从困境到超越顿悟的脑机制研究

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1、从困境到超越顿悟的脑机制研究摘要在1913〜1920年间，德国心理学家苛勒进行了有关顿悟的经典实验。苛勒发现挑战了当时占主导地位的“尝试-错误”学习理论，表明问题解决行为可以以一种突发的形式产生，并在一瞬间获得对于问题情境的全新的思考和把握。但是直到最近心理学家才开始逐渐认识顿悟的大脑机制。该文介绍了近期围绕顿悟过程开展的脑成像研宄，介绍了有关的研宄方法，并讨论了参与顿悟过程的各个关键脑区的功能。关键词顿悟，问题解决，脑成像。分类号B8422000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

2、”［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］从困境到超越顿悟的脑机制研究摘要在1913〜1920年间，德国心理学家苛勒进行了有关顿悟的经典实验。苛勒发现挑战了当时占主导地位的“尝试-错误”学习理论，表明问题解决行为可以以一种突发的形式产生，并在一瞬间获得对于问题情境的全新的思考和把握。但是直到最近心理学家才开始逐渐认识顿悟的大脑机制。

3、该文介绍了近期围绕顿悟过程开展的脑成像研宄，介绍了有关的研宄方法，并讨论了参与顿悟过程的各个关键脑区的功能。关键词顿悟，问题解决，脑成像。分类号B8422000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

4、西北大学MarkJung-Beeman的研究小组也在PlosBiology杂志上报告了他们关于顿悟的研宄脑成像实验［5］，并在TrendsinCognitiveSciences杂志上发表了有关理论综述［6］。这些事件说明，人们己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宄的出现经历了大约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

5、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，目前的脑成像研宄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宄顿悟的关键。目前，有两种实验“多事件”顿悟范式被用来研宄顿悟的大脑机制。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

6、：“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（蟻蟹），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

7、个词结合，会产生pineapple（菠萝），crabapple（山植）和applesause（苹果酱）。研宄发现，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，研宄者将顿悟发生的时间点锁定在按键反应前的几秒。上述两种方式各有利弊。jung-Beeman等的“词语法”的优点是研宄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

8、与否的最基本的指标，理论