| 题名 | 跨通道类别学习的认知神经机制 |
| 作者 | 孙洵伟 |
| 答辩日期 | 2021-06 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院心理研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院心理研究所 |
| 其他责任者 | 付秋芳 |
| 关键词 | 类别学习 跨通道学习 内隐学习 认知机制 神经机制 |
| 学位名称 | 理学博士 |
| 其他题名 | The Neural and Cognitive Mechanisms of Cross-modal Category Learning |
| 学位专业 | 基础心理学 |
| 英文摘要 | 在类别学习领域，一直以来都对是否存在内隐和外显类别学习系统的分离具有较大的争议。“双系统”理论认为，存在内隐和外显两种类别学习系统，二者有着不同的认知加工特点和的神经加工机制。而“单系统”理论则认为，仅存在一种类别学习系统，即外显的类别学习系统。但这些争议大多局限于单通道的研究。相比于单通道学习，跨通道学习更接近人类学习的真实环境。不过，由于在跨通道学习中，人脑并不是将不同通道的信息进行简单相加，而是将其整合形成统一的经验和表征，目前有关跨通道学习的认知特点和神经机制尚不清楚。因此，本研究通过采用视听跨通道刺激的特征来界定类别，探究对在离散和连续变量变化的刺激的跨通道学习中，是否存在内隐和外显类别学习的分离及其神经机制。相关研究发现不仅可以为类别学习单系统和双系统的争议提供新的研究证据，也有助于揭示跨通道类别信息在大脑中发生交互的时间进程和神经机制，从而为跨通道学习在人工智能中的应用提供启示。 研究一采用天气预测任务范式，通过操纵刺激的呈现通道，比较单通道和跨通道类别学习的特点，考察被试是否能够习得视听跨通道的类别知识，以及这些跨通道知识是否可以是内隐的。实验1a 结果发现，被试在听觉和跨通道条件下可以获得一定的无意识知识，并且在类别学习成绩上表现出了视觉通道的优势效应。实验1b 将学习阶段延长至实验1a的3 倍，结果发现，视觉优势效应依然存在，并且所有被试均获得有意识的类别知识。实验2a与2b 分别采用复杂视觉刺激、复杂视觉刺激和听觉反馈相结合的实验条件，依然发现了类别学习中的视觉优势效应。实验3 采用两维度信息来自一个客体的听觉刺激，发现听觉通道最佳反应率提高，且依然存在视觉优势效应。这些结果说明，被试可以结合两个通道的信息习得类别知识，并且这一跨通道知识可以是无意识的；但跨通道类别学习的成绩低于视觉学习，存在较为稳定的视觉优势效应。 研究二采用行为和功能磁共振成像技术，通过设置基于规则的和信息整合的类别结构，对比内隐和外显类别学习的特点以及是否存在神经机制的差异。结果发现，外显学习比内隐学习在海马、前扣带回等外显脑区激活显著更强；内隐学习则比外显学习在双侧顶下小叶、辅助运动区、左侧丘脑等相关脑区激活显著更强。此外，相较于基线任务，两种条件下的分类任务在尾状核、壳核和黑质等核团中的激活均显著更强，说明基底神经节并非特异地参与内隐类别学习，而是在内隐和外显学习中都起作用。这些结果为“双系统”提供了新的支持证据，但也说明内隐和外显类别学习系统并不是截然分离的，尾状核等脑区在内隐和外显的类别学习中都起重要作用。 研究三采用基于规则的和信息整合的类别结构，通过行为实验和事件相关电位技术，考察内隐和外显类别学习中的迁移机制和时间进程。实验6 的结果表明，在内隐和外显类别学习中，被试均能够在迁移阶段表现出迁移效应，但内隐学习组的自发迁移效应显著更大；实验7 的结果则表明，内隐学习组无法完成通道间迁移，但外显学习组则可以借助反馈更快地学习新的类别，表现出一定的迁移效应。上述结果说明，人们在内隐类别学习中可能基于相似性完成迁移，表现出通道内刺激间迁移的效应；而人们在外显类别学习中则可能基于抽象的规则和假设检验完成迁移，表现出通道间刺激内和刺激间迁移的效应。实验8 基于反应锁时的ERP 结果表明，反馈相关负波（Feedback Related Negativity, FRN）在内隐类别学习条件下波幅更大，且仅在内隐条件下存在波幅与学习成绩间的显著相关；与记忆预期相关的P3 成分在外显类别学习条件下波幅更大，且仅在外显条件下存在波幅与学习成绩间的显著相关。这些结果说明，跨通道内隐与外显类别学习在迁移机制和时间进程上均存在分离。 本研究系统地考察了跨通道类别学习的认知神经机制，不仅从跨通道学习角度提供了内隐和外显类别学习分离的行为和神经证据，还揭示了内隐和外显跨通道类别学习中的迁移机制和时间进程。研究结果发现，内隐与外显类别学习既在加工脑区如海马、左侧丘脑和顶下小叶上存在分离，也在跨通道知识的迁移机制和时间进程上存在分离。这些研究发现丰富和完善了类别学习的相关理论，有利于进一步揭示跨通道类别学习的认知特点和神经机制。 |
| 语种 | 中文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.psych.ac.cn/handle/311026/39620]  |
| 专题 | 心理研究所_认知与发展心理学研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 孙洵伟. 跨通道类别学习的认知神经机制[D]. 中国科学院心理研究所. 中国科学院心理研究所. 2021. |
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