數(shù)字空間表征的特性及可塑性

1、數(shù)字空間表征的特性及可塑性1何清華,李鶴,蔣挺,董奇北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京(100875E-mail:heqinghua摘要:本研究通過(guò)四個(gè)實(shí)驗(yàn)考察了數(shù)字空間表征的特性及可塑性。實(shí)驗(yàn)一采用雙手奇偶判斷任務(wù),在中國(guó)大學(xué)生被試身上發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)二采用單手奇偶判斷任務(wù),也發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)三發(fā)現(xiàn)從左至右穩(wěn)定的空間啟動(dòng)能增強(qiáng)SNARC效應(yīng),而相反方向穩(wěn)定的空間啟動(dòng)能削弱SNARC效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)四用空間方向的可變啟動(dòng),在不同的啟動(dòng)方向上得到了相同的SNARC效應(yīng)。研究結(jié)果表明SNARC效應(yīng)不受反應(yīng)鍵距離的影響;SNARC 效應(yīng)具有一定程度的可塑性。關(guān)鍵詞:SN

2、ARC,空間啟動(dòng),可塑性分類(lèi)號(hào):B8421.前言我們生活在一個(gè)數(shù)字的世界里,我們的生活被數(shù)字包圍著、影響著人腦在面對(duì)數(shù)字的時(shí)候,不只是觸發(fā)數(shù)量的感覺(jué),還造成無(wú)法抑制的空間延伸感1。數(shù)字與空間的這種聯(lián)結(jié)不是天生就有的,而是大腦在后天環(huán)境影響下逐步形成的2。最早由Dehaene等人3發(fā)現(xiàn)的SNARC效應(yīng)為數(shù)字空間表征的這種聯(lián)結(jié)提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。SNARC效應(yīng)即反應(yīng)編碼的空間-數(shù)字聯(lián)結(jié)傾向(Spatial-Numerical Association of Response Codes,它是指被試在數(shù)字條件下進(jìn)行某些并不涉及數(shù)量操作的實(shí)驗(yàn)任務(wù),如數(shù)字奇偶判斷過(guò)程中,被試的反應(yīng)成績(jī)會(huì)受到數(shù)字大小特征的干擾

3、25。Dehaene等人3給被試呈現(xiàn)一位數(shù)的數(shù)字,一半實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求用左手-奇數(shù)、右手-偶數(shù)的判斷,另一半實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求相反,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)時(shí)指標(biāo)上較大的數(shù)字(如8,9表現(xiàn)出右手優(yōu)勢(shì),較小的數(shù)字(如1,2則表現(xiàn)出左手優(yōu)勢(shì)。在隨后的研究中他們還發(fā)現(xiàn),SNARC 并非與左右手的反應(yīng)相聯(lián)結(jié),而是與左右方向相聯(lián)結(jié);并且可能與書(shū)寫(xiě)習(xí)慣有關(guān)3。Dehaene 等人3認(rèn)為SNARC效應(yīng)反映了心理數(shù)字線(Mental Number Line是從左至右走向的,零在數(shù)軸的最左端,越大的數(shù)字越往右。Dehaene等人率先在成年人身上得到了SNARC效應(yīng),之后研究者開(kāi)始陸續(xù)研究SNARC 效應(yīng)的特性。其中很重要的證據(jù)來(lái)自

4、于Fischer等人6的研究。Fischer等人6給被試戴上眼罩,呈現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)數(shù)字1、2和8、9,讓被試進(jìn)行奇偶判斷。結(jié)果在通常的左右手平行反應(yīng)情況下沒(méi)有發(fā)現(xiàn)SNARC效應(yīng),而僅僅在左右手交叉的情況下才發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng)。他們認(rèn)為本體空間感覺(jué)對(duì)于形成數(shù)字空間表征的聯(lián)結(jié)尤其重要。隨后,研究者不僅在不同的實(shí)驗(yàn)范式中發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng),如奇偶判斷7、大小比較8、音位操作7、數(shù)字串分半畫(huà)線910、手指運(yùn)動(dòng)11以及眼動(dòng)12;而且在不同的數(shù)字形式中發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng),如點(diǎn)陣13、阿拉伯?dāng)?shù)字7, 13、英文數(shù)字10, 13、聽(tīng)覺(jué)數(shù)字6, 13、中文數(shù)字1415甚至星期和月份1617。這說(shuō)明SNARC效應(yīng)具

5、有跨任務(wù)和跨數(shù)字形式的穩(wěn)定性。另一方面,也有研究者向數(shù)字與空間聯(lián)結(jié)的穩(wěn)定性發(fā)起了挑戰(zhàn)。在1998年,Bchtold 等人18用直尺和鐘表任務(wù)發(fā)現(xiàn)了相反方向的SNARC效應(yīng)。他采用1到11(6除外作為刺激,直尺任務(wù)中讓被試將呈現(xiàn)的數(shù)字想象成直尺上的刻度,并將其與6cm進(jìn)行比較,鐘表任務(wù)則將呈現(xiàn)的數(shù)字想象成鐘表上的刻度,并比較其早于6點(diǎn)還是晚于6點(diǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在直1本課題得到國(guó)家攀登計(jì)劃項(xiàng)目(95-專(zhuān)-05的資助。尺任務(wù)中,被試對(duì)小數(shù)字左手反應(yīng)快于右手,對(duì)大數(shù)字右手反應(yīng)快于左手;而在鐘表任務(wù)中則剛好相反,對(duì)小數(shù)字右手反應(yīng)快于左手,對(duì)大數(shù)字左手反應(yīng)快于右手。如前所述,前人研究大都以雙手平行進(jìn)行反應(yīng),不

6、管采用何種刺激呈現(xiàn)方式(阿拉伯?dāng)?shù)字、言語(yǔ)數(shù)字、聽(tīng)覺(jué)數(shù)字、點(diǎn)陣等還是何種反應(yīng)任務(wù)(如手指運(yùn)動(dòng)、音位操作。這種平行反應(yīng)的方式可能混雜了被試的本體空間感覺(jué),因?yàn)镕ischer等人6的黑暗中SNARC效應(yīng)僅僅在左右手交叉的情況下才發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng)。如果SNARC效應(yīng)受本體空間感覺(jué)的影響,那么SNARC效應(yīng)將受按鍵距離的影響。因?yàn)?在合適的范圍內(nèi),按鍵距離將影響本體空間感覺(jué)。那么相對(duì)于雙手反應(yīng)來(lái)說(shuō),單手的反應(yīng)(鼠標(biāo)左右鍵是否導(dǎo)致SNARC效應(yīng)量的減少抑或SNARC效應(yīng)的消失?其次,前人研究表明SNARC效應(yīng)是一個(gè)穩(wěn)定的效應(yīng)。但是也有人發(fā)現(xiàn)了相反方向的SNARC效應(yīng)18。既然數(shù)字與空間信息均在頂葉區(qū)域

7、進(jìn)行加工,數(shù)字的自動(dòng)化加工會(huì)對(duì)空間信息的加工造成影響,而SNARC效應(yīng)又代表數(shù)字與空間表征的聯(lián)結(jié),那么空間信息的啟動(dòng)是否可以影響數(shù)字信息的加工進(jìn)而影響數(shù)字與空間表征的聯(lián)結(jié)(SNARC效應(yīng)呢?如果可以,那么不同方向的啟動(dòng)是否會(huì)造成SNARC效應(yīng)的方向上的改變,即是說(shuō)SNARC效應(yīng)是否具有可塑性?本研究通過(guò)四個(gè)實(shí)驗(yàn)考察SNARC效應(yīng)的特性及其可塑性。實(shí)驗(yàn)一主要采用雙手奇偶判斷任務(wù)考察中國(guó)成人被試的SNARC效應(yīng),并與已有研究進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)二主要采用單手奇偶判斷來(lái)檢驗(yàn)本體空間感覺(jué)對(duì)SNARC效應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四著重探討SNARC效應(yīng)的可塑性。2.實(shí)驗(yàn)一2.1 被試8名北京師范大學(xué)和北京郵電大學(xué)

8、的本科生自愿參與了本實(shí)驗(yàn)并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)獲得報(bào)酬。其中男性7名,女性1名,年齡在20到24歲之間(平均21.75歲。所有被試均為右利手,視力正?；虺C正視力正常。2.2 刺激實(shí)驗(yàn)材料為一位數(shù)視覺(jué)阿拉伯?dāng)?shù)字1到92,刺激呈現(xiàn)字體為Arial,字號(hào)48,實(shí)驗(yàn)注視點(diǎn)為“+”,與刺激數(shù)字的屬性相同,注視點(diǎn)和刺激均呈現(xiàn)在屏幕中央。2.3 任務(wù)和程序被試坐在電腦前,刺激連續(xù)呈現(xiàn),背景色為黑色,前景色為白色,屏幕分辨率為800600。屏幕中央先呈現(xiàn)一個(gè)注視點(diǎn)“+”,300 ms后立即隨機(jī)出現(xiàn)1到9的阿拉伯?dāng)?shù)字,被試的任務(wù)是判斷所出現(xiàn)的數(shù)字是奇數(shù)還是偶數(shù),用左右Shift鍵(左右手食指進(jìn)行反應(yīng)。刺激在被試反應(yīng)后立

9、即消失,或者持續(xù)呈現(xiàn)3000 ms,間隔1000 ms后出現(xiàn)注視點(diǎn),接著呈現(xiàn)下一刺激。實(shí)驗(yàn)分兩個(gè)區(qū)塊,分別對(duì)應(yīng)不同的反應(yīng)方向(左鍵奇數(shù)-右鍵偶數(shù)VS左鍵偶數(shù)-右鍵奇數(shù),兩個(gè)區(qū)塊的呈現(xiàn)順序在被試間平衡。每個(gè)區(qū)塊內(nèi)1到9數(shù)字重復(fù)8次,共72個(gè)刺激,呈現(xiàn)順序隨機(jī),但相同數(shù)字不連續(xù)出現(xiàn),連續(xù)刺激不出現(xiàn)超過(guò)三次的相同反應(yīng)方向。每個(gè)區(qū)1在眾多實(shí)驗(yàn)任務(wù)中均發(fā)現(xiàn)0的奇偶特征及不明顯,被試常常需要問(wèn)及0為奇數(shù)還是偶數(shù)3, 7, 13,因此,在本實(shí)驗(yàn)中未將0作為實(shí)驗(yàn)刺激。塊實(shí)驗(yàn)前給被試10個(gè)練習(xí)刺激(奇偶各半,練習(xí)刺激的數(shù)據(jù)未進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,每個(gè)被試共接受刺激164個(gè)。2.4 結(jié)果分析被試的平均錯(cuò)誤率為3.04%(

10、不超過(guò)11.1%,平均反應(yīng)時(shí)與錯(cuò)誤率的相關(guān)系數(shù)為r(8 = -0.65,p0.05,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡。剔除錯(cuò)誤反應(yīng)時(shí)以及3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的正確反應(yīng)時(shí),最后得到的正確平均反應(yīng)時(shí)如下圖(圖1所示。 圖1 實(shí)驗(yàn)1平均反應(yīng)時(shí)圖正確反應(yīng)時(shí)按照每個(gè)被試、每個(gè)數(shù)字的兩種反應(yīng)計(jì)算均值,進(jìn)行了兩種分析。首先,這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了2(反應(yīng)方向:左反應(yīng)、右反應(yīng)2(奇偶:奇數(shù)、偶數(shù)4(數(shù)量:1-2、3-4、6-7、8-932(區(qū)塊順序的混合方差分析,順序?yàn)楸辉囬g因素。結(jié)果發(fā)現(xiàn)順序的主效應(yīng)不顯著,并且所有與順序有關(guān)的交互作用均不顯著(所有的p0.05。奇偶效應(yīng)也不顯著,F(1, 6=0.72,p0.05,重復(fù)了D

11、ehaene等人3的結(jié)果。數(shù)量的效應(yīng)不顯著,F(3, 18=0.64, p0.05,即沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大小效應(yīng)(Size-Effect,與Dehaene等人3及大多數(shù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果7, 13相反。反應(yīng)方向的主效應(yīng)顯著,F(1, 6=9.80,p0.05,右手反應(yīng)比左手反應(yīng)快18.3 ms,證明了右利手人的右手優(yōu)勢(shì)。奇偶與反應(yīng)方向的交互作用顯著,F(1, 6=10.27,p0.05,偶數(shù):F(1, 6=12.62,p0.01,在反應(yīng)偶數(shù)時(shí),右手比左手快53.8 ms。反應(yīng)與數(shù)量的交互作用顯著,F(3, 18=7.12,p0.01,即出現(xiàn)了SNARC效應(yīng),對(duì)小數(shù)字的反應(yīng)左手比右手快25.3 ms,對(duì)大數(shù)字的反

12、應(yīng)右手比左手快75.6 ms。沒(méi)有其他任何交互作用達(dá)到顯著。接著,按照Lorch和Myers20以及Fias等人4, 7提出的方法,計(jì)算出每個(gè)被試、每個(gè)數(shù)字的右手反應(yīng)時(shí)減去左手反應(yīng)時(shí),得到差異反應(yīng)時(shí)(dRT,用數(shù)量(MAG對(duì)其進(jìn)行回歸分析,得到回歸方程:dRT = 37.15 8.40MAG,經(jīng)檢驗(yàn)斜率與0差異顯著,t(7 = 2.57,p0.05,證明實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡問(wèn)題。剔除了錯(cuò)誤反應(yīng)時(shí)以及3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的正確反應(yīng)時(shí)。實(shí)驗(yàn)2采用了回歸分析的思想,計(jì)算出每個(gè)被試、每個(gè)數(shù)字的右手反應(yīng)時(shí)減去左手反應(yīng)時(shí),得到差異反應(yīng)時(shí)(dRT,用數(shù)量(MAG對(duì)其進(jìn)行回歸分析,得到回歸方程為:dRT =

13、38.02 8.87MAG,經(jīng)檢驗(yàn)斜率與0差異顯著,t(31 =3.03,p0.05,證明實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡問(wèn)題。剔除了錯(cuò)誤反應(yīng)時(shí)以及3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的正確反應(yīng)時(shí)。接著,按照實(shí)驗(yàn)1和2所使用的回歸方法分別對(duì)每個(gè)區(qū)塊進(jìn)行回歸分析,得到回歸方程為:dRT = 62.61 11.86MAG (從左至右啟動(dòng);dRT = 5.47 2.81MAG (從右至左啟動(dòng)。經(jīng)檢驗(yàn)回歸方程的斜率與0差異顯著,t(33 = 4.56,p0.05,證明實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡問(wèn)題。剔除了錯(cuò)誤反應(yīng)時(shí)以及3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以外的正確反應(yīng)時(shí),然后按照啟動(dòng)方向分別計(jì)算平均反應(yīng)時(shí)。接著,按照實(shí)驗(yàn)3的方法分別對(duì)每種啟動(dòng)方向進(jìn)行回歸

14、分析,得到回歸方程為:dRT = 35.02 9.52MAG (從左至右啟動(dòng);dRT = 44.88 11.02MAG (從右至左啟動(dòng)。經(jīng)檢驗(yàn)回歸方程的斜率與0差異顯著,t(33 = 2.39,p0.05;回歸方程的斜率與0差異也顯著,t(33 = 2.99,p0.05?？梢?jiàn)空間的啟動(dòng)沒(méi)有對(duì)SNARC效應(yīng)造成影響(如圖6所示。 圖6 實(shí)驗(yàn)4差異反應(yīng)時(shí)與數(shù)量的關(guān)系圖(空間啟動(dòng)方向:左圖從左至右;右圖從右至左5.3 討論實(shí)驗(yàn)3發(fā)現(xiàn)SNARC效應(yīng)受空間啟動(dòng)的影響,而實(shí)驗(yàn)4則發(fā)現(xiàn)這種空間的啟動(dòng)不影響SNARC效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)4的主要區(qū)別在于實(shí)驗(yàn)3的空間啟動(dòng)是穩(wěn)定的,而實(shí)驗(yàn)4的空間啟動(dòng)是變化的。實(shí)驗(yàn)表

15、明數(shù)字與空間的聯(lián)結(jié)可以被穩(wěn)定(或者說(shuō)固定方向的空間啟動(dòng)所改變,而不能被變化的空間啟動(dòng)所改變,即是說(shuō)SNARC效應(yīng)是可變的,但是它的可塑性是有條件的,必須要穩(wěn)定的空間啟動(dòng)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4,我們可以解釋為什么大多前人的研究都發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的SNARC效應(yīng)23, 13, 21,而也有研究發(fā)現(xiàn)可變的SNARC效應(yīng)2。在發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的SNARC效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,沒(méi)有任何空間的啟動(dòng),即在純數(shù)字條件下發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng)。而在Bchtold等人2的實(shí)驗(yàn)中,直尺實(shí)驗(yàn)任務(wù)給了被試外顯的從左至右的空間啟動(dòng),因此在實(shí)驗(yàn)中獲得了增強(qiáng)的SNARC效應(yīng)(但由于Bchtold等人在研究報(bào)告中未曾做回歸分析,也沒(méi)有做類(lèi)似本研究類(lèi)似的對(duì)照

16、實(shí)驗(yàn)1和2,這種解釋尚且停留在猜測(cè),需要更為確鑿的證據(jù)證實(shí)。運(yùn)用同樣的原理可以解釋鐘表實(shí)驗(yàn)的反向SNARC效應(yīng)的結(jié)果。6. 綜合討論本研究的4個(gè)實(shí)驗(yàn)考察了數(shù)字與空間聯(lián)結(jié)的SNARC效應(yīng)及其可塑性。實(shí)驗(yàn)1重復(fù)了前人的研究,得出在中國(guó)人身上也有類(lèi)似的SNARC效應(yīng),并對(duì)考察SNARC效應(yīng)的兩種分析方法進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)2將SNARC效應(yīng)擴(kuò)展到單手反應(yīng)上,證明本體空間感覺(jué)對(duì)SNARC 效應(yīng)的影響并不大。實(shí)驗(yàn)3采用穩(wěn)定的不同空間方向的啟動(dòng)得到了不同的SNARC效應(yīng),說(shuō)明穩(wěn)定的空間方向的啟動(dòng)可以改變SNARC效應(yīng),即是說(shuō)SNARC效應(yīng)是可變的。實(shí)驗(yàn)4采用可變的空間方向的啟動(dòng),在不同的啟動(dòng)方向上得到了相同的

17、SNARC效應(yīng),說(shuō)明SNARC 效應(yīng)不能被可變的空間方向的啟動(dòng)所改變;即SNARC效應(yīng)雖然具有可塑性,但卻是有條件的。6.1 心理數(shù)字線SNARC效應(yīng)產(chǎn)生的原因?qū)嶒?yàn)1和實(shí)驗(yàn)2均發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng)。但SNARC效應(yīng)(小數(shù)字左反應(yīng)比右反應(yīng)快,大數(shù)字右反應(yīng)比左反應(yīng)快到底是怎么產(chǎn)生的?一直以來(lái),對(duì)SNARC效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究都在探討這個(gè)問(wèn)題,但一直都沒(méi)有揭開(kāi)SNARC效應(yīng)的面紗,看到它產(chǎn)生的原因。對(duì)于SNARC 效應(yīng)產(chǎn)生的原因,Dehaene等人1, 3提出的心理數(shù)字線的假說(shuō)。他們認(rèn)為,人腦對(duì)數(shù)字的表征是一條心理數(shù)字線,0在數(shù)字線的最左端,小數(shù)字偏左,大數(shù)字偏右。因此在判斷小數(shù)字時(shí)(不管何種任務(wù)左反應(yīng)快

18、于右反應(yīng),判斷大數(shù)字時(shí)則正好相反。這就是說(shuō)人腦在表征數(shù)字?jǐn)?shù)量的同時(shí),將數(shù)量的大小與空間的方向結(jié)合起來(lái),換句話說(shuō),人腦中所表征的數(shù)字是按空間排列的。心理數(shù)字線的假說(shuō)能夠很好地解釋為什么在實(shí)驗(yàn)1和2中會(huì)出現(xiàn)SNARC效應(yīng),因此眾多文獻(xiàn)中都以這個(gè)理論來(lái)解釋實(shí)驗(yàn)中所觀察到的SNARC效應(yīng)23, 13, 21。6.2 加工腦區(qū)的重疊SNARC效應(yīng)改變的原因?qū)嶒?yàn)3和實(shí)驗(yàn)4發(fā)現(xiàn)SNARC效應(yīng)是可變的,具有可塑性,能夠隨著穩(wěn)定的空間方向啟動(dòng)的不同而改變,但不能隨著可變的空間方向啟動(dòng)而改變。SNARC效應(yīng)為什么可以改變? Bchtold等人2發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng)的改變,但很遺憾他們沒(méi)能找到根本的原因。Fias等

19、人在用數(shù)字作背景的實(shí)驗(yàn)中,僅僅在任務(wù)為空間和方向的判斷上發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng),而數(shù)量信息對(duì)顏色、明度、形狀等信息的加工不造成干擾22。前人研究發(fā)現(xiàn)數(shù)字的加工發(fā)生在頂葉2326。功能成像研究發(fā)現(xiàn)頂葉區(qū)域在加工空間信息時(shí)激活增多2729。因此,數(shù)字加工與空間加工的腦區(qū)存在重合,所以在Fias等人22的研究中任務(wù)無(wú)關(guān)的數(shù)字信息干擾了空間方向判斷任務(wù)。也正是由于空間方向與數(shù)字加工的腦區(qū)重合,才導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)3的結(jié)果,空間方向的啟動(dòng)改變了SNARC效應(yīng)。但是為什么實(shí)驗(yàn)4這種空間方向的啟動(dòng)又不起作用了呢?實(shí)驗(yàn)3采用的是兩個(gè)區(qū)塊的設(shè)計(jì),每個(gè)區(qū)塊內(nèi)所出現(xiàn)的空間啟動(dòng)的方向都是一樣的;而實(shí)驗(yàn)4空間啟動(dòng)的方向是變化的(

20、連續(xù)相同的啟動(dòng)方向不超過(guò)三個(gè)。說(shuō)明SNARC效應(yīng)本身是比較穩(wěn)定的,不能以極快的方式進(jìn)行改變,而只能是慢慢地改變。這可能跟頂葉皮層神經(jīng)元的特性有關(guān),要有足夠多的干擾信息才能干擾神經(jīng)元對(duì)空間信息的加工。在Fias等人22的實(shí)驗(yàn)中也只是采用穩(wěn)定的一種方向的啟動(dòng)(從左至右,既沒(méi)有采取相反方向的啟動(dòng)(當(dāng)然這是數(shù)字啟動(dòng)無(wú)法辦到的,也沒(méi)有采用連續(xù)變化的啟動(dòng)方式,因此無(wú)法直接從他們的研究中證實(shí)這一猜想,需要進(jìn)一步的研究來(lái)證明。6.3 SNARC效應(yīng)可塑性的研究意義對(duì)大腦可塑性的探討數(shù)學(xué)能力是個(gè)體的一項(xiàng)重要認(rèn)知功能和個(gè)體素質(zhì)的重要組成部分,對(duì)于個(gè)體正確認(rèn)識(shí)客觀世界具有至關(guān)重要的作用。個(gè)體對(duì)數(shù)字的認(rèn)知能力又是其數(shù)

21、學(xué)認(rèn)知能力的基礎(chǔ)與核心成分,而建立數(shù)字?jǐn)?shù)量與空間的聯(lián)結(jié)是個(gè)體數(shù)字認(rèn)知能力發(fā)展的關(guān)鍵。因此,研究SNARC效應(yīng)是有重要意義的。而研究SNARC效應(yīng)的可塑性不僅對(duì)研究SNARC效應(yīng)有著重要貢獻(xiàn),而且對(duì)于研究可塑性有著重要貢獻(xiàn)。這種貢獻(xiàn)體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面表明數(shù)字與空間表征聯(lián)結(jié)的可塑性(行為層面,另一方面表明大腦頂葉區(qū)域神經(jīng)元的可塑性(神經(jīng)層面。行為上的可塑性表現(xiàn)為行為上的可變。實(shí)驗(yàn)3和4說(shuō)明了空間方向的不同啟動(dòng)可以改變SNARC效應(yīng),這種可塑性在一定程度上說(shuō)明了SNARC效應(yīng)的可塑性。正因?yàn)镾NARC效應(yīng)是可塑的,所以空間方向上的啟動(dòng)才能夠改變它。神經(jīng)可塑性主要表現(xiàn)為大腦的可塑性。研究表明,由于

22、神經(jīng)元缺乏再生及分裂能力,因此,神經(jīng)系統(tǒng)局灶性損害后,其對(duì)應(yīng)腦區(qū)的功能會(huì)有不同程度的恢復(fù),提示神經(jīng)元具有潛在的修復(fù)功能,神經(jīng)元間的聯(lián)絡(luò)可以重建,這些都是神經(jīng)系統(tǒng)功能的可塑性。Buonomano和Merzenich30首先詳細(xì)地論述了成年靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的腦可塑性,學(xué)習(xí)過(guò)程和長(zhǎng)期感覺(jué)刺激可以使皮層代表區(qū)的大小發(fā)生改變。與身體的其他器官相比,人腦由于具有可塑性,因而有高度適應(yīng)性和靈活性。神經(jīng)系統(tǒng)的可塑性不僅在人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn),在動(dòng)物中也有發(fā)現(xiàn),雖然動(dòng)物的可塑程度不及人類(lèi)。研究還發(fā)現(xiàn)相對(duì)成人而言,兒童具有更強(qiáng)的神經(jīng)可塑性。早期學(xué)習(xí)的知識(shí),即使以后不能很清楚地回憶起來(lái),這些知識(shí)也會(huì)永遠(yuǎn)保存在腦海中而不會(huì)消

23、失。如果一個(gè)孩子大腦的語(yǔ)言中樞不幸受到了損害,他可以重新學(xué)會(huì)說(shuō)話,因?yàn)樵趲讉€(gè)月內(nèi),他的大腦可發(fā)育出另一個(gè)語(yǔ)言中樞。如果成年人的言語(yǔ)中樞受到同樣的傷害,則很難恢復(fù),因?yàn)槌赡耆说拇竽X可塑性變?nèi)趿恕５荢NARC效應(yīng)說(shuō)明,人腦表征數(shù)字與空間均采用頂葉區(qū)域,并且頂葉區(qū)域是具有可塑性的,雖然這種可塑性的程度是有條件的,因此本實(shí)驗(yàn)在一定程度上說(shuō)明了大腦的可塑性。7. 結(jié)論研究共得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:(1、在數(shù)字雙手奇偶判斷任務(wù)中發(fā)現(xiàn)了SNARC效應(yīng),對(duì)小數(shù)字左反應(yīng)快于右反應(yīng), 對(duì)大數(shù)字右反應(yīng)快于左反應(yīng)。相對(duì)方差分析，回歸分析的方法對(duì)于 SNARC 效應(yīng)的考察更具 優(yōu)勢(shì)。 （2） 、在單手奇偶判斷任務(wù)中也發(fā)現(xiàn)了

24、 SNARC 效應(yīng)，證明反應(yīng)鍵間的距離所引起的本 體空間感覺(jué)差異對(duì) SNARC 效應(yīng)的影響并不大，并驗(yàn)證了 SNARC 效應(yīng)是與左右反應(yīng)相聯(lián)結(jié) 而并非與左右手相聯(lián)結(jié)的結(jié)論。 （3） 、穩(wěn)定的不同空間方向的啟動(dòng)可以造成 SNARC 效應(yīng)的改變，從左至右空間方向的 啟動(dòng)能增強(qiáng) SNARC 效應(yīng)，而從右至左空間方向的啟動(dòng)能削弱 SNARC 效應(yīng)。說(shuō)明 SNARC 效應(yīng)是可變的。 （4） 、可變的空間方向的啟動(dòng)，在不同的啟動(dòng)方向上得到了相同的 SNARC 效應(yīng)，說(shuō)明 SNARC 效應(yīng)不能被可變的空間方向的啟動(dòng)所改變；即 SNARC 效應(yīng)雖然具有可塑性，但卻 是有條件的。 參考文獻(xiàn) 1 Dehaene

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42、ristic and plasticity of number-spatial representation He Qinghua，Li He，Jiang Ting，Dong Qi State Key Laboratory of Cognitive Neuroscience and Learning，Beijing（100875） Abstract The number processing ability is the most important part of the mathematical ability for humans. In the course of the number

43、 processing, one can not only access the number magnitude, but also access the spatial information, which cause the association of numerical and spatial representation. The association of numerical and spatial representation is so called the SNARC effect, which is for smaller numbers left response i

44、s faster than right; and for larger numbers right response is faster than left respectively. The present study examined the characteristic and plasticity of number-space representation through four experiments. In Experiment 1, 8 right handed, Chinese college students were included and bilateral odd

45、-even judgment task were chosen. The stimuli were numbers from 1 to 9, which were divided into 2 blocks of different responses: odd-left-even-right and odd-right-even-left. Both blocks were conducted with each subject, and the sequence of them was counterbalanced across subjects. Experiment 2 was same as Experiment 1 except that the number of subjects was 36 and they were asked to make response with only their right hand using mouse. The same sample of 34 college students