生化学的多学科就开始对睡眠和觉醒基本机制进行研究,使人类对睡眠和觉醒有了一定的认识。在早期的研究中,损伤和刺激是最常用来鉴定神经系统中产生和维持觉醒和睡眠区域的基本方法,神经解剖学运用这些方法对动物睡眠和觉醒机制进行了大量的研究,这些研究对于了解人类睡眠和觉醒机制以及与人类脑损伤相关的睡眠紊乱和昏迷提供了神经解剖基础。神经生理学通过记录脑内神经细胞的电活动,确认可能产生睡眠或觉醒的细胞,明确了一些睡眠-觉醒产生的细胞机制,从20世纪60年代开始,更多的研究聚焦于神经递质在睡眠和觉醒过程中的作用,进一步促进了人类对睡眠和觉醒机制的理解。目前认为睡眠和觉醒是在神经和神经介质共同作用而完成,其本身受昼夜节律、人体生物钟和周围环境的影响和调节。睡眠——觉醒的神经机制 1.觉醒的神经机制

情绪与大脑

情绪与大脑 情绪与大脑的联系 一、情绪与情感的概念 1.情绪和情感是人对客观事物的态度体验和相应的行为反应。 2.情绪、情感是以个体的愿望和需要为中介的。当客观事物或情境符合个体的需要时,个体就会产生积极的、肯定的情感;否则会带来消极的、否定的情感。 二、脑在任何类型可感知的威胁下 1.失去正确解释环境中精细信息的能力 2.恢复到熟悉的经历过的真实行为 3.失去了一些索引、贮存和获取信息的能力 4.在反应中变得自动化和有限性 5.失去一些感知联系和模式的能力 6.变得不能用高级的思维技巧 7.失去一些长时记忆的能力 8.用恐惧的方式对刺激做出过度反应 日常生活情绪管理 一、情绪管理概念 “情绪管理”即是以最恰当的方式来表达情绪,任何人都会生气,这没什么难的,但要能适时据此,情绪管理指的是要适时适可就难上加难。以适当方式对合适的对象恰如其分地生气,适所,所,对合适的对象恰如其分表达情绪。情绪管理是一门学问,也是一种艺术,要掌控得恰到好处。

因此要成为情绪的主人,必先觉察自我的情绪,并能觉察他人的情绪,进而能管理自我情绪,尤其要常保鲜活的心情面对人生。 二、情绪管理的三种思路 1.第一种思路—ABC理论 A.Acting event:事件——————前因 B.Belief:对事件的信念、观点或者态度…信念 C.Consequence:结果和反应————后果 2.第二种思路:改变反应,改变情绪 A.改变表情,改变情绪 B.改变身体状态,改变情绪 C.直接调节情绪反应:如宣泄室找人倾诉、自我渲泄,如大哭一场 3.第三种思路:调整刺激 A.目的:减少消极刺激、增加积极刺激 B.转移目标法 C.环境改变法(冷处理) 三、生活中应有的心态 1.欲望不要太高。 2.欲望无止境,欲望越高,一旦不能得到满足,形成的反差就越大,心态就越容易失衡; 3.攀比思想不能太重。 4.如果盲目攀比,就会“人比人,气死人。”如果和下岗工人比待遇,跟农民兄弟比收入,跟先进人物比贡献,心态就能平衡,怨气就自然消了。. 5.学会忘记。什么事要提得起,放得下,想得开,看得穿。不要对过去的事耿耿于怀,过去了

语言和思维的脑机制

第六章 语言和思维的脑机制 知识结构 学习要求 ● 掌握言语活动的脑结构基础 ● 运用言语活动的脑模型解释言语活动过程 ● 理解言语活动的遗传性 ● 理解额、顶叶的思维功能 ● 掌握思维互补说的主要内容 ● 应用思维的神经元回路说解释某些思维类型的机制 语言与思维的关系 ● 语言是思维的物质外衣, 是交流思想、传递信息的工具。 ● 思维的间接性和概括性来自于语言。 ● 语言和思维活动联系起来,看作大脑皮层的高级整合功能。 第一节 语言活动的神经基础 一、脑内特化的语言区 ? 1861年Simon Alexander Ernest Aubertin 发现在病人正说着话时用压舌板压住他裸露的额叶,病人立刻停止说话,并且直到解除压力才能重新开始说话。 ? 同一时期,Broca 通过解剖学证明了语言区的存在。 语言中枢:存在优势半球(左半球) ? 运动性语言中枢(说话中枢):布洛卡区,额下回后部 —运动性失语症 运动性失语症:能够理解他人语言,构音器官无障碍,发音困难或虽发音但不能构成语言。 运动性失语症不同程度的表现: -完全的运动性失语症:完全不语。 -不完全的运动失语症:发出个别语音,但不能构成完整句子,词序错乱让人无法理解; -轻度运动性失语症:电报式语言,语言重复症; ? 听性语言中枢(听讲中枢):威尔尼克区,颞上回后部 —感觉性失语症 感觉性失语症:听觉正常,但不能理解他人的语言;可以说话,但讲话内容毫无意义; 语言和思维的脑机制语言活动的神经基础脑内特化的语言区 语言活动与大脑功能单侧化 脑内语言系统 语言信息处理的神经模型 语言能力的遗传性 思维活动的生理机制 思维的解剖学基础 大脑左右半球思维功能与思维互补说 脑的神经回路与思维的大脑回路说 演绎推理的心理模型理论

情绪的大脑机制

情绪的大脑机制 下面重点介绍人类情绪的中枢回路,情绪中枢回路的个体差异,以及情绪中枢回路的可塑性等方面研究的进展。. 1 情绪生理机制研究的历史背景 情绪心理学的现代理论开始于美国心理学家和哲学家James。他(1890)[2]提出“事件发生时的知觉导致身体变化,对身体变化的感觉就是情绪。”他的情绪理论可检验两个重要的成分。第一,对刺激的生理反应是情绪体验的前提。这一观点改变了20世纪情绪研究的进程,导致对不同情绪自主状态的研究。第二,在情绪体验中卷入的是感觉和运动皮层区域,没有大脑中枢。 Cannon(1927,1929)[2]对James的观点提出质疑,怀疑情绪没有大脑中枢这一观点。他提出,内脏器官对不同种类刺激的反应是不明确的,不能解释情绪体验中的快速变化。Cannon的两个实验研究表明,刺激内脏并不一定引起情绪状态质的变化;用外科手术分离内脏和中枢神经系统,情绪行为没有改变。 Cannon的观点激起研究者对情绪神经回路的研究。Papez(1937)[2]提出情绪回路包括下丘脑、前部丘脑核、海马和扣带回皮层。MacLean(1949,1952,1993) [2]提出边缘系统的概念,认为海马、杏仁核在情绪体验中起着极其重要的作用。Papez和MacLean的理论激励研究者寻找情绪的具体而复杂的神经回路。 同时,James的观点引起许多研究者试图揭示不同情绪状态的自主特殊性。特别是对一些消极情绪,如恐惧和愤怒的研究,一些证据支持这样的特殊性观点。然而,Schacter 等人(1962) [2]的一个实验表明唤起和认知结合起来是形成特定情绪的两个必要成分。 Levenson(1992) [2]综述了几个研究,表明自主神经系统差异主要针对消极情绪。在悲哀、愤怒和恐惧状态中可以看到心率加速,厌恶状态中可以看到心率减速。绝大多数研究者认为,外周自主变化太粗糙,不能决定情绪体验。 Lang(1995)[2]的研究表明图片诱发的积极和消极感情之间有自主神经系统差异。许多研究者[2]报告,感情强度的自我报告和自主输出的量之间有关系,尤其是皮肤电指标表现明显。 从外周对情绪进行区分的研究从来没有获得真正的进展,这使人们注意到中枢神经系统的重要性。LeDoux(1994) [2]提出区别情绪的位置在大脑而不是外周。 2 情绪的中枢回路 情绪由大脑中的一个回路所控制,包括前额皮层(prefrontal cortex, PFC)、杏仁核(amygdala)、海马(hippocampus)、前部扣带回(anterior cingulate cortex, ACC) 、腹侧纹状体(ventromedial striatum)等。它们整合加工情绪信息,产生情绪行为。

Nature人大脑有独特的语言区修订稿

N a t u r e人大脑有独特 的语言区 集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

N a t u r e:中国人大脑有独特的语言区认知科学与学习重点实验脑功能成像中心与香港大学合作的最新科研成果揭示,使用表意象形文字的中国人与使用拼音文字的西方人的大脑中,语言障碍区不在同一个地方,中国人有独特的语言区。该项发现对临床外科医生将有很大帮助,因为很多尖端的颅脑手术技术都是从西方引进的,手术中如果医生了解了不同语言人群大脑语言区的确切位置,就可以减少大脑功能区受损。目前,该研究成果已在世界科技类最具权威的刊物美国《自然》杂志上发表公布。 该中心金真主任介绍说,在人的大脑中,语言功能区有两个,分别是位于前脑的布鲁卡区和位于后脑的威尔尼克区。在此研究公布之前,所有的科研报告都众口一词:后脑的威尔尼克区主导语言功能,而前脑的布鲁卡区一般来说很少用。但是,现在的研究推翻了这一观点。 研究发现,中文的语言区更接近于大脑运动功能区,使用拼音文字的人,常用的是后脑的威尔尼克语言区,但使用中文的人,此区几乎用不到,常用的是前脑的布鲁卡区。由于中文语言功能区与运动区紧密相连,要想学好中文要多看、多写、多说,靠“运动”来记忆,而学习英文则应注重营造一个语音环境,注重多做听说的练习,因为英文的那一个语言功能区更靠近听力区。 现在很多人学了多年英文却是“哑巴英语”,因为用学习中文的方法来学习英文是行不通的。 以中文为母语的国人有单独的语言区(光明日报) 教育部设在解放军306医院的认知科学与学习重点实验脑功能成像中心与香港大学合作研究发现,以中文为母语的国人有单独的语言区。这项最新科研成果前不久通过国际专家认定,并在世界科技类权威刊物《自然》杂志上发表。

大脑中的语言机制

大脑中有无生成语言的生理机制 人工智能中的一个很重要的课题就是研究语言的理解和不同语言之间的翻译。这方面的研究具有很大的实用价值,人们在这方面化费的精力和投资也是巨大的。可惜的是到目前为止还未取得实值性的进展,因为人们还不了解人的语言能力是怎样获得的。有些学说认为,后天学习是人产生语言能力的决定因素,例如巴甫洛夫和斯金纳的学说。有些学说认为,人的语言能力是与生俱来的东西,例如乔姆斯基的学说。两种学说都有其道理,可是谁也不赞成对方,谁也驳不道对方。两种学说有矛盾,说明它们中还存在问题,未得到尽善尽美的程度。 本文将不参与这两种学说的争论,而是用以前所得出的结论“复习对已形成的神经联系无用”和“概括以相似为基础”为依据从一个新的角度来分析此问题。本文的结论是:后天的学习是人产生语言能力的决定因素。不过得出这个结论的过程与巴甫洛夫及斯金纳不同。人的语言取决与人所表达的意思。人所要表达的“意思”往往要用很多的句子才能表达清楚。而每一个句子都有一个较完整的“意思”,因此我们先从句子来研究语言。语言的特点之一就是组成语言的句子都是由一个字一个字的线性组合。无论是口头语言还是书面语言都要一个字一个字地说,一个字一个字地写。因此只要弄清了句子中的每个字之间的排列组合是由什么因素决定的,就可以回答出大脑中有无专门生成句子的生理结构。人会说出什么样的话取决于所要表达的意思。所要表达的意思先于说出的话。所要表达的意思确定了,所要说的话也就随着确定。人所说的话不但取决于所要表达的意思,同时也取决于用什么语言和用什么词。 世界上有五千多种语言,每一种语言都有自已的语法结构。一般把世界上的语言分成孤立语、粘着语、屈折语和复综语四种类型。汉语是孤立语的一个代表。孤立语的主要特点是缺乏词形变化,但词的次序很严格,不能随便更动。下面通过对具体事例的分析来说明字词的排列次序取决于哪些因素。 一.词的含义决定词的排列顺序。 例1.他打破了杯子。 例2.杯子被他打破了。 例3.杯子,他打破了。 例4.他把杯子打破了。 上面4个例子中,例1是最普通的例子。其它3个例子所表达的意思与例1基本一样。例2比例1多了一个“被”字,在“被”字的作用下词之间的顺序也

语言与大脑进化

语言与脑的进化 原作者:彭聃龄 自然界的许多动物都能借助自己发出的声音进行信息沟通和交往,然而只有人类才具有真正的语言。语言是人类区别于其他动物的一个重要标志。借助和通过语言,人类可以进行交流,可以谈论过去和畅想未来。人类语言的独特性也表现在人脑的功能和结构上。1861年,法国医生布罗卡向当时的科学界公布了一个影响深远的发现:大脑左侧额下回盖部、三角区以及前脑岛的损伤会导致语言能力的严重丧失[1]。这个部位随后被称为“布罗卡区”(Broca’s area)。不久以后,另一位医生威尔尼克又报告了两例左侧颞上回损伤的患者,其口语理解能力严重受损,而口语产生能力则不受影响[2]。这个脑区后来被称为“威尔尼克区”(Wernicke’s area)。以后科学家们还发现,连接这两个脑区的弓形束在语言中也有重要作用。由弓形束连接的布罗卡区和威尔尼克区构成了人类的基本语言神经网络。 与人类相比,其他动物的大脑中并不存在与人类语言神经网络相对应的神经网络。那么,语言是怎样出现的?它是在灵长类动物交往行为的基础上逐渐进化的,还是通过人脑解剖结构的突然变化而自发产生的?语言与脑又如何相互作用,共同演化?由于脑不会形成化石,语言的起源以及语言在人脑进化中的作用问题很难找到考古学上的直接证据,因而被称为“最难的科学问题”之一。 关于语言的起源问题,许多人从自然选择的角度来探讨。一个最简单的假设是,人类的语言是从动物的发声行为进化而来的。动物的发声行为蕴含着丰富的含义和感情色彩,而不只是简单的无意义的声音。例

如,猩猩会发出各种不同的声音,当危险降临或发现食物时,它们发出的声音是明显不同的。因此,动物的发声行为似乎是人类语言的雏形。但是,动物的发声器官与人类的语言器官有很大差别,刺激动物的左侧额下回(相当于人脑布罗卡区的位置)不会对其发声行为造成影响。这提示人类的语言可能与动物的发声行为无关。另一个影响较大的假设认为,人类的语言是从动物的体势动作演化而来的[3]。猩猩虽然没有类似人类的口头语言,却有着丰富的体势语。同时,人类的手势语与口语和书面语言一样,也具有丰富的语法结构和完善的交流功能。早期接触手势语的儿童能够像获得口语一样毫不费力的获得手势语。虽然猩猩的脑中没有专门控制发声行为的部位,但是对体势动作的控制却非常精确和完善。特别是猩猩大脑中的F5区与人脑的布罗卡区相似,都是控制体势动作的关键部位,刺激该部位会对其体势动作造成严重影响。近年来的研究还发现,镜像神经元不仅存在于猩猩的F5区,也存在于人脑的布罗卡区。这种神经元可能与动物和人类的模仿行为有直接关系。人感知其他人发出的语音时,也会激活与说出该动词有关的脑区。所有这些证据都提示,语言可能起源于动物的体势动作。但体势动作和有声语言的关系是什么?是从体势动作演化为有声语言,还是两者并存?有声语言如何成为人类语言的主要形态?这又是一个科学难题。目前研究者提供了几种解释。例如,有声语言实际上也是由肌肉和骨骼的相互协调来完成的,体势动作与有声语言之间不存在无法逾越的障碍。而且,通过声音传递信息能够解放双手以便从事诸如搬运和制造工具之类的工作。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档