[眼动文章] 眼球运动有助于心理表象的构建！五十年前的赫布假说被证实

陕西师范大学心理学院 江可欣

 

1 引言

现在，请你在脑海中回忆一下那幅著名的《蒙娜丽莎的微笑》。

你最先想起的是什么？她的双眼、她的鼻子、还是那神秘迷人的嘴角？你是否察觉到，当你在脑海中不断切换关注焦点的同时，你的眼睛也在不由自主地移动？

图片来自网络

心理学上，这种视觉图像在脑海中重现的过程被称作心理表象。并且，研究发现，表象过程中进行的眼球运动，往往是人第一次观看图像时的眼动再现，这种现象被称为注视恢复。

 

认知生理心理学的开创者唐纳德·赫布(Donald Olding Hebb)在1968年提出关于心理表象的三个假说：（1）表象过程包含感知活动的神经再激活；（2）表象过程中的注视恢复能促进感知的神经再激活；（3）心理表象的生动性水平与大脑的早期视觉区域有关。

 

2 研究问题

得益于神经影像技术的发展，假说一、三已经得到许多认知神经研究的证实，唯独第二点，仍然停留在行为层面的探索上。因此，本文作者创造实验范式，同时记录被试在任务过程中的大脑活动和眼动模式，使用MVPA算法巧妙地将表象过程中的眼动与神经激活联系起来，证实了赫布的表象理论。

 

3 研究方法

3.1 被试

共有23名右利手的年轻被试参加实验（男性6名，女性17名），其中有6名被试的数据因为头动过多、眼动数据不完美等原因被剔除。

 

3.2 实验材料和仪器

实验中所呈现的材料为14张彩色图片，仪器使用3.0T的12导西门子磁共振扫描仪和配备有长焦镜头和红外摄像机的EyeLink 1000眼动仪。

 

3.3 实验设计

实验包含两项在fMRI内完成的任务和一项扫描后任务。

 

3.4 实验流程

fMRI内的第一项任务为编码，即记忆图片材料。屏幕将先呈现0.5s的标题，随后补充上图片，要求被试在4.75s内尽最大努力去记忆图片内容。第二项任务为提取，即心理表象过程。屏幕会先按次序呈现3张材料图片，然后给出需要表象的图片标题，让被试注视接下来出现的方框，在脑中回忆、表征这张图片。

 

在信息加工的框架下，我们是按保留时间长短对记忆进行划分的，并且不同记忆类型对应不同的记忆系统，因此研究者在实验中加入了记忆新进性这一变量，以探究其对表象的影响。作者划分了工作记忆1、工作记忆2、工作记忆3和长时记忆四个条件水平，其中工作记忆123对应所提取的图片在呈现次序中的位置，如果要求被试回忆的图片没有在这三张里出现，就为长时记忆水平。表象完毕后，被试会对刚刚表象的生动性水平进行八点评分。

 

fMRI任务之后，被试会接着完成一项“找不同”任务，在行为上检验被试对图片材料的记忆程度。任务流程的前段和提取任务相同，不一样的是此任务不是让被试表象，而是呈现图片让被试判断刺激是原图还是被改造过的图片。

 

4 研究结果

① 研究者使用MVPA算法，利用编码过程的神经激活和眼动模式制作了分类器并成功预测表象时的神经激活（兴趣区为大脑腹部、背部和枕部区域）与眼动模式，证实表象过程包含感知活动的神经再激活。

② 表象过程中的神经再激活和视觉恢复成显著的正相关关系，在神经层面上证实了第二点赫布假说。

5 讨论

本研究成功证实了赫布的表象理论。但是，研究虽然揭示了表象过程中眼动和神经活动之间的关系，两者之间的因果和方向性仍然悬而未决，未来的研究可以利用脑磁图等具有高时间分辨率的技术，将不同的神经活动模式与所看到和想象的复杂图像的特定部分联系起来作进一步探索。

 

6 个人感悟

本研究使用现代技术，巧妙地将大脑神经活动与眼动结合起来，合理运用统计算法，证实了经典的认知理论，为眼动是神经激活的预测指标提供了证据。

 

7 参考文献

Bone, M. B., St-Laurent, M., Dang,C., McQuiggan, D. A., Ryan, J. D., & Buchsbaum, B. R. (2019). Eye Movement Reinstatement and Neural Reactivation During Mental Imagery. Cerebral Cortex., 29(3), 1075-1089.