創(chuàng)造性思維模型的神經(jīng)生理基礎(chǔ)

1、創(chuàng)造性思維模型的神經(jīng)生理基礎(chǔ)創(chuàng)造性思維模型的神經(jīng)生理基礎(chǔ)北京師范大學(xué)北京師范大學(xué) 現(xiàn)代教育技術(shù)研究所現(xiàn)代教育技術(shù)研究所何克抗何克抗Hhttp:/ 我們已經(jīng)闡明，若從加工機(jī)制考慮，非隨意創(chuàng)造思維模型我們已經(jīng)闡明，若從加工機(jī)制考慮，非隨意創(chuàng)造思維模型（CDCD模型模型）主要是建立在雙軌加工理論基礎(chǔ)之上，而雙軌加工是）主要是建立在雙軌加工理論基礎(chǔ)之上，而雙軌加工是指指“串并存線性加工串并存線性加工”和和“環(huán)形非線交互作用加工環(huán)形非線交互作用加工”在非隨意創(chuàng)在非隨意創(chuàng)造思維過程中同時(shí)共存。下面我們盡可能依據(jù)二十世紀(jì)九十年代造思維過程中同時(shí)共存。下面我們盡可能依據(jù)二十世紀(jì)九十年代在腦神經(jīng)科學(xué)方面取得的最

2、新進(jìn)展，分別對(duì)這兩種加工的神經(jīng)生在腦神經(jīng)科學(xué)方面取得的最新進(jìn)展，分別對(duì)這兩種加工的神經(jīng)生理基礎(chǔ)作出論證。理基礎(chǔ)作出論證。一一“串并存線性加工串并存線性加工”的神經(jīng)生理基礎(chǔ)的神經(jīng)生理基礎(chǔ)二二“環(huán)形非線性交互作用加工環(huán)形非線性交互作用加工”的神經(jīng)的神經(jīng) 生理基礎(chǔ)生理基礎(chǔ) 一一“串并存線性加工串并存線性加工”的神經(jīng)生理基的神經(jīng)生理基礎(chǔ)礎(chǔ) “串并存線性加工串并存線性加工”是指在非隨意創(chuàng)造思維過程中，環(huán)是指在非隨意創(chuàng)造思維過程中，環(huán)B B或環(huán)或環(huán)C C中采用的加工機(jī)制。中采用的加工機(jī)制。由于非隨意創(chuàng)造思維是通過顯意由于非隨意創(chuàng)造思維是通過顯意識(shí)的時(shí)間邏輯思維與潛意識(shí)的創(chuàng)造想象思維（環(huán)識(shí)的時(shí)間邏輯思維與潛

3、意識(shí)的創(chuàng)造想象思維（環(huán)B B）或復(fù)雜或復(fù)雜直覺思維（環(huán)直覺思維（環(huán)C C）交互作用而實(shí)現(xiàn)，而交互作用而實(shí)現(xiàn)，而環(huán)環(huán)B B中的創(chuàng)造想象是形中的創(chuàng)造想象是形象思維的高級(jí)階段，象思維的高級(jí)階段，環(huán)環(huán)C C中的復(fù)雜直覺思維則是直覺思維的中的復(fù)雜直覺思維則是直覺思維的高級(jí)階段高級(jí)階段。而形象思維和直覺思維所用思維材料主要都是事。而形象思維和直覺思維所用思維材料主要都是事物的空間視覺表象。誠然，物的空間視覺表象。誠然，這兩種思維所用材料也涉及事物這兩種思維所用材料也涉及事物的其他表象，但是主要的（甚至在絕大多數(shù)情況下）都是的其他表象，但是主要的（甚至在絕大多數(shù)情況下）都是空空間視覺表象間視覺表象，所以，在

4、下面的論證中，我們對(duì)于所以，在下面的論證中，我們對(duì)于“串并存線串并存線性加工性加工”的神經(jīng)生理基礎(chǔ)問題，可以就用視覺通道為代表進(jìn)的神經(jīng)生理基礎(chǔ)問題，可以就用視覺通道為代表進(jìn)行分析。行分析。 1 1串并存加工的含義串并存加工的含義 2 2串并存加工的神經(jīng)機(jī)制串并存加工的神經(jīng)機(jī)制一一“串并存線性加工串并存線性加工”的神經(jīng)生理基的神經(jīng)生理基礎(chǔ)礎(chǔ) 1 1串并存加工的含義串并存加工的含義 由于猴、猿和人同屬靈長(zhǎng)目，所以目前大由于猴、猿和人同屬靈長(zhǎng)目，所以目前大多以獼猴或恒河猴作為神經(jīng)生理測(cè)量或解剖的多以獼猴或恒河猴作為神經(jīng)生理測(cè)量或解剖的對(duì)象。這些測(cè)量或解剖的結(jié)果表明，對(duì)象。這些測(cè)量或解剖的結(jié)果表明，靈

5、長(zhǎng)目的靈長(zhǎng)目的視覺加工涉及到皮層下的幾個(gè)中樞以及幾十個(gè)視覺加工涉及到皮層下的幾個(gè)中樞以及幾十個(gè)不同的大腦皮層區(qū)。這些結(jié)構(gòu)按層次排列，在不同的大腦皮層區(qū)。這些結(jié)構(gòu)按層次排列，在各層次之間存在著各層次之間存在著“串并存加工串并存加工”通路。通路。一一“串并存線性加工串并存線性加工”的神經(jīng)生理基的神經(jīng)生理基礎(chǔ)礎(chǔ) 萬萬. .埃森認(rèn)為有埃森認(rèn)為有三種不同的串并存三種不同的串并存加工加工：第一種第一種是每是每條加工通路條加工通路完全分完全分離離，這相當(dāng)于一般這相當(dāng)于一般的串并行加工情況的串并行加工情況（圖圖a a）；）；第二種第二種是是一條加工通路與另一條加工通路與另一條加工通路之間一條加工通路之間有有交

6、互作用交互作用（圖圖b b）；）；第三種第三種是各條加工是各條加工通路之間可能出現(xiàn)通路之間可能出現(xiàn)會(huì)聚與分散會(huì)聚與分散，從而，從而引起某些加工通路引起某些加工通路合并或分裂（合并或分裂（圖圖c c）。）。一一“串并存線性加工串并存線性加工”的神經(jīng)生理基的神經(jīng)生理基礎(chǔ)礎(chǔ) 在第二和第三種情況下，各加在第二和第三種情況下，各加工通路之間雖然有相互作用，但是工通路之間雖然有相互作用，但是各通路中的信息流仍保持同一方向，各通路中的信息流仍保持同一方向，即各層次之間仍保持即各層次之間仍保持“串行串行”的特的特點(diǎn)。點(diǎn)。圖圖c c是比較典型的串并存加工是比較典型的串并存加工情況，而一般所說的情況，而一般所說的

7、“串并行加工串并行加工” ” 則可看作是串并存加工的一個(gè)特例。則可看作是串并存加工的一個(gè)特例。除了上述三種情況以外，還有一種除了上述三種情況以外，還有一種更復(fù)雜的情況：不僅存在加工通路更復(fù)雜的情況：不僅存在加工通路之間的交互作用（之間的交互作用（橫向交互作用橫向交互作用），），還存在不同層次之間的交互作用還存在不同層次之間的交互作用（縱向交互作用縱向交互作用），如，如圖圖d d中虛線中虛線所示。這種縱向交互的含義是：不所示。這種縱向交互的含義是：不同層次之間的連線不僅表示有低層同層次之間的連線不僅表示有低層向高層投射的上行信號(hào)（向高層投射的上行信號(hào)（正向投正向投射射），還表示有高層向低層投射的

8、），還表示有高層向低層投射的下行信號(hào)（下行信號(hào)（反向投射反向投射），即），即“雙向雙向交互投射交互投射”。一一“串并存線性加工串并存線性加工”的神經(jīng)生理基的神經(jīng)生理基礎(chǔ)礎(chǔ)2 2串并存加工的神經(jīng)機(jī)制串并存加工的神經(jīng)機(jī)制（1 1）低層次的感覺信息與視知覺的形成）低層次的感覺信息與視知覺的形成 （2 2）視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制）視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制 2 2串并存加工的神經(jīng)機(jī)制串并存加工的神經(jīng)機(jī)制（1 1）低層次的感覺信息與視知覺的形成）低層次的感覺信息與視知覺的形成 人類對(duì)客體的視知覺是由低層次的各種感覺信息（包括光譜成分、人類對(duì)客體的視知覺是由低層次的各種感覺信息（包括光譜成分、雙眼視差

9、、速度、方位等）經(jīng)過多層次的加工逐步形成的。低層次的感雙眼視差、速度、方位等）經(jīng)過多層次的加工逐步形成的。低層次的感覺信息是指從視網(wǎng)膜上提取的信息覺信息是指從視網(wǎng)膜上提取的信息-對(duì)應(yīng)于視知覺的早期加工。每種感對(duì)應(yīng)于視知覺的早期加工。每種感覺信息都對(duì)視知覺有貢獻(xiàn)：覺信息都對(duì)視知覺有貢獻(xiàn)：光譜成分光譜成分參與顏色知覺的形成參與顏色知覺的形成，方位方位信息參信息參與形狀知覺的形成，與形狀知覺的形成，雙眼視差雙眼視差參與深度知覺的形成參與深度知覺的形成，速度速度信息則參與運(yùn)信息則參與運(yùn)動(dòng)知覺的形成，如下圖所示。動(dòng)知覺的形成，如下圖所示。 顏色顏色 形狀形狀 深度深度 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 光譜成分光譜成分 方位方

10、位 雙眼視差雙眼視差 速度速度 2 2串并存加工的神經(jīng)機(jī)制串并存加工的神經(jīng)機(jī)制 （1 1）低層次的感覺信息與視知覺的形成）低層次的感覺信息與視知覺的形成 這種簡(jiǎn)單的映射方式意味著，視知覺是按的獨(dú)立并存通路加工。但是神經(jīng)這種簡(jiǎn)單的映射方式意味著，視知覺是按的獨(dú)立并存通路加工。但是神經(jīng)生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，生理學(xué)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，每一種低層次的感覺信息都要參與多種知覺的形成。每一種低層次的感覺信息都要參與多種知覺的形成。例如，例如，速度速度信息不僅參與運(yùn)動(dòng)知覺的形成，而且還利用運(yùn)動(dòng)加工形成的結(jié)構(gòu)信息不僅參與運(yùn)動(dòng)知覺的形成，而且還利用運(yùn)動(dòng)加工形成的結(jié)構(gòu)參與形狀知覺和深度知覺的形成（參與形狀知覺和深度知

11、覺的形成（如圖如圖a a所示所示）；類似地，）；類似地，雙眼視差雙眼視差既參與深既參與深度知覺的形成，也參與形狀及運(yùn)動(dòng)知覺的形成（度知覺的形成，也參與形狀及運(yùn)動(dòng)知覺的形成（如圖如圖b b）；）；方位方位信息除了直接信息除了直接參與形狀及深度知覺的形成以外，還間接參與運(yùn)動(dòng)知覺的形成（參與形狀及深度知覺的形成以外，還間接參與運(yùn)動(dòng)知覺的形成（如圖如圖c c中的虛中的虛線所示線所示）；）；光譜成分光譜成分則除了直接參與顏色知覺的形成以外，還間接參與運(yùn)動(dòng)、則除了直接參與顏色知覺的形成以外，還間接參與運(yùn)動(dòng)、形狀及深度知覺的形成（形狀及深度知覺的形成（如圖如圖d d中的虛線所示中的虛線所示）。）。下圖表明，

12、下圖表明，在不同的加工通在不同的加工通路之間并非彼此獨(dú)立、互不相關(guān)，而是存在交互作用路之間并非彼此獨(dú)立、互不相關(guān)，而是存在交互作用，換言之，知覺是通過，換言之，知覺是通過并存加工而形成的。并存加工而形成的。 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 形狀形狀 深度深度 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 形狀形狀 深度深度 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 形狀形狀 深度深度 顏色顏色 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 形狀形狀 深度深度 （間接參與）（間接參與） （間接參與）（間接參與） 速度速度 雙眼視差雙眼視差 方位方位 光譜成分光譜成分 ( (a) (b) (c) (d) a) (b) (c) (d) 2 2串并存加工的神經(jīng)機(jī)制串并存加工的神經(jīng)機(jī)制 （2 2）視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制）視

13、知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制 經(jīng)過萬經(jīng)過萬. .埃森（埃森（Van EssenVan Essen）等人多年的研究發(fā)現(xiàn)，等人多年的研究發(fā)現(xiàn)，從從視網(wǎng)膜上獲得最低層次的感覺信息，到最后完成視知覺過視網(wǎng)膜上獲得最低層次的感覺信息，到最后完成視知覺過程，即形成空間視覺表象程，即形成空間視覺表象-包括反映事物屬性、可用于包括反映事物屬性、可用于識(shí)別客觀事物的識(shí)別客觀事物的“屬性表象屬性表象”(”(也稱也稱“客體表象客體表象”)”)，和反，和反映事物之間空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的映事物之間空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的“關(guān)系表象關(guān)系表象”，中間要經(jīng)過若中間要經(jīng)過若干層次、伴隨有信息會(huì)聚與分散的串并存加工。干層次、伴隨有信息會(huì)聚與分散的串

14、并存加工。具體經(jīng)歷具體經(jīng)歷的加工層次及過程如下圖所示：的加工層次及過程如下圖所示： 由上圖可見，最低層次是指由視網(wǎng)膜由上圖可見，最低層次是指由視網(wǎng)膜外側(cè)膝狀核外側(cè)膝狀核（簡(jiǎn)稱（簡(jiǎn)稱LGNLGN，也稱也稱“側(cè)膝體側(cè)膝體”）傳送來的）傳送來的小細(xì)胞（小細(xì)胞（P P）和大細(xì)和大細(xì)胞（胞（M M），它們經(jīng)過第它們經(jīng)過第2 2和第和第3 3層次的皮層加工時(shí)，層次的皮層加工時(shí)， 呈現(xiàn)出選擇性的細(xì)胞發(fā)放模式。在上圖的較高層次上，連線顯示呈現(xiàn)出選擇性的細(xì)胞發(fā)放模式。在上圖的較高層次上，連線顯示這些通路如何參與中間的視覺任務(wù)，然后再會(huì)聚到皮層下的顳下回區(qū)和頂葉后部所表征的兩個(gè)不同的視知覺任務(wù)這些通路如何參與中間

15、的視覺任務(wù)，然后再會(huì)聚到皮層下的顳下回區(qū)和頂葉后部所表征的兩個(gè)不同的視知覺任務(wù)（上圖清楚地表明，（上圖清楚地表明，顳下回顳下回是生成是生成“客體表象客體表象”的主要區(qū)域的主要區(qū)域，頂葉后部頂葉后部則是生成則是生成“關(guān)系表象關(guān)系表象”的主要區(qū)域）。的主要區(qū)域）。 (2)(2)視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制 下面我們對(duì)上圖中各個(gè)加工層次上的下面我們對(duì)上圖中各個(gè)加工層次上的神經(jīng)機(jī)制加以說明。神經(jīng)機(jī)制加以說明。 最低層次加工的神經(jīng)機(jī)制最低層次加工的神經(jīng)機(jī)制 初級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制初級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制 中、高級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制中、高級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制 最低層次加工的神

16、經(jīng)機(jī)制最低層次加工的神經(jīng)機(jī)制 晶狀體晶狀體 10億個(gè)億個(gè) 700萬個(gè)萬個(gè) 瞳孔瞳孔 光感受器（視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞）光感受器（視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞） 視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜 神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（將輸入眼睛的信號(hào)傳神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（將輸入眼睛的信號(hào)傳 送到大腦皮層）送到大腦皮層） (2)(2)視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制 最低層次加工的神經(jīng)機(jī)制最低層次加工的神經(jīng)機(jī)制 對(duì)靈長(zhǎng)目來說，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞有兩個(gè)主要分類：對(duì)靈長(zhǎng)目來說，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞有兩個(gè)主要分類： M M細(xì)細(xì)胞胞和和P P細(xì)胞細(xì)胞。在視網(wǎng)膜中的任意一點(diǎn)在視網(wǎng)膜中的任意一點(diǎn)，M M細(xì)胞都要細(xì)胞都要比比P P細(xì)胞細(xì)胞大大，并有較粗厚的軸突，因而使信號(hào)，并

17、有較粗厚的軸突，因而使信號(hào)傳遞速度快傳遞速度快；同時(shí)；同時(shí)M M細(xì)胞還有較大的感受器，對(duì)光強(qiáng)分布中的微細(xì)差別敏感，細(xì)胞還有較大的感受器，對(duì)光強(qiáng)分布中的微細(xì)差別敏感，故能有效處理故能有效處理很低的對(duì)比度很低的對(duì)比度，但在高對(duì)比度時(shí)其發(fā)放率，但在高對(duì)比度時(shí)其發(fā)放率則容易達(dá)到飽和，且則容易達(dá)到飽和，且空間分辨率低空間分辨率低，對(duì)顏色也沒有感覺對(duì)顏色也沒有感覺。P P細(xì)胞則相反，它能有效地處理高對(duì)比度，其輸出與輸入細(xì)胞則相反，它能有效地處理高對(duì)比度，其輸出與輸入的關(guān)系接近線性，并有高的空間分辨率，對(duì)顏色也敏感，的關(guān)系接近線性，并有高的空間分辨率，對(duì)顏色也敏感，但信號(hào)傳遞速度較慢，其數(shù)量則比但信號(hào)傳遞速

18、度較慢，其數(shù)量則比M M細(xì)胞多得多。細(xì)胞多得多。 (2)(2)視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制(2)(2)視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制 由由M M細(xì)胞和細(xì)胞和P P細(xì)胞組成的神細(xì)胞組成的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞經(jīng)節(jié)細(xì)胞, ,通過軸突將由光量通過軸突將由光量子轉(zhuǎn)換成的電脈沖信號(hào)傳送到子轉(zhuǎn)換成的電脈沖信號(hào)傳送到丘腦的側(cè)膝體丘腦的側(cè)膝體（LGNLGN），再由再由LGNLGN傳輸?shù)酱竽X皮層。傳輸?shù)酱竽X皮層。靈長(zhǎng)目靈長(zhǎng)目的側(cè)膝體共的側(cè)膝體共6 6層，如右圖所示。層，如右圖所示。其中其中1 1 、2 2兩層由兩層由M M 細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞構(gòu)成，分別接受右眼或左眼的輸入，分別接受

19、右眼或左眼的輸入，且輸入主要來自視網(wǎng)膜的且輸入主要來自視網(wǎng)膜的M M細(xì)細(xì)胞。視網(wǎng)膜上的胞。視網(wǎng)膜上的P P 細(xì)胞細(xì)胞則投射則投射到其余到其余4 4層上。實(shí)驗(yàn)表明：層上。實(shí)驗(yàn)表明：LGNLGN中的中的小細(xì)胞層小細(xì)胞層神經(jīng)元攜帶有關(guān)神經(jīng)元攜帶有關(guān)顏色、紋理、形狀、視差等信顏色、紋理、形狀、視差等信息，息，大細(xì)胞層大細(xì)胞層神經(jīng)元?jiǎng)t攜帶與神經(jīng)元?jiǎng)t攜帶與運(yùn)動(dòng)及閃爍目標(biāo)有關(guān)的信息。運(yùn)動(dòng)及閃爍目標(biāo)有關(guān)的信息。 最低層次加工的神經(jīng)機(jī)制最低層次加工的神經(jīng)機(jī)制 初級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制初級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制 大腦皮層的結(jié)構(gòu)也是分層的，一般也是把它分成大腦皮層的結(jié)構(gòu)也是分層的，一般也是把它分成6 6層，實(shí)際上層，

20、實(shí)際上在某些層中還包含幾個(gè)亞層，如下圖所示。在某些層中還包含幾個(gè)亞層，如下圖所示。 (2)(2)視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)視知覺串并存加工的神經(jīng)機(jī)制制 初級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制初級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制 最上面的是最上面的是第第1 1層層，這層只有很少的細(xì)胞體，主要是由，這層只有很少的細(xì)胞體，主要是由以下各層中錐體細(xì)胞向上延伸形成的樹突末梢以及末梢之間以下各層中錐體細(xì)胞向上延伸形成的樹突末梢以及末梢之間相互連接的軸突構(gòu)成。在它下面是相互連接的軸突構(gòu)成。在它下面是第第2 2、3 3層層，在這兩層中有，在這兩層中有許多錐體細(xì)胞。許多錐體細(xì)胞。以上三層通常統(tǒng)稱為皮層的以上三層通常統(tǒng)稱為皮層的“上層上層”

21、。第。第4 4層由許多興奮型的多棘星狀細(xì)胞組成，而幾乎沒有錐體細(xì)胞；層由許多興奮型的多棘星狀細(xì)胞組成，而幾乎沒有錐體細(xì)胞；第第4 4層層包含包含4 4A A、4B4B、4C4C等三個(gè)亞層，等三個(gè)亞層，4 4C C中還可進(jìn)一步劃分為中還可進(jìn)一步劃分為和和兩個(gè)子層。兩個(gè)子層。第第5 5、6 6層統(tǒng)稱為大腦皮層的層統(tǒng)稱為大腦皮層的“下層下層”，它，它包含許多的錐體細(xì)胞，其中一些細(xì)胞的樹突末梢可一直伸展包含許多的錐體細(xì)胞，其中一些細(xì)胞的樹突末梢可一直伸展到最上面的第到最上面的第1 1層。層。 第第2 2、3 3層層的細(xì)胞的細(xì)胞僅與其它皮層區(qū)僅與其它皮層區(qū)相聯(lián)系相聯(lián)系，盡管它們中的，盡管它們中的一些神經(jīng)

22、元可通過胼胝體與大腦另一半球的皮層區(qū)相連接，一些神經(jīng)元可通過胼胝體與大腦另一半球的皮層區(qū)相連接，但它們的投射并未超出皮層區(qū)。但它們的投射并未超出皮層區(qū)。第第6 6層層中有一些神經(jīng)元通過中有一些神經(jīng)元通過側(cè)向軸突可以與第側(cè)向軸突可以與第4 4層連接，但層連接，但該層中的該層中的主要神經(jīng)元是反向主要神經(jīng)元是反向投射到投射到丘腦或屏狀核。丘腦或屏狀核。第第5 5層層是比較特殊的層次，是比較特殊的層次，只有這層只有這層的的神經(jīng)元完全投射到皮層以外神經(jīng)元完全投射到皮層以外的地方，的地方，從某種意義上可以說，從某種意義上可以說，第第5 5層把在皮層中處理完的信息傳送到大腦的其他部分和脊層把在皮層中處理完的

23、信息傳送到大腦的其他部分和脊髓。髓。 初級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制初級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制 利文斯通和休伯利文斯通和休伯使用電生理結(jié)合細(xì)使用電生理結(jié)合細(xì)胞色素氧化酶染色胞色素氧化酶染色技術(shù)，對(duì)獼猴腦皮技術(shù)，對(duì)獼猴腦皮層的層的1717區(qū)區(qū)（也叫（也叫V1V1區(qū)區(qū)）和）和1818區(qū)區(qū)（也叫（也叫V2V2區(qū)區(qū)）進(jìn)行了一系）進(jìn)行了一系列深入的研究，在列深入的研究，在此基礎(chǔ)上提出了形此基礎(chǔ)上提出了形狀、顏色、運(yùn)動(dòng)和狀、顏色、運(yùn)動(dòng)和深度等視覺信息在深度等視覺信息在V1V1、V2V2區(qū)即區(qū)即初級(jí)視初級(jí)視皮層區(qū)內(nèi)進(jìn)行串并皮層區(qū)內(nèi)進(jìn)行串并存加工的神經(jīng)機(jī)制存加工的神經(jīng)機(jī)制模型，模型，如右圖所示。如右圖所示。 初級(jí)視皮

24、層加工的神經(jīng)機(jī)制初級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制 側(cè)膝體（側(cè)膝體（LGNLGN）大細(xì)胞層的神經(jīng)元直接投射到大細(xì)胞層的神經(jīng)元直接投射到V1V1區(qū)皮層的區(qū)皮層的4 4C C層內(nèi)，然層內(nèi)，然后再依次投射到后再依次投射到4 4B B層的細(xì)胞，即形成層的細(xì)胞，即形成“視網(wǎng)膜的視網(wǎng)膜的M M細(xì)胞（在上圖中細(xì)胞（在上圖中M M細(xì)胞用細(xì)胞用黑圓點(diǎn)表示）層黑圓點(diǎn)表示）層44C C4B”4B”的通路的通路；另一方面，；另一方面，LGNLGN的小細(xì)胞層的神經(jīng)元的小細(xì)胞層的神經(jīng)元?jiǎng)t直接投射到則直接投射到LGNLGN的大細(xì)胞的大細(xì)胞V1V1區(qū)的區(qū)的4 4C C層內(nèi)，然后再由層內(nèi)，然后再由4 4C C出發(fā)，分別投出發(fā)，分別投射到

25、第射到第2 2、3 3層內(nèi)由細(xì)胞色素氧化酶染出的斑點(diǎn)和斑點(diǎn)間隙空間，即分成了層內(nèi)由細(xì)胞色素氧化酶染出的斑點(diǎn)和斑點(diǎn)間隙空間，即分成了兩條通路：兩條通路：另一條是另一條是“視網(wǎng)膜的視網(wǎng)膜的P P細(xì)胞（在圖細(xì)胞（在圖5.75.7中中P P細(xì)胞用小圓圈表示）細(xì)胞用小圓圈表示）LGNLGN的小細(xì)胞層的小細(xì)胞層44C C斑點(diǎn)間隙區(qū)斑點(diǎn)間隙區(qū)”。V1V1區(qū)的區(qū)的4 4B B層無顏色選擇性，但有層無顏色選擇性，但有方位選擇性和運(yùn)動(dòng)方向選擇性?？梢姡轿贿x擇性和運(yùn)動(dòng)方向選擇性?？梢?，通過通過V1V1的加工產(chǎn)生了兩個(gè)分離的細(xì)的加工產(chǎn)生了兩個(gè)分離的細(xì)胞群：一群對(duì)方位無選擇性但有明顯的顏色編碼（即有明顯的顏色選擇胞群

26、：一群對(duì)方位無選擇性但有明顯的顏色編碼（即有明顯的顏色選擇性），另一群無明顯的顏色選擇性但對(duì)方位有選擇性性），另一群無明顯的顏色選擇性但對(duì)方位有選擇性。 V2V2區(qū)深色窄條紋的皮層細(xì)胞區(qū)深色窄條紋的皮層細(xì)胞接受接受V1V1區(qū)區(qū)2+32+3層斑點(diǎn)內(nèi)細(xì)胞的投射，層斑點(diǎn)內(nèi)細(xì)胞的投射，它們它們沒有方位選擇性，約一半以上的細(xì)胞是顏色編碼沒有方位選擇性，約一半以上的細(xì)胞是顏色編碼。V2V2區(qū)深色寬條紋內(nèi)的細(xì)區(qū)深色寬條紋內(nèi)的細(xì)胞胞接受接受V1V1區(qū)區(qū)4 4B B層細(xì)胞的投射，層細(xì)胞的投射，它們沒有顏色選擇性，但絕大多數(shù)呈現(xiàn)方位它們沒有顏色選擇性，但絕大多數(shù)呈現(xiàn)方位選擇性；它們最重要的性質(zhì)是立體深度選擇性選擇

27、性；它們最重要的性質(zhì)是立體深度選擇性，即對(duì)單眼刺激的反應(yīng)很弱，即對(duì)單眼刺激的反應(yīng)很弱，而對(duì)雙眼同時(shí)刺激的反應(yīng)很強(qiáng)；對(duì)刺激在雙眼水平位置上的變化（視網(wǎng)膜而對(duì)雙眼同時(shí)刺激的反應(yīng)很強(qiáng)；對(duì)刺激在雙眼水平位置上的變化（視網(wǎng)膜視差）非常敏感。視差）非常敏感。在在V2V2區(qū)亮帶內(nèi)的皮層細(xì)胞區(qū)亮帶內(nèi)的皮層細(xì)胞接受接受V1V1區(qū)區(qū)2+32+3層斑點(diǎn)間細(xì)胞的投層斑點(diǎn)間細(xì)胞的投射，它們射，它們具有方位選擇性，但沒有方向選擇性具有方位選擇性，但沒有方向選擇性。 由以上分析可見，在初級(jí)視皮層的由以上分析可見，在初級(jí)視皮層的V1V1、V2V2區(qū)內(nèi)，通過串并區(qū)內(nèi)，通過串并存加工，顏色、形狀、深度等不同視覺信息已經(jīng)開始分離，

28、下存加工，顏色、形狀、深度等不同視覺信息已經(jīng)開始分離，下面會(huì)看到在面會(huì)看到在V2V2以上的中高級(jí)視皮層，這種分離傾向會(huì)更為明顯。以上的中高級(jí)視皮層，這種分離傾向會(huì)更為明顯。 中、高級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制中、高級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制 根據(jù)利文斯通、休伯和萬根據(jù)利文斯通、休伯和萬埃森等人的研究成果，靈長(zhǎng)目的埃森等人的研究成果，靈長(zhǎng)目的中級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制可用四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)來說明：中級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制可用四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)來說明：一個(gè)涉及運(yùn)動(dòng)，一個(gè)涉及顏色，兩個(gè)涉及形狀一個(gè)涉及運(yùn)動(dòng)，一個(gè)涉及顏色，兩個(gè)涉及形狀（參看上圖）。（參看上圖）。 運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)子系統(tǒng)在初級(jí)視皮層以外的中樞為在

29、初級(jí)視皮層以外的中樞為V5V5區(qū)（也稱區(qū)（也稱MTMT區(qū)），其輸入通路區(qū)），其輸入通路是是“從視網(wǎng)膜的從視網(wǎng)膜的M M細(xì)胞細(xì)胞LGNLGN的大細(xì)胞層的大細(xì)胞層V1V1區(qū)的區(qū)的4 4C C4B4B”，然后由然后由4 4B B再直再直接（或間接地經(jīng)接（或間接地經(jīng)V2V2的神色寬條紋區(qū)）投射到的神色寬條紋區(qū)）投射到V5V5區(qū)。區(qū)。 顏色子系統(tǒng)顏色子系統(tǒng)在初級(jí)視皮層以外的中樞為在初級(jí)視皮層以外的中樞為V4V4區(qū)，其輸入通路是區(qū)，其輸入通路是“從視網(wǎng)膜從視網(wǎng)膜的的P P細(xì)胞細(xì)胞LGNLGN的小細(xì)胞層的小細(xì)胞層V1V1區(qū)的區(qū)的4 4C C2+32+3層的斑點(diǎn)內(nèi)細(xì)胞層的斑點(diǎn)內(nèi)細(xì)胞”，然后再直然后再直接（或間

30、接地經(jīng)接（或間接地經(jīng)V2V2的深色窄條紋區(qū)）投射到的深色窄條紋區(qū)）投射到V4V4區(qū)。區(qū)。 其中一個(gè)其中一個(gè)形狀子系統(tǒng)形狀子系統(tǒng)是以是以V4V4區(qū)為基礎(chǔ)，它與顏色有關(guān)聯(lián)。其輸入通路是區(qū)為基礎(chǔ)，它與顏色有關(guān)聯(lián)。其輸入通路是“從視網(wǎng)膜的從視網(wǎng)膜的P P細(xì)胞細(xì)胞LGNLGN的小細(xì)胞層的小細(xì)胞層V1V1區(qū)的區(qū)的4 4C C2+32+3層的斑點(diǎn)間細(xì)胞層的斑點(diǎn)間細(xì)胞V2V2的亮帶區(qū)的亮帶區(qū)V4V4”。 另一個(gè)形狀子系統(tǒng)另一個(gè)形狀子系統(tǒng)是以是以V3V3區(qū)（區(qū)（1919區(qū)）為基礎(chǔ)，它側(cè)重動(dòng)態(tài)形狀，即運(yùn)動(dòng)區(qū)）為基礎(chǔ)，它側(cè)重動(dòng)態(tài)形狀，即運(yùn)動(dòng)中的物體形狀。其輸入通路是中的物體形狀。其輸入通路是“從從M M細(xì)胞細(xì)胞LG

31、NLGN的大細(xì)胞層的大細(xì)胞層V1V1區(qū)的區(qū)的4 4C C4B4B”，然后由然后由4 4B B再直接（或間接地經(jīng)由再直接（或間接地經(jīng)由V2V2的深色寬條紋區(qū)）投射到的深色寬條紋區(qū)）投射到V3V3。 中、高級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制中、高級(jí)視皮層加工的神經(jīng)機(jī)制 前面我們只討論了由初級(jí)視皮層前面我們只討論了由初級(jí)視皮層V1V1、V2V2區(qū)向更高級(jí)視皮層區(qū)（如區(qū)向更高級(jí)視皮層區(qū)（如V3V3、V4V4、V5V5）的的“前向投射前向投射”（或（或“正向投射正向投射”），是否也存在更高級(jí)），是否也存在更高級(jí)視皮層區(qū)向視皮層區(qū)向V1V1、V2V2的的“反向投射反向投射”呢？根據(jù)萬呢？根據(jù)萬埃森等人對(duì)獼猴大腦所埃森

32、等人對(duì)獼猴大腦所進(jìn)行的大量神經(jīng)生理實(shí)驗(yàn)表明，這種進(jìn)行的大量神經(jīng)生理實(shí)驗(yàn)表明，這種反向投射不僅存在，而且?guī)缀醵际欠聪蛲渡洳粌H存在，而且?guī)缀醵际峭档?，即反向投射幾乎和正向投射一樣多。往返的，即反向投射幾乎和正向投射一樣多?雖然在解剖學(xué)上已有反向投射的大量證據(jù)，但是目前對(duì)中、高級(jí)視雖然在解剖學(xué)上已有反向投射的大量證據(jù)，但是目前對(duì)中、高級(jí)視皮層向低級(jí)視皮層反向投射（信息從高層向低層反饋輸入）的意義、作皮層向低級(jí)視皮層反向投射（信息從高層向低層反饋輸入）的意義、作用還了解得很不夠。用還了解得很不夠。值得注意的是，低級(jí)視皮層的值得注意的是，低級(jí)視皮層的V1V1與與V2V2區(qū)各亞層內(nèi)細(xì)區(qū)各亞層內(nèi)細(xì)胞的分

33、工比較明確，而從更高級(jí)視皮層返回到胞的分工比較明確，而從更高級(jí)視皮層返回到V1V1和和V2V2的投射則是彌散的。的投射則是彌散的。換句話說，換句話說，返回性的返回性的“反饋信息通路反饋信息通路”不僅返回到原有視區(qū)輸入神經(jīng)元不僅返回到原有視區(qū)輸入神經(jīng)元所在的亞層，而且分布到整個(gè)初級(jí)視區(qū)，使顏色、形狀和運(yùn)動(dòng)等信息彼所在的亞層，而且分布到整個(gè)初級(jí)視區(qū)，使顏色、形狀和運(yùn)動(dòng)等信息彼此聯(lián)系起來，從而起到了此聯(lián)系起來，從而起到了整合整合的作用的作用。 以上以上分析表明，實(shí)際的視知覺形成是按類似前述分析表明，實(shí)際的視知覺形成是按類似前述的圖的圖d d所示的復(fù)雜串并存方式加工的。所示的復(fù)雜串并存方式加工的。二二

34、“環(huán)形非線性交互作用加工環(huán)形非線性交互作用加工”的神經(jīng)生理基的神經(jīng)生理基礎(chǔ)礎(chǔ) “環(huán)形非線性交互作用環(huán)形非線性交互作用”是指在顯意識(shí)的時(shí)間邏輯思維（環(huán)是指在顯意識(shí)的時(shí)間邏輯思維（環(huán)A A）與潛意識(shí)與潛意識(shí)的創(chuàng)造想象思維（環(huán)的創(chuàng)造想象思維（環(huán)B B）或復(fù)雜直覺思維（環(huán)或復(fù)雜直覺思維（環(huán)C C）之間通過多次的內(nèi)循環(huán)與外之間通過多次的內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)的交互作用而形成創(chuàng)造性思維（即發(fā)生靈感或頓悟）的過程。這里的循環(huán)的交互作用而形成創(chuàng)造性思維（即發(fā)生靈感或頓悟）的過程。這里的“環(huán)形環(huán)形”是指環(huán)是指環(huán)A A與環(huán)與環(huán)B B（或環(huán)或環(huán)A A與環(huán)與環(huán)C C）之間的內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)；之間的內(nèi)循環(huán)與外循環(huán)；“交互作用交互

35、作用”是指通過反復(fù)執(zhí)行是指通過反復(fù)執(zhí)行“顯意識(shí)激勵(lì)顯意識(shí)激勵(lì)-潛意識(shí)探索潛意識(shí)探索-顯意識(shí)檢驗(yàn)顯意識(shí)檢驗(yàn)”等內(nèi)循環(huán)或等內(nèi)循環(huán)或外循環(huán)的心理操作過程而實(shí)現(xiàn)的顯、潛意識(shí)之間的交互作用；外循環(huán)的心理操作過程而實(shí)現(xiàn)的顯、潛意識(shí)之間的交互作用；“非線性非線性”則則是指進(jìn)入內(nèi)循環(huán)或外循環(huán)的路徑不止一條，而是有多種可能的選擇?？梢?，是指進(jìn)入內(nèi)循環(huán)或外循環(huán)的路徑不止一條，而是有多種可能的選擇。可見，上述三個(gè)方面說的是同一個(gè)主題的不同側(cè)面：上述三個(gè)方面說的是同一個(gè)主題的不同側(cè)面：這同一主題就是這同一主題就是“通過顯意識(shí)通過顯意識(shí)與潛意識(shí)之間的交互作用來形成靈感或頓悟與潛意識(shí)之間的交互作用來形成靈感或頓悟”?！碍h(huán)

36、形環(huán)形”與與“非線性非線性”是從是從心理加工的方式、路徑來說明這一主題；心理加工的方式、路徑來說明這一主題；“相互作用相互作用”則是從心理加工的具則是從心理加工的具體內(nèi)容來說明。所以體內(nèi)容來說明。所以下面我們就可以圍繞顯意識(shí)與潛意識(shí)之間的交互作用來下面我們就可以圍繞顯意識(shí)與潛意識(shí)之間的交互作用來分析分析“環(huán)形非線性交互作用環(huán)形非線性交互作用”的神經(jīng)生理基礎(chǔ)。的神經(jīng)生理基礎(chǔ)。 由于潛意識(shí)思維只發(fā)生在環(huán)由于潛意識(shí)思維只發(fā)生在環(huán)B B或環(huán)或環(huán)C C之中，而環(huán)之中，而環(huán)B B或環(huán)或環(huán)C C中串并存線性加工機(jī)中串并存線性加工機(jī)制的神經(jīng)生理基礎(chǔ)已在上一小節(jié)作了詳細(xì)說明，環(huán)制的神經(jīng)生理基礎(chǔ)已在上一小節(jié)作了詳

37、細(xì)說明，環(huán)A A中則是顯意識(shí)的時(shí)間邏輯中則是顯意識(shí)的時(shí)間邏輯思維，因此思維，因此要闡明顯意識(shí)與潛意識(shí)的環(huán)形非線性交互作用的神經(jīng)生理基礎(chǔ)，要闡明顯意識(shí)與潛意識(shí)的環(huán)形非線性交互作用的神經(jīng)生理基礎(chǔ)，只需進(jìn)一步解決以下三個(gè)問題：只需進(jìn)一步解決以下三個(gè)問題： 1. 1. 環(huán)環(huán)A A中思維加工的神經(jīng)機(jī)制；中思維加工的神經(jīng)機(jī)制； 2. 2. 環(huán)環(huán)B B（或環(huán)或環(huán)C C）輸出至環(huán)輸出至環(huán)A A的神經(jīng)機(jī)制；的神經(jīng)機(jī)制； 3. 3. 環(huán)環(huán)A A輸出至環(huán)輸出至環(huán)B B（或環(huán)或環(huán)C C）的神經(jīng)機(jī)制。的神經(jīng)機(jī)制。二二“環(huán)形非線性交互作用加工環(huán)形非線性交互作用加工”的神經(jīng)生理基礎(chǔ)的神經(jīng)生理基礎(chǔ) 1. 1. 環(huán)環(huán)A A中思

38、維加工的神經(jīng)機(jī)制中思維加工的神經(jīng)機(jī)制 環(huán)環(huán)A A中的加工流程是串行、線性順序加工。為了進(jìn)行這種中的加工流程是串行、線性順序加工。為了進(jìn)行這種加工，大腦神經(jīng)生理系統(tǒng)應(yīng)提供兩種機(jī)能的支持：加工，大腦神經(jīng)生理系統(tǒng)應(yīng)提供兩種機(jī)能的支持：一是邏輯思一是邏輯思維加工機(jī)制維加工機(jī)制（以確定思維加工的計(jì)劃、順序，進(jìn)行邏輯分析、（以確定思維加工的計(jì)劃、順序，進(jìn)行邏輯分析、判斷、推理，并對(duì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過程進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)節(jié)），判斷、推理，并對(duì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的過程進(jìn)行監(jiān)控與調(diào)節(jié)），二是邏二是邏輯思維加工緩存區(qū)（也叫輯思維加工緩存區(qū)（也叫“言語工作記憶言語工作記憶”，用于暫存邏輯思，用于暫存邏輯思維的加工對(duì)象和思維加工的中間結(jié)果

39、或最終成果）。關(guān)于這兩維的加工對(duì)象和思維加工的中間結(jié)果或最終成果）。關(guān)于這兩種機(jī)能在大腦皮層中的定位，目前還不十分確切，但是已有許種機(jī)能在大腦皮層中的定位，目前還不十分確切，但是已有許多研究人員在這方面作了認(rèn)真的探索。下面依據(jù)九十年代以來多研究人員在這方面作了認(rèn)真的探索。下面依據(jù)九十年代以來國際上在這一領(lǐng)域已取得的研究進(jìn)展，對(duì)此問題進(jìn)行論證。國際上在這一領(lǐng)域已取得的研究進(jìn)展，對(duì)此問題進(jìn)行論證。 （1 1）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制 （2 2）關(guān)于言語工作記憶區(qū)（邏輯思維加工緩存區(qū)）關(guān)于言語工作記憶區(qū)（邏輯思維加工緩存區(qū)） （1 1）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制 若

40、賓等人的發(fā)現(xiàn)若賓等人的發(fā)現(xiàn) 克奈特等人的發(fā)現(xiàn)克奈特等人的發(fā)現(xiàn) 伽贊尼伽的發(fā)現(xiàn)伽贊尼伽的發(fā)現(xiàn) 小結(jié)小結(jié)（1 1）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制 若賓等人的發(fā)現(xiàn)若賓等人的發(fā)現(xiàn) 若賓（若賓（Nina RobinNina Robin）等人認(rèn)為，人類用來解決實(shí)際問題的各種知識(shí)不外等人認(rèn)為，人類用來解決實(shí)際問題的各種知識(shí)不外乎兩大類：乎兩大類：明確的關(guān)系知識(shí)和內(nèi)隱的關(guān)系知識(shí)明確的關(guān)系知識(shí)和內(nèi)隱的關(guān)系知識(shí)。明確的關(guān)系知識(shí)以有意識(shí)。明確的關(guān)系知識(shí)以有意識(shí)的、可一步步進(jìn)行邏輯推理的思維加工為基礎(chǔ)；內(nèi)隱的關(guān)系知識(shí)則以潛意的、可一步步進(jìn)行邏輯推理的思維加工為基礎(chǔ)；內(nèi)隱的關(guān)系知識(shí)則以潛意識(shí)的、快速直覺思維

41、加工為基礎(chǔ)。若賓等人通過腦神經(jīng)解剖和電生理測(cè)量識(shí)的、快速直覺思維加工為基礎(chǔ)。若賓等人通過腦神經(jīng)解剖和電生理測(cè)量證實(shí)，證實(shí)，前額葉皮層前額葉皮層的的主要功能就是獲取和運(yùn)用主要功能就是獲取和運(yùn)用 明確的關(guān)系知識(shí)明確的關(guān)系知識(shí) ，并負(fù)責(zé)，并負(fù)責(zé)注意的分配，行為的計(jì)劃、監(jiān)督和調(diào)節(jié)，以及時(shí)間序列活動(dòng)的控制等。換注意的分配，行為的計(jì)劃、監(jiān)督和調(diào)節(jié)，以及時(shí)間序列活動(dòng)的控制等。換言之，前額葉皮層就是實(shí)現(xiàn)邏輯分析和推理的神經(jīng)生理基礎(chǔ)。言之，前額葉皮層就是實(shí)現(xiàn)邏輯分析和推理的神經(jīng)生理基礎(chǔ)。 前額葉包括主溝及其周圍的背側(cè)部、弓溝及其周圍部位和眶額部等三個(gè)前額葉包括主溝及其周圍的背側(cè)部、弓溝及其周圍部位和眶額部等三個(gè)

42、組成部分組成部分，每一部分所具有的功能都是分析、認(rèn)識(shí)事物的性質(zhì)和處理事物，每一部分所具有的功能都是分析、認(rèn)識(shí)事物的性質(zhì)和處理事物之間的復(fù)雜關(guān)系，即實(shí)現(xiàn)邏輯思維所需要的。之間的復(fù)雜關(guān)系，即實(shí)現(xiàn)邏輯思維所需要的。 主溝周圍的背側(cè)部主溝周圍的背側(cè)部-負(fù)責(zé)控制注意和工作記憶，制定計(jì)劃；負(fù)責(zé)控制注意和工作記憶，制定計(jì)劃； 弓溝及其周圍部位弓溝及其周圍部位-這一部位對(duì)這一部位對(duì)“刺激刺激- -反應(yīng)反應(yīng)”這類條件性偶然事件的這類條件性偶然事件的學(xué)習(xí)起決定作用，尤其是對(duì)突發(fā)事件的反應(yīng)及處理更是至關(guān)重要；學(xué)習(xí)起決定作用，尤其是對(duì)突發(fā)事件的反應(yīng)及處理更是至關(guān)重要； 眶額部眶額部-負(fù)責(zé)與選擇性有關(guān)的心理加工和情緒控

43、制。負(fù)責(zé)與選擇性有關(guān)的心理加工和情緒控制。（1 1）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制 克奈特等人的發(fā)現(xiàn)克奈特等人的發(fā)現(xiàn) 克奈特等人認(rèn)為，人類的思維活動(dòng)包括三個(gè)層次：克奈特等人認(rèn)為，人類的思維活動(dòng)包括三個(gè)層次：第一第一層次是感知功能，第二層次是執(zhí)行功能，第三層次（最高層層次是感知功能，第二層次是執(zhí)行功能，第三層次（最高層次）是意識(shí)和自我意識(shí)。次）是意識(shí)和自我意識(shí)。除了第一層次以外，其余兩個(gè)層次除了第一層次以外，其余兩個(gè)層次的功能（也是實(shí)現(xiàn)人類邏輯思維的關(guān)鍵功能）都依賴于前額的功能（也是實(shí)現(xiàn)人類邏輯思維的關(guān)鍵功能）都依賴于前額葉皮層的背側(cè)部。所以克奈特等人認(rèn)為，葉皮層的背側(cè)部。所以克奈特

44、等人認(rèn)為，前額葉皮層的背側(cè)前額葉皮層的背側(cè)部部在為目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行計(jì)劃、對(duì)面臨問題作出決策、對(duì)行為在為目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行計(jì)劃、對(duì)面臨問題作出決策、對(duì)行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)，以及對(duì)時(shí)間順序任務(wù)進(jìn)行控制等方面起著進(jìn)行監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)，以及對(duì)時(shí)間順序任務(wù)進(jìn)行控制等方面起著決定性的作用。決定性的作用。 克奈特等人所確定的克奈特等人所確定的前額葉皮層背側(cè)部是指大腦皮層布前額葉皮層背側(cè)部是指大腦皮層布洛德曼分區(qū)的第洛德曼分區(qū)的第6 6、8 8、9 9、1010、4444、4545和和4646區(qū)區(qū)（不包括眶額（不包括眶額部）。部）。 （1 1）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制 伽贊尼伽的發(fā)現(xiàn)伽贊尼伽的發(fā)現(xiàn) 伽贊尼

45、伽（伽贊尼伽（M.S.GazzanigaM.S.Gazzaniga）認(rèn)為，大腦是由神經(jīng)系統(tǒng)認(rèn)為，大腦是由神經(jīng)系統(tǒng)在各個(gè)水平上進(jìn)行活動(dòng)的多個(gè)子系統(tǒng)以模塊形式組織在一起在各個(gè)水平上進(jìn)行活動(dòng)的多個(gè)子系統(tǒng)以模塊形式組織在一起的，每個(gè)子系統(tǒng)分別負(fù)責(zé)行為發(fā)生、情緒控制和認(rèn)知過程等。的，每個(gè)子系統(tǒng)分別負(fù)責(zé)行為發(fā)生、情緒控制和認(rèn)知過程等。但是但是所有這些子系統(tǒng)的活動(dòng)為了能協(xié)調(diào)一致，必須受一個(gè)稱所有這些子系統(tǒng)的活動(dòng)為了能協(xié)調(diào)一致，必須受一個(gè)稱之為之為“解釋器解釋器”（interpreterinterpreter）的特定系統(tǒng)所整合與監(jiān)控。的特定系統(tǒng)所整合與監(jiān)控。這個(gè)解釋器應(yīng)位于大腦皮層的左半球，它是人腦的最重要系

46、這個(gè)解釋器應(yīng)位于大腦皮層的左半球，它是人腦的最重要系統(tǒng)。統(tǒng)。它使我們具有推理能力，使我們對(duì)日常生活中的各種刺它使我們具有推理能力，使我們對(duì)日常生活中的各種刺激不再作出簡(jiǎn)單的反應(yīng)；它使我們形成信念和心理結(jié)構(gòu)，使激不再作出簡(jiǎn)單的反應(yīng)；它使我們形成信念和心理結(jié)構(gòu)，使各種心理活動(dòng)得以進(jìn)行。各種心理活動(dòng)得以進(jìn)行。伽贊尼伽所說的伽贊尼伽所說的“解釋器解釋器”實(shí)際上實(shí)際上就是實(shí)現(xiàn)邏輯思維的加工機(jī)制就是實(shí)現(xiàn)邏輯思維的加工機(jī)制。但令人遺憾的是，。但令人遺憾的是，他只肯定他只肯定這個(gè)解釋器是在大腦的左半球，卻未能指出應(yīng)具體定位在左這個(gè)解釋器是在大腦的左半球，卻未能指出應(yīng)具體定位在左半球皮層的哪一部位。半球皮層的哪

47、一部位。（1 1）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制）關(guān)于邏輯思維加工機(jī)制 小結(jié)小結(jié) 綜合上述三種觀點(diǎn)，我們認(rèn)為，把邏輯思維的加工機(jī)制定綜合上述三種觀點(diǎn)，我們認(rèn)為，把邏輯思維的加工機(jī)制定位在克奈特等人所確定的位在克奈特等人所確定的“前額葉皮層背側(cè)部前額葉皮層背側(cè)部”是比較可信的，是比較可信的，其理由是：其理由是： 第一，第一，克奈特等人克奈特等人所說的所說的“前額葉皮層背側(cè)部前額葉皮層背側(cè)部”與與若賓等若賓等人人所確定的前額葉皮層三個(gè)組成部分中的第一部分（主溝及其所確定的前額葉皮層三個(gè)組成部分中的第一部分（主溝及其周圍背側(cè)部）是一致的。周圍背側(cè)部）是一致的。而若賓等人所說的另外兩個(gè)組成部分，而若賓等人所說的

48、另外兩個(gè)組成部分，雖然也與邏輯思維有些關(guān)系，但不起主要作用（尤其是雖然也與邏輯思維有些關(guān)系，但不起主要作用（尤其是“眶額眶額部部”，它與情緒控制的關(guān)系更為密切）。，它與情緒控制的關(guān)系更為密切）。 第二，第二，克奈特等人克奈特等人對(duì)前額葉皮層背側(cè)部所定義的功能對(duì)前額葉皮層背側(cè)部所定義的功能（包（包括為目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行計(jì)劃，對(duì)面臨問題作出決策，對(duì)行為進(jìn)行括為目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行計(jì)劃，對(duì)面臨問題作出決策，對(duì)行為進(jìn)行監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)以及對(duì)時(shí)間順序任務(wù)進(jìn)行控制）監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)以及對(duì)時(shí)間順序任務(wù)進(jìn)行控制）正好與邏輯思維所正好與邏輯思維所要達(dá)到的目標(biāo)一致。要達(dá)到的目標(biāo)一致。 第三，第三，克奈特等人克奈特等人給出了關(guān)于前額葉皮

49、層背側(cè)部比較確切給出了關(guān)于前額葉皮層背側(cè)部比較確切的腦皮層定位的腦皮層定位布洛德曼分區(qū)的第布洛德曼分區(qū)的第6 6、8 8、9 9、1010、4444、4545和和4646區(qū)。區(qū)。（2 2）關(guān)于言語工作記憶區(qū)（邏輯思維加工緩存區(qū)）關(guān)于言語工作記憶區(qū)（邏輯思維加工緩存區(qū)） 目前關(guān)于邏輯思維的加工緩存區(qū)（即言語工作記憶區(qū)）在大目前關(guān)于邏輯思維的加工緩存區(qū)（即言語工作記憶區(qū)）在大腦皮層中的定位有以下幾種看法：腦皮層中的定位有以下幾種看法： 皮特瑞茲（皮特瑞茲（M.PetridesM.Petrides）等人認(rèn)為，與言語材料有關(guān)的工等人認(rèn)為，與言語材料有關(guān)的工作記憶區(qū)是在作記憶區(qū)是在布洛德曼布洛德曼6 6

50、區(qū)區(qū)。 按照克奈特等人文章的原意，該文中所說的按照克奈特等人文章的原意，該文中所說的“前額葉皮層前額葉皮層背側(cè)部背側(cè)部”在大腦皮層中的定位區(qū)域，是指與邏輯思維有關(guān)的全部在大腦皮層中的定位區(qū)域，是指與邏輯思維有關(guān)的全部區(qū)域（即與克奈特所說的第二、三層次有關(guān)的全部區(qū)域），也就區(qū)域（即與克奈特所說的第二、三層次有關(guān)的全部區(qū)域），也就是說，言語工作記憶區(qū)也應(yīng)包括在上述七個(gè)布洛德曼區(qū)（是說，言語工作記憶區(qū)也應(yīng)包括在上述七個(gè)布洛德曼區(qū)（6 6、8 8、9 9、1010、4444、4545和和4646區(qū)）之內(nèi)。區(qū)）之內(nèi)。結(jié)合皮特瑞茲的看法，我們可以結(jié)合皮特瑞茲的看法，我們可以認(rèn)為，克奈特等人對(duì)言語工作記憶的

51、腦皮層定位認(rèn)為，克奈特等人對(duì)言語工作記憶的腦皮層定位也應(yīng)當(dāng)是在布洛也應(yīng)當(dāng)是在布洛德曼德曼6 6區(qū)。區(qū)。 鐘尼茲（鐘尼茲（J.JonidesJ.Jonides）等人在運(yùn)用等人在運(yùn)用 PET PET 和和 MRI MRI 技術(shù)將技術(shù)將“客體工作記憶區(qū)客體工作記憶區(qū)”比較準(zhǔn)確地定位在左前額葉皮層（比較準(zhǔn)確地定位在左前額葉皮層（集中于布集中于布洛德曼洛德曼6 6區(qū)，空間定位坐標(biāo)為：區(qū)，空間定位坐標(biāo)為：3939、3 3、2929）以后，以后，曾經(jīng)專門針對(duì)曾經(jīng)專門針對(duì)皮特瑞茲的上述看法作了進(jìn)一步的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)。皮特瑞茲的上述看法作了進(jìn)一步的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)。 （2 2）關(guān)于言語工作記憶區(qū)（邏輯思維加工緩存區(qū)）關(guān)于言語

52、工作記憶區(qū)（邏輯思維加工緩存區(qū)） 鐘尼茲對(duì)這個(gè)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是這樣描述的：鐘尼茲對(duì)這個(gè)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是這樣描述的：“有人認(rèn)為這個(gè)部位的激活與采用言語材料的工作記有人認(rèn)為這個(gè)部位的激活與采用言語材料的工作記憶有關(guān)（憶有關(guān)（Petrides et al.,1993Petrides et al.,1993），），如果被試想對(duì)如果被試想對(duì)幾何圖形進(jìn)行命名并復(fù)述這些名稱的話，那么在我們幾何圖形進(jìn)行命名并復(fù)述這些名稱的話，那么在我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中所看到的激活與使用語言加工的激活是的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中所看到的激活與使用語言加工的激活是一致的一致的?！边@段話的意思是說，在鐘尼茲等人的客體這段話的意思是說，在鐘尼茲等人的

53、客體識(shí)別實(shí)驗(yàn)中（該客體即對(duì)象為幾何圖形），識(shí)別實(shí)驗(yàn)中（該客體即對(duì)象為幾何圖形），如果增加如果增加對(duì)該幾何圖形進(jìn)行對(duì)該幾何圖形進(jìn)行“命名并復(fù)述命名并復(fù)述”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（即增的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（即增加以言語概念作為思維材料的邏輯思維實(shí)驗(yàn)內(nèi)容）加以言語概念作為思維材料的邏輯思維實(shí)驗(yàn)內(nèi)容），則實(shí)驗(yàn)中看到的大腦皮層被激活的部位與原來未增加則實(shí)驗(yàn)中看到的大腦皮層被激活的部位與原來未增加此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)所看到的激活部位是一致的。此實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)所看到的激活部位是一致的。這就等于這就等于通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了皮特瑞茲的看法。通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了皮特瑞茲的看法。（2 2）關(guān)于言語工作記憶區(qū)（邏輯思維加工緩存區(qū)）關(guān)于言語工作記憶區(qū)（邏輯思維加工

54、緩存區(qū)） 小結(jié)小結(jié)： 根據(jù)以上三種看法，特別是鐘尼茲等人針對(duì)皮特瑞根據(jù)以上三種看法，特別是鐘尼茲等人針對(duì)皮特瑞茲看法所作的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，我們可以得出結(jié)論：在茲看法所作的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，我們可以得出結(jié)論：在涉及形象思維的情況下，涉及形象思維的情況下，邏輯思維的言語工作記憶應(yīng)當(dāng)邏輯思維的言語工作記憶應(yīng)當(dāng)與形象思維的與形象思維的“客體工作記憶區(qū)客體工作記憶區(qū)”相同（二者重合相同（二者重合），），即應(yīng)在左前額葉即應(yīng)在左前額葉集中于集中于布洛德曼布洛德曼6 6區(qū)，空間定位坐區(qū)，空間定位坐標(biāo)為：標(biāo)為：3939、3 3、2929（鐘尼茲的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)等于從神經(jīng)生理鐘尼茲的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)等于從神經(jīng)生理角度證實(shí)了角度證

55、實(shí)了“時(shí)間邏輯思維與空間結(jié)構(gòu)思維相互依存的時(shí)間邏輯思維與空間結(jié)構(gòu)思維相互依存的理論理論”）；）；而在涉及直覺思維的情況下，鐘尼茲等人雖而在涉及直覺思維的情況下，鐘尼茲等人雖然未曾做過類似的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，但我們有理由相信邏輯思然未曾做過類似的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，但我們有理由相信邏輯思維的言語工作記憶區(qū)也應(yīng)與直覺思維的維的言語工作記憶區(qū)也應(yīng)與直覺思維的“空間工作記憶空間工作記憶區(qū)區(qū)”重合，即應(yīng)在右前額葉重合，即應(yīng)在右前額葉集中于集中于布洛德曼布洛德曼4747區(qū)，區(qū)，空間定位坐標(biāo)為：空間定位坐標(biāo)為：-35-35、1919、-2-2。二二“環(huán)形非線性交互作用加工環(huán)形非線性交互作用加工”的神經(jīng)生理基的神經(jīng)生理基礎(chǔ)礎(chǔ)

56、2. 2. 環(huán)環(huán)B B（或環(huán)或環(huán)C C）輸出至環(huán)輸出至環(huán)A A的神經(jīng)機(jī)制的神經(jīng)機(jī)制 環(huán)環(huán)B B的輸出是指進(jìn)行創(chuàng)造想象情況下所產(chǎn)生的輸出，由于這時(shí)的思維成果是保存在的輸出是指進(jìn)行創(chuàng)造想象情況下所產(chǎn)生的輸出，由于這時(shí)的思維成果是保存在客體工作記憶區(qū)，所以客體工作記憶區(qū)，所以環(huán)環(huán)B B的輸出的輸出就是指由就是指由客體工作記憶區(qū)的輸出客體工作記憶區(qū)的輸出；環(huán)；環(huán)C C的輸出則是指進(jìn)的輸出則是指進(jìn)行復(fù)雜直覺思維情況下所產(chǎn)生的輸出，由于這時(shí)的思維成果是保存在空間工作記憶區(qū)，行復(fù)雜直覺思維情況下所產(chǎn)生的輸出，由于這時(shí)的思維成果是保存在空間工作記憶區(qū)，所以所以環(huán)環(huán)C C的輸出的輸出就是指由就是指由空間工作記憶

57、區(qū)的輸出空間工作記憶區(qū)的輸出。在上面關(guān)于邏輯思維加工緩存區(qū)（即。在上面關(guān)于邏輯思維加工緩存區(qū)（即言語工作記憶區(qū)）的討論中，通過鐘尼茲等人的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)證明了：在涉及形象思維的情言語工作記憶區(qū)）的討論中，通過鐘尼茲等人的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)證明了：在涉及形象思維的情況下，言語工作記憶區(qū)與客體工作記憶區(qū)重合；在涉及直覺思維的情況下，言語工作記況下，言語工作記憶區(qū)與客體工作記憶區(qū)重合；在涉及直覺思維的情況下，言語工作記憶區(qū)則與空間工作記憶區(qū)重合。由于形象思維與邏輯思維之間（或直覺思維與邏輯思維）憶區(qū)則與空間工作記憶區(qū)重合。由于形象思維與邏輯思維之間（或直覺思維與邏輯思維）是按串行線性方式工作，這樣共用工作記憶區(qū)，既

58、可節(jié)省存儲(chǔ)空間又可提高思維效率。是按串行線性方式工作，這樣共用工作記憶區(qū)，既可節(jié)省存儲(chǔ)空間又可提高思維效率。這就表明，這就表明，時(shí)間邏輯思維與形象思維（或者時(shí)間邏輯思維與直覺思維）時(shí)間邏輯思維與形象思維（或者時(shí)間邏輯思維與直覺思維）這兩種思維形式工作記憶區(qū)的自然重合，以及這兩種思維形式按這兩種思維形式工作記憶區(qū)的自然重合，以及這兩種思維形式按串行線性方式工作串行線性方式工作，就是大腦皮層中將環(huán)就是大腦皮層中將環(huán)B B（或環(huán)或環(huán)C C）的輸出信息的輸出信息傳送到環(huán)傳送到環(huán)A A輸入端的神經(jīng)機(jī)制。輸入端的神經(jīng)機(jī)制。 不應(yīng)把環(huán)不應(yīng)把環(huán)B B（或環(huán)或環(huán)C C）對(duì)環(huán)對(duì)環(huán)A A的上述輸入看成是環(huán)的上述輸入

59、看成是環(huán)A A輸入信息的唯一通路。輸入信息的唯一通路。來自環(huán)來自環(huán)B B或或環(huán)環(huán)C C的信息輸入只是在非隨意創(chuàng)造思維過程中，才是環(huán)的信息輸入只是在非隨意創(chuàng)造思維過程中，才是環(huán)A A的主要輸入通路，而在一般的思的主要輸入通路，而在一般的思維過程中環(huán)維過程中環(huán)A A還可以有許多其他的輸入通路。還可以有許多其他的輸入通路。正如若賓等人所指出的，正如若賓等人所指出的，“前額葉皮層的前額葉皮層的背側(cè)部與皮層后部相互之間有許多聯(lián)系，背側(cè)部背側(cè)部與皮層后部相互之間有許多聯(lián)系，背側(cè)部（即邏輯思維加工機(jī)制所在部位（即邏輯思維加工機(jī)制所在部位）可通）可通過這些聯(lián)系接受視覺的、聽覺的和其他的軀體感覺信息過這些聯(lián)系接

60、受視覺的、聽覺的和其他的軀體感覺信息這就使它能在行為控制中起這就使它能在行為控制中起到整合與協(xié)調(diào)的作用到整合與協(xié)調(diào)的作用。”二二“環(huán)形非線性交互作用加工環(huán)形非線性交互作用加工”的神經(jīng)生理基的神經(jīng)生理基礎(chǔ)礎(chǔ) 3. 3. 環(huán)環(huán)A A輸出至環(huán)輸出至環(huán)B B（或環(huán)或環(huán)C C）的神經(jīng)機(jī)制的神經(jīng)機(jī)制 關(guān)于環(huán)關(guān)于環(huán)A A可以輸出信息至環(huán)可以輸出信息至環(huán)B B（或環(huán)或環(huán)C C）輸入端（即邏輸入端（即邏輯思維可以對(duì)形象思維或直覺思維進(jìn)行指引、調(diào)節(jié)與控輯思維可以對(duì)形象思維或直覺思維進(jìn)行指引、調(diào)節(jié)與控制）的神經(jīng)生理方面的證據(jù)有以下幾個(gè)方面：制）的神經(jīng)生理方面的證據(jù)有以下幾個(gè)方面： （1 1）若賓等人的發(fā)現(xiàn)）若賓等人