论文摘要
心理旋转(mental rotation)是一种重要的心理表象操作能力。自从Shepard和Metzler于1971年发表的一篇重要的论文以来,关于表象及心理旋转的研究逐渐增多。这些研究发现,反应时随旋转角度的增加而线性增加。对心理旋转进行的ERP研究发现,随着需进行心理旋转的角度的增加,在顶叶电极记录到的正电位的波幅有负向漂移的现象,这一现象被认为是与心理旋转过程有关的。Shwartz(引自Kosslyn,1980)和Suzuki和Nakata(1988)分别采用二维和三维图形对刺激的视角大小对心理旋转速率有无影响进行了研究。然而,他们所得出的结果却不一致:Shwartz的研究发现,大视角刺激旋转更慢;而Suzuki和Nakata的研究则发现在亮环境的条件下小视角刺激的旋转更慢。邱香(2006)也对这一问题进行了探讨。本研究采用二维图形和字符作为刺激继续探讨了这一问题,并采用ERP技术考察刺激的视角大小对心理旋转相关的脑电活动有无影响。本研究由三个实验组成。其中实验一和实验二为行为实验,分别采用二维图形和字符对刺激的视角大小对心理旋转速率有无影响进行研究;实验三为ERP实验,采用字符作为刺激材料。实验一中所采用的二维图形为形似类似“T”的左右不对称的图形。图形有两种大小,大图形的长度为小图形的二倍,由于观察距离相同,因此大图形的轴向视角也为小图形的二倍。刺激的呈现方式为相继呈现两个刺激,这两个刺激可能相同也可能是互为镜像,其中第二个刺激与第一个刺激的方位差可能为0°、120°或240°,被试需对第二个图形进行逆时针的旋转至竖直方向并判断两个图形是否能够重合(若二者相同则能重合,若互为镜像则不能重合)。结果发现,刺激大小对心理旋转的速率无显著影响。实验二采用正常或镜像形式的字符作为实验材料验证实验一的结果。字符的大小共有两种,大字符的高和宽均为小字符的二倍,因此视角也为二倍。刺激的呈现方式为每个试验只呈现一个字符,其形式可能是正常形式也可能是正常形式的镜像,其方向可与竖直方向呈0°、120°或240°,被试的任务是将该字符的表征进行逆时针的旋转,并判断它的形式。实验结果与实验一采用二维图形的结果一致,刺激大小对心理旋转的速率没有显著影响。实验三即ERP实验采用32导电极帽对被试完成实验任务时的脑电进行了记录。实验方法及步骤与实验二基本相同,但增加了字符数和每种情况的重复次数。ERP实验的行为数据表明,刺激视角大小对心理旋转速率没有影响,这种结果与实验一和实验二一致。实验发现了顶叶电极正电位的波幅随旋转角度的增加而减小,这与以往的心理旋转ERP研究相一致。本实验发现,大字符和小字符的心理旋转对顶叶电极波幅的变化的影响是不同的。总之,本研究的行为数据结果与以往研究有所不同,发现刺激的视角大小对心理旋转速率并无影响,这与Cooper的观点相一致(Cooper,1975)。本研究还发现具有大小不同视角的刺激的心理旋转对旋转相关电位的不同影响,为项叶电极波幅的负向漂移反映心理旋转过程的功能显著性提供了新的证据。