创造性思维模型的神经生理基础

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1、创造性思维模型的神经生理基础北京师范大学现代教育技术研究所何克抗Hekk@bnu.edu.cnhttp://www.etc.edu.cn/学者专访/何克抗创造性思维模型的神经生理基础我们已经阐明，若从加工机制考虑，非随意创造思维模型（CD模型）主要是建立在双轨加工理论基础之上，而双轨加工是指“串并存线性加工”和“环形非线交互作用加工”在非随意创造思维过程中同时共存。下面我们尽可能依据二十世纪九十年代在脑神经科学方面取得的最新进展，分别对这两种加工的神经生理基础作出论证。一．“串并存线性加工”的神经生理基础二．“环形非线性交互作用加工”的神经生理基础一．“串并存线性加工”的神经生理基础“串并存

2、线性加工”是指在非随意创造思维过程中，环B或环C中采用的加工机制。由于非随意创造思维是通过显意识的时间逻辑思维与潜意识的创造想象思维（环B）或复杂直觉思维（环C）交互作用而实现，而环B中的创造想象是形象思维的高级阶段，环C中的复杂直觉思维则是直觉思维的高级阶段。而形象思维和直觉思维所用思维材料主要都是事物的空间视觉表象。诚然，这两种思维所用材料也涉及事物的其他表象，但是主要的（甚至在绝大多数情况下）都是空间视觉表象，所以，在下面的论证中，我们对于“串并存线性加工”的神经生理基础问题，可以就用视觉通道为代表进行分析。1．串并存加工的含义2．串并存加工的神经机制一．“串并存线性加工”的神经生理基

3、础1．串并存加工的含义由于猴、猿和人同属灵长目，所以目前大多以猕猴或恒河猴作为神经生理测量或解剖的对象。这些测量或解剖的结果表明，灵长目的视觉加工涉及到皮层下的几个中枢以及几十个不同的大脑皮层区。这些结构按层次排列，在各层次之间存在着“串并存加工”通路。一．“串并存线性加工”的神经生理基础万.埃森认为有三种不同的串并存加工：第一种是每条加工通路完全分离，这相当于一般的串并行加工情况（图a）；第二种是一条加工通路与另一条加工通路之间有交互作用（图b）；第三种是各条加工通路之间可能出现会聚与分散，从而引起某些加工通路合并或分裂（图c）。一．“串并存线性加工”的神经生理基础在第二和第三种情况下，各

4、加工通路之间虽然有相互作用，但是各通路中的信息流仍保持同一方向，即各层次之间仍保持“串行”的特点。图c是比较典型的串并存加工情况，而一般所说的“串并行加工”则可看作是串并存加工的一个特例。除了上述三种情况以外，还有一种更复杂的情况：不仅存在加工通路之间的交互作用（横向交互作用），还存在不同层次之间的交互作用（纵向交互作用），如图d中虚线所示。这种纵向交互的含义是：不同层次之间的连线不仅表示有低层向高层投射的上行信号（正向投射），还表示有高层向低层投射的下行信号（反向投射），即“双向交互投射”。一．“串并存线性加工”的神经生理基础2．串并存加工的神经机制（1）低层次的感觉信息与视知觉的形成（2

5、）视知觉串并存加工的神经机制2．串并存加工的神经机制（1）低层次的感觉信息与视知觉的形成人类对客体的视知觉是由低层次的各种感觉信息（包括光谱成分、双眼视差、速度、方位等）经过多层次的加工逐步形成的。低层次的感觉信息是指从视网膜上提取的信息--对应于视知觉的早期加工。每种感觉信息都对视知觉有贡献：光谱成分参与颜色知觉的形成，方位信息参与形状知觉的形成，双眼视差参与深度知觉的形成，速度信息则参与运动知觉的形成，如下图所示。颜色形状深度运动光谱成分方位双眼视差速度2．串并存加工的神经机制（1）低层次的感觉信息与视知觉的形成这种简单的映射方式意味着，视知觉是按的独立并存通路加工。但是神经生理学的实验

6、证据表明，每一种低层次的感觉信息都要参与多种知觉的形成。例如，速度信息不仅参与运动知觉的形成，而且还利用运动加工形成的结构参与形状知觉和深度知觉的形成（如图a所示）；类似地，双眼视差既参与深度知觉的形成，也参与形状及运动知觉的形成（如图b）；方位信息除了直接参与形状及深度知觉的形成以外，还间接参与运动知觉的形成（如图c中的虚线所示）；光谱成分则除了直接参与颜色知觉的形成以外，还间接参与运动、形状及深度知觉的形成（如图d中的虚线所示）。下图表明，在不同的加工通路之间并非彼此独立、互不相关，而是存在交互作用，换言之，知觉是通过并存加工而形成的。运动形状深度运动形状深度运动形状深度颜色运动形状深度

7、（间接参与）（间接参与）速度双眼视差方位光谱成分(a)(b)(c)(d)2．串并存加工的神经机制（2）视知觉串并存加工的神经机制经过万.埃森（VanEssen）等人多年的研究发现，从视网膜上获得最低层次的感觉信息，到最后完成视知觉过程，即形成空间视觉表象---包括反映事物属性、可用于识别客观事物的“属性表象”(也称“客体表象”)，和反映事物之间空间结构关系的“关系表象”，中间要经过若干层次、伴随有信息会聚与分