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《心理发展与教育》双月刊 北大核心

作者:润色论文网  来源:www.runselw.com  发布时间:2019/6/24 14:54:50  

基本信息

主办单位:北京师范大学

出版周期:双月

ISSN:1001-4918

CN:11-1608/B

出版地:北京市

语种:中文

开本:16开

创刊时间:1985

出版信息

专辑名称:哲学人文科学;社会科学II

专题名称:教育理论与教育管理;心理

出版文献量:2452 篇

总下载次数:2949618 次

总被引次数:77600 次

评价信息

(2018版)复合影响因子:3.033

(2018版)综合影响因子:1.689

该刊被以下数据库收录:

CSSCI 中文社会科学引文索引(2019-2020)来源期刊(含扩展版)

北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊:

1992年(第一版),1996年(第二版),2000年版,2004年版,2008年版,2011年版,2014年版,2017年版;

期刊荣誉:

Caj-cd规范获奖期刊;

收录论文范文

身体部位心理旋转的认知与神经机制

摘要:除了经典的对于抽象几何图形或字母的心理旋转任务,还有一类心理旋转以手、脚等身体部位图片作为反应刺激。在身体部位心理旋转中,被试一般想象的是自身身体旋转,想象过程受当前身体姿势与身体生理局限性的影响。而在客体心理旋转中,被试往往将刺激作为外在的客体进行想象旋转。两类心理旋转任务都被发现存在顶叶区域的激活,但运动相关皮层的激活更多地在身体部位心理旋转任务中被发现。关于儿童身体部位心理旋转与实际运动的联系紧密性的讨论尚未得到一致的结论,未来研究需要继续探讨随着年龄增长,身体部位心理旋转受生理局限性的影响是增强还是减弱。身体图片加工的自动性,身体部位心理旋转的可塑性也是未来研究可以深入探讨的问题。对于身体部位心理旋转的深入了解也有助于这一任务在临床诊断治疗、运动员与飞行员训练和选拔中的应用。

关键词:心理旋转; 身体部位; 表象; 运动表象;

1 引言

心理旋转的概念最初由Shepard和Metzler于1971年提出。心理旋转能力作为一种视空间表象操作能力,反映了个体在头脑中想象某一对象从一定角度旋转到另一个角度的能力 (Cooper&Shepard,1973;Shepard&Metzler,1971) 。这种能力在日常生活中应用广泛,诸如地图识别、工具使用等过程中,个体就往往需要进行一定的心理旋转。在现代认知科学领域,心理旋转一直是研究者关注的重要课题,其研究成果使得人们不断深入理解空间认知和表象操作过程,也为空间能力的测量与训练提供了方法与依据。

除了常见的以几何图形 (Jordan,Heinze,Lutz,Kanowski,&Jncke,2001;Shepard&Metzler,1971) 、字母 (Cooper&Shepard,1973) 、物体图片 (Jolicoeur,Corballis,&Lawson,1998;Vingerhoets,de Lange,Vandemaele,Deblaere,&Achten,2002) 等客体为刺激的心理旋转任务,不少研究者也在关心以身体部位为刺激的心理旋转任务,并且发现了一些此类任务特有的效应 (Ionta,Fourkas,Fiorio,&Aglioti,2007;Parsons,1987;Parsons,1994;Sekiyama,1982) 。比较身体部位心理旋转任务和客体心理旋转任务有助于人们深入理解心理旋转的认知和神经机制。身体部位心理旋转的一些结果也为具身认知理论提供了证据 (Amorim,Isableu,&Jarraya,2006) ,其研究成果对于临床诊断和康复训练、运动人才选拔方面也具有应用价值 (Amick,Schendan,Ganis,&Cronin-Golomb,2006;Coslett,Medina,Kliot,&Burkey,2010;Dalecki,Dern,&Steinberg,2013) 。本文将聚焦这种对身体部位的心理旋转,简要回顾此类任务的经典研究,具体介绍此类任务与客体心理旋转在行为指标与神经机制上的异同,任务表现如何随年龄发展变化,并对未来可能的研究方向与应用前景进行展望。

2 身体部位心理旋转的早期研究

使用身体部位图片作为心理旋转的刺激,最早可以追溯到Cooper与Shepard在1975年发表的对于左右手判断任务的研究 (Cooper&Shepard,1975) 。在这项研究中,被试会看到手指朝向不同的手心或手背图片,他们的任务是尽可能快地判断所呈现的图片是左手还是右手。被试判断左右手的时间随着手指朝向与竖直朝上方向偏离的角度增大而增大。特别是手指竖直朝下的图片,需要耗费被试格外长的时间完成判断,并且被试也声称在判断此类图片时较为困难。这一发现与之前关于字母和三维立方体的心理旋转结果相近 (Cooper&Shepard,1973;Shepard&Metzler,1971) 。由此研究者推断,被试在进行左右手判断时进行了心理旋转。被试先是将头脑中有关自己某一只手的表象旋转到与图中手相同的朝向,然后对想象的手与呈现的手进行比较,进而做出判断。被试想象的手存在一个典型的朝向,即手指竖直向上的方向,因此所呈现的手越接近这一朝向,被试判断就越容易。

针对“被试在左右手判断中想象了自己的手旋转”,Sekiyama (1982) 使用了不同姿势的手部图片,具体探讨了运动觉和本体感觉在这一心理操作过程中的作用。不同于Cooper与Shepard (1975) 的研究,研究者在数据分析时分离了左手和右手图片的数据,发现被试的反应时曲线并非关于180°对称。对于左手来说,225°反应时最大,判断最难,而对于右手来说,则是135°的判断速度最慢。面对不同姿势的手部图片,被试判断的反应时模式也存在显著差异,表现出与实际手部运动难易程度的一致性。这表明个体对自己手的心理表征与操作不仅仅是视觉上的,还包括运动觉上的。实际运动的可能性与困难程度影响了被试的心理表象操作。

除了对手部图片的左右判断,Parsons (1987) 还让被试判断一个沿三维空间中不同轴旋转的人偶伸展的是哪一侧的手臂。研究者不仅记录了被试进行左右判断的时间,还记录了另一群被试想象自己旋转到与图中人偶相同朝向所用的时间。研究表明,无论是想象任务还是左右判断任务,被试的反应时随着自身朝向与人偶朝向角度差异的增大而增大,并且想象自身旋转与判断人偶左右手的时间存在正相关。这进一步证实被试借助了自己的身体,通过想象自身旋转完成了对外部刺激的左右辨别。

在此之后,越来越多的研究者使用身体部位 (包括手、脚、脖子、全身等) 作为心理旋转任务的刺激材料,并将这类心理旋转同对抽象图形或符号的心理旋转进行比较 (Zacks&Michelon,2005) 。大量关于此类心理旋转的内部过程、影响因素,以及不同人群在该任务中表现的研究在近二十年涌现,使人们得以深入理解这一不同于客体心理旋转的过程。

3 身体部位心理旋转的行为表现与认知加工机制

同为心理旋转任务,身体部位心理旋转主要引发被试进行自我中心视角转换,想象自身转到刺激角度,客体心理旋转主要引发被试进行基于物体的空间转换,想象物体转到目标角度。相比客体心理旋转,身体部位心理旋转具有判断更快,更加自动化的优势,但同时也存在反应受到生理局限性限制的劣势。这些差异反映出运动觉在身体部位心理旋转认知加工过程中的重要作用。

3.1 身体部位心理旋转的反应时不随角度线性变化

对于客体心理旋转来说,虽然沿三维空间中的不同轴旋转会带来整体上的反应时与正确率差异 (Battista&Peters,2010) ,但反应时和正确率随旋转角度变化的模式在不同旋转轴上基本相同:反应时和正确率曲线都关于180°对称,从0°~180°反应时与旋转角度都呈现单调线性关系 (Shepard&Metzler,1971) 。

但在身体部位心理旋转中,被试判断的反应时与正确率随旋转角度的变化并不完全是线性的。不少研究发现,对于0°~30°的小角度来说,被试反应时随角度变化的幅度不大,而对于较大的角度,反应时变化则十分明显,特别是180°时,被试判断尤其困难 (Parsons,1987;Sekiyama,1982;赵杨柯,钱秀莹,2010) 。这种开始平缓,之后变得陡峭的反应时曲线在形态上更加接近二次函数或指数函数模型。被试的这种反应模式或许与身体部位实际旋转的难易程度有关。也有人提出被试在完成小角度和大角度的任务时可能使用了两种不同的策略:当角度较小时,被试可以通过具身化的过程直接匹配图片与自身身体部位,迅速完成判断;而当旋转角度较大时,被试则需要将身体部位的内在表征旋转到与图片一致的方向,之后再进行判断 (Kessler&Thomson,2010) 。

同时,身体部位心理旋转的反应时曲线在不同旋转平面上可能存在较大差异。比如,Parsons (1987) 的研究发现,当呈现的身体图片沿不同的轴发生旋转时,被试的反应时曲线在一些平面上十分平缓,在一些平面上则较为陡峭。这一模式与想象自身沿不同轴旋转的模式对应,体现了身体生理局限性对于心理旋转过程的影响。

3.2 身体部位心理旋转受到身体生理局限性的影响

Sekiyama (1982) 的研究发现,被试进行左右手判断的反应时曲线并非关于180°对称,并且存在左手刺激与右手刺激的差异。总的来说,判断朝向身体中心轴的手 (如左手135°) 要比判断背离身体中心轴的手 (如左手225°) 容易。这一模式与实际手部运动的难易情况一致,反映出身体生理局限性对于身体部位心理旋转的影响。在这之后,大量国内外研究也证实了这种内旋效应的存在,即识别向身体内侧旋转的手部图片 (或脚部图片) 要比识别向身体外侧旋转的手部图片 (或脚部图片) 速度更快,正确率更高 (Zapparoli et al.,2014;陶维东,孙弘进,闫京江,周柳,2008) 。

被试进行左右判断任务的表现受到其实际运动局限性的限制。由此研究者相信,被试在任务中使用了自身运动的表象,即对于实际运动过程的心理模拟。作为能够反映身体部位心理旋转中生理局限性的行为指标,内旋效应也因此常被用于确认被试在任务中是否使用了运动表象,区分基于物体的空间转换和自我中心视角转换 (de Lange,Roelofs,&Toni,2008;ter Horst,van Lier,&Steenbergen,2010) 。

3.3 当前身体姿势影响身体部位心理旋转

被试在任务过程中的实际身体朝向和身体姿势会影响他们在任务中的表现。若在判断过程中被试手心朝下,则判断手背图片会易于手心图片;相反,若判断过程中被试手心朝上,则对于手心图片的判断会变得更快 (Lameira et al.,2009;Parsons,1994;陶维东等,2009) 。一些研究要求被试进行口头报告或使用脚踏板进行左右手判断,发现被试将手背在身后进行判断的反应时大于将手放在膝盖上进行判断时的反应时 (Ionta et al.,2007) 。此外,被试对于手的判断要快于对脚的判断,并且改变手的姿势对于判断左右脚图片并不会造成明显的干扰 (Ionta et al.,2007;Ionta,Perruchoud,Draganski,&Blanke,2012;曲方炳,2013) 。

3.4 身体部位图片识别的自动化

身体部位作为一种与人们关系十分紧密的刺激,可能存在识别的自动化。Parsons (1994) 在研究中发现,被试一开始想象旋转的手并不是随机或者固定的,否则被试在表象与刺激不匹配后需要重复进行心理旋转,使得反应时的变异增大。他在模型中提出,个体判断身体部位的左右时,会先利用内隐知识快速识别,之后再通过心理旋转确认刺激是不是真的是左/右侧的。

为了证明这一快速内隐的过程,有人利用Simon任务的变式对左右手识别的自动性进行了检验 (Ottoboni,Tessari,Cubelli,&Umilt,2005;Vainio&Mustonen,2011) 。被试并不直接判断手的左右,而是对手部图片中央呈现的另一个刺激进行辨别反应。若存在对于左右手的自动识别,那么当按键的手与呈现的手一致时,被试的反应时要快于不一致条件。上述研究的确发现了这种一致性效应,但这一效应不太稳定,根据呈现的是手心还是手背,刺激图片中是否包含小臂,手部图片与辨别刺激呈现的时间间隔不同,效应可能消失甚至出现相反的效应。之后有研究者提出,被试面对身体图片时激活的并不是身体部位关于被试自身的左右位置关系,而是它们相对于一个外在躯体的视空间关系,身体生理局限性不影响这个过程 (Tessari,Ottoboni,Baroni,Symes,&Nicoletti,2012) 。

3.5 身体部位心理旋转与客体心理旋转的内在过程差异

不少研究者认为,身体部位心理旋转区别于客体心理旋转的上述表现反映了两类任务内在过程的差异 (赵杨柯,钱秀莹,2010) 。

无论是身体部位心理旋转还是客体心理旋转,作为一种心理旋转任务,进行的都是心理空间转换 (mental spatial transformation) ,即在头脑中想象外界物体或自身发生空间运动来推理物体或自身发生位移、旋转等空间转换后的结果。根据转换依赖的参照系不同,人们将空间转换分为了基于物体的空间转换 (object-based transformations) 和自我中心视角转换 (egocentric perspective transformations) 。

在基于物体的空间转换中,客体中心参考框架相对于自我中心参考框架和环境参考框架的关系更新,自我中心参考框架和环境参考框架的关系不变。被试在完成客体心理旋转时一般就是进行这种基于物体的空间转换。在客体心理旋转任务中,个体想象的往往是一个外在的客体在空间中发生旋转。想象过程中观察者的位置和视角不发生变化,而客体相对于观察者的空间关系不断调整。这一过程依赖于个体对于刺激的视觉表象 (visual imagery) 的操作。

在自我中心视角转换中,自我中心参考框架相对于客体中心参考框架和环境参考框架的关系更新,客体中心参考框架和环境参考框架的关系不变。身体部位心理旋转会引发被试进行这种自我中心视角转换。在身体部位心理旋转时,个体想象的是自己或自己身体的一部分在空间中旋转。在想象旋转过程中观察者不断调整自身相对于环境的空间关系,依赖的是运动表象 (motor imagery) ,此时运动觉和本体觉经验也会参与其中,影响任务表现。

4 身体部位心理旋转的神经机制

目前,关于心理旋转过程具体涉及哪些大脑皮层活动的研究并没有形成一个统一的结论。身体部位心理旋转和客体心理旋转是否占用各自特异的加工资源,这一问题也还处于探索阶段。借助事件相关电位技术 (ERP) 、正电子发射层析照相术 (PET) 、功能磁共振成像术 (f MRI) 、经颅磁刺激 (TMS) 等神经生理技术,现有研究发现顶叶在客体心理旋转和身体部位心理旋转中都会出现稳定的激活,而运动相关皮层可能更多地参与了身体部位心理旋转。

4.1 顶叶区域在心理旋转过程中的激活

在对于客体心理旋转的研究中,研究者们比较一致地发现了顶叶区域 (parietal cortex) ,特别是顶上小叶 (superior parietal lobes) 在心理旋转过程中的重要作用 (Zacks,2008;Zacks&Michelon,2005) 。相比无需进行心理旋转的基线任务,顶叶在心理旋转任务中出现了更强的激活 (Cohen et al.,1996;Kosslyn,Di Girolamo,Thompson,&Alpert,1998) 。随着客体旋转的角度增大,顶上小叶活跃程度变强 (Gauthier et al.,2002;Gogos et al.,2010;Richter et al.,2000) ,表明这一区域直接参与了心理旋转过程本身。

在身体部位心理旋转中,人们同样发现了顶叶皮层的广泛激活 (de Lange,Hagoort,&Toni,2005;Bonda,Petrides,Frey,&Evans,1995;Kosslyn et al.,1998;Parsons et al.,1995) 。这些区域被认为可能与注意控制、空间关系表征等功能有关。因此顶叶皮层在客体心理旋转和身体部位心理旋转中的稳定激活,可能反映出两类心理旋转中共通的视空间转换基础

4.2 运动相关皮层在心理旋转过程中的激活

相对于客体心理旋转,身体部位心理旋转中可能存在运动相关皮层的特异性激活,这是支持两类心理旋转神经机制相异的主要证据。

通过比较完成身体部位心理旋转任务和无需进行心理旋转的基线任务时的皮层活动,大量研究表明运动相关皮层参与了身体部位心理旋转,包括初级运动皮层 (primary motor cortex) 、前运动皮层 (premotor cortex) 、辅助运动区 (supplementary motor area) 、小脑 (cerebellum) 、基底神经节 (basal ganglia) 等 (Bonda et al.,1995;Kosslyn et al.,1998;Parsons et al.,1995) 。还有研究发现了初级运动皮层、前运动皮层在身体部位心理旋转中的激活程度与刺激旋转角度存在正相关 (de Lange,Helmich,&Toni,2006;de Lange et al.,2008;Zacks,Ollinger,Sheridan,&Tversky,2002) 。身体旋转的角度越大,初级运动皮层、前运动皮层更加活跃,并且向身体外侧旋转的刺激要比向身体内侧旋转的刺激更强地激活这些区域,这为运动相关皮层直接参与身体部位心理旋转过程提供了更有力的证据。

经颅磁刺激实验使研究者更加相信运动相关皮层参与了身体部位心理旋转。Ganis等人在被试进行对手或者脚的心理旋转任务时,对被试的左侧初级运动皮层施加了单脉冲磁刺激以暂时抑制其活动,发现若在刺激图片呈现650毫秒时施加单脉冲磁刺激,被试的反应时相比对照任务会明显变慢,并且相比对脚的心理旋转,这一效应在手部心理旋转中更为明显 (Ganis,Keenan,Kosslyn,&Pascual-Leone,2000) 。Tomasino等人也发现,在刺激呈现400毫秒后对被试的左侧初级运动皮层施加TMS会干扰被试对手的相同-不同判断,却不会影响对字母的心理旋转 (Tomasino,Borroni,Isaja,&Rumiati,2005) 。后续的TMS研究也得到了类似的结论 (Pelgrims,Michaux,Olivier,&Andres,2011) ,说明了运动相关皮层在身体部位心理旋转中所起的特殊作用。

有研究直接比较了身体部位心理旋转和客体心理旋转过程中相关脑区的激活程度,发现初级运动皮层在身体部位心理旋转任务中要比客体心理旋转时更加活跃 (de Lange et al.,2005;Kosslyn et al.,1998) ,支持了两类心理旋转的分离。

与此同时,不支持两类任务在运动相关皮层激活方面有差异的证据同样存在。一些研究并没有发现运动相关皮层在身体部位心理旋转中的激活 (Cona,Marino,&Semenza,2017) 。特别是在运动系统中起着重要作用的初级运动皮层,至今对于它是否参与身体部位心理旋转仍然具有争议。而关于客体心理旋转中是否存在运动相关成分的问题也是研究者正在试图解决的。一些客体心理旋转的研究的确发现了负责运动执行与计划的脑区参与 (Cohen et al.,1996;Richter et al.,2000;Zacks,2008) 。Bode,Koeneke和Jncke (2007) 对被试的左侧初级运动皮层施加经颅磁刺激,发现无论是对于三维立方体、二维图形还是工具图片的心理旋转,被试右手肌肉的运动诱发电位都要显著高于基线状态,表明客体心理旋转激活了初级运动皮层。而手部心理旋转引发的运动诱发电位反而要弱于客体心理旋转中的运动诱发电位,且与基线状态的差异不显著。显然,该结果不支持只有身体部位心理旋转需要激活运动相关皮层。

上述不一致的结果可能来源于不同实验中实验刺激和实验流程上的差异,使得被试在相似的实验任务中利用的策略不尽相同。以往研究表明,面对同样的身体图片刺激,被试既可以在判断中想象自己旋转,也可以将身体部位作为一个外部的客体刺激,利用视觉表象进行心理操作。若在指导语中要求被试将刺激作为客体旋转,或是使用相同-不同判断任务,被试倾向于使用基于物体的空间转换策略完成任务;若在指导语中要求被试想象自身转动,或是使用左右判断任务,被试则会进行自我中心视角转换 (Hoyek,Di Rienzo,Collet,Creveaux,&Guillot,2014;Kaltner,Riecke,&Jansen,2014) 。客体心理旋转方面,被试除了进行基于物体的空间转换,也可以进行自我中心视角转换。根据任务要求,被试可以通过想象的手动操作将刺激旋转到目标角度,或在想象自身旋转后将自身左右参考轴带入客体中,从而完成判断 (Vingerhoets et al.,2002;Voyer,Jansen,&Kaltner,2017;Wraga,Thompson,Alpert,&Kosslyn,2003) 。

5 身体部位心理旋转随年龄的发展

上述研究关注的均为成人。一些研究者把目光放在儿童身上,试图了解身体部位心理旋转是如何随年龄发展变化的 (Funk,Brugger,&Wilkening,2005;Kaltner,&Jansen,2016;Kruger,&Krist,2009) 。

对于身体部位心理旋转随年龄的发展变化存在两种可能。第一种是,随着年龄增长,儿童进行身体部位心理旋转越来越不依赖实际的运动技能。第二种可能是,随着年龄增长,儿童在身体部位心理旋转中的表现与实际运动能力的联系越来越紧密。

第一种假设来源于皮亚杰的认知发展阶段理论。根据皮亚杰的观点,孩子们会经历从感知运动阶段到具体运算阶段的发展,从依赖实际的操作解决问题逐渐掌握在心理想象中表征运动。因此孩子们完成身体部位心理旋转也可能从依赖当前身体状态发展为能够借助头脑中身体部位的典型表象进行想象操作。Funk等 (2005) 的研究就发现,5~6岁的儿童分别使用手心朝上或朝下的姿势判断手掌或手背图片的左右时,当前手部姿势与刺激图片朝向一致条件下的反应更快。而成人在面对生活中更常见的手背形象以及用手心朝下的姿势时反应更快。儿童相比成人更多地受当前身体姿势的影响,他们的运动想象过程更加依赖实际的运动操作。

与此相反,根据具身认知理论则会得出身体部位心理旋转与实际运动的联系随年龄增长越来越紧密这一假设。随着年龄增长,儿童的实际运动经验越来越丰富,他们在实际运动过程中受限于身体生理局限性的真实体验也不断积累。根据具身认知理论,运动经验会塑造人们的认知过程 (叶浩生,2010) ,所以儿童的这些身体运动经验会影响到他们对于他人运动的认知判断。当面对身体图片时,运动经验更加丰富,更多体验到真实身体生理局限性的儿童在进行运动表象操作时也更可能受到生理局限性的约束。Kruger和Krist (2009) 在研究中让幼儿园儿童、一年级儿童和成人分别完成左右手判断任务,发现三个年龄组都出现了明显的内旋效应,但幼儿园儿童在任务中表现出的内旋效应最弱,并且只在右手条件下出现。这一结果印证了身体部位心理旋转越来越受实际运动影响的假设。另一方面,儿童在头脑中想象自身身体运动的能力也会随年龄发展。有研究发现,使用自我中心视角转换完成身体部位心理旋转的能力要晚于基于物体的空间转换 (Crescentini,Fabbro,&Urgesi,2014) 。Kaltner和Jansen (2016) 的研究比较了儿童、成人与老年人在客体心理旋转、身体图片的左右判断 (自我中心视角转换) 、身体图片的相同-不同判断 (基于物体的空间转换) 任务中的表现,发现相比成人,儿童与老年人利用身体表象完成任务的能力有所不足。因此较小的儿童在面对身体部位心理旋转时,很可能将身体部位图片当做客体进行基于物体的空间转换,反应不受实际身体运动的影响。只有当儿童发展到能够基于对自身运动表象的操作完成心理旋转后,实际身体运动才会影响他们的表现。

目前,关于正常儿童身体部位心理旋转表现随年龄发展的研究数量还很有限,针对身体部位心理旋转与实际运动过程联系的发展变化的研究并没有得到统一的结论,两种假设分别都有一定的理论和证据支持。关于身体部位心理旋转的发展研究还有较大的探索空间。

6 未来展望与应用前景

综上所述,行为研究和神经生理研究都发现身体部位心理旋转与客体心理旋转存在差异。在身体部位心理旋转中,被试往往在头脑中想象自身身体旋转,这一过程受当前身体姿势与身体生理局限性的影响。而在客体心理旋转中,被试往往将刺激作为外在的客体进行想象旋转。两类心理旋转任务都被发现存在顶叶区域的激活,但运动相关皮层的激活更多地在身体部位心理旋转任务中被发现。关于儿童身体部位心理旋转与实际运动联系紧密性的讨论尚未得到一致的结论,一些研究发现随着年龄增长,儿童的身体部位心理旋转越来越受生理局限性的影响,另一些则发现这种效应在儿童身上要比在成人身上更强。

6.1 未来展望

目前已经有大量研究针对客体心理旋转的过程、影响因素、可塑性、发生发展、性别差异等话题进行了深入而细致的讨论,但有关身体部位心理旋转的研究无论在数量上还是内容的丰富性上都不如客体心理旋转,这为未来的研究留下了不少空间。

在身体部位心理旋转的发展方面,研究既可以帮助我们从发展的角度认识身体部位心理旋转的过程,进一步认识其中涉及的基本认知能力,了解运动效应的普遍性,也能帮助人们测量和把握空间能力和表象操作能力的发展情况。未来研究可以继续关注儿童在身体部位心理旋转中的表现,系统地考察儿童表现随年龄的发展变化,并与其他空间任务的发展情况进行比较。

从被试在身体部位心理旋转中的表现可以看出,身体图片是一类特殊的刺激,它可以使人带入自身,激活人们的感觉运动系统,这与具身认知的观点不谋而合。但目前关于身体图片自动被识别、自动激活运动系统的研究尚无明确的结论,今后的研究可以使用不同任务,对这一假设进行验证。

在身体部位心理旋转的可塑性上,一些研究发现了积极的结果。Berneiser,Jahn,Grothe和Lotze (2018) 让一组被试进行一段时间的左右手辨别训练,结果发现训练组被试在左右手判断中的正确率与反应速度在训练之后提高明显,并且他们的前运动皮层以及负责运动表征的区域在后测中激活更强。这反映出短期训练对于身体部位心理旋转的促进作用。通过比较运动员与一般被试,人们也发现了长期运动训练影响任务表现的证据:体操、柔道、足球等项目的运动员在身体部位心理旋转中的表现要好于普通人 (Jansen,Lehmann,&Van Doren,2012;Steggemann,Engbert,&Weigelt,2011) 。不过,也有研究没有发现运动训练带来的这种优势 (Wallwork,Butler,Wilson,&Moseley,2015) 。之后的研究者可以进一步开展身体部位心理旋转能力可塑性的研究,了解个体能否通过表象训练或运动训练提高身体部位心理旋转能力,进而促进这一任务在临床与运动训练等领域的应用。

6.2 应用前景

由于在身体部位心理旋转时,被试往往需要想象自己的身体部位旋转一定的角度,人们正在尝试将这类任务应用于与运动能力和空间能力相关的领域中,如临床研究与诊断、飞行员与运动员的人员选拔等。

大量临床研究发现,帕金森病人、瘫痪病人、肌张力障碍者等运动能力受损的患者以及疼痛病人也存在认知层面的运动功能损伤,在身体部位心理旋转中的表现要比正常被试更差 (Amick et al.,2006;Coslett et al,2010;de Lange et al.,2008;Fiorio et al.,2007;Steenbergen,van Nimwegen,&Craje,2007) 。这加深了人们对于这些疾病的理解。未来,身体部位心理旋转或许可以成为诊断、评估病人运动表象能力的一项指标,并与直接指导患者进行运动想象的运动想象疗法结合,辅助病人进行运动康复训练。

体育运动中,表象训练被认为是一项有效的训练方式 (黄志剑,王积福,向伟,2013) ,通过测量运动表象能力选拔人才或评估训练效果也已被广泛接受。研究证实,身体部位心理旋转的反应时与运动想象量表评分存在负相关,被试运动想象能力越强,判断速度越快 (周慧琳,左国坤,万小平,徐佳琳,2017) 。因此身体部位心理旋转可以用于测量运动员的表象能力,在运动员选拔、训练方案制定、日常考核和评估中发挥重要作用。

与运动员类似,飞行人员也需要具备较强的心理运动能力和空间能力,因此心理旋转任务常常被用于飞行员的选拔与训练。特别是模拟失重状态下进行的客体和身体部位心理旋转研究 (Dalecki et al.,2013;段娇博,2015) ,有助于人们了解失重这一特殊状态对于飞行员与航天员执行任务的影响,为开展针对性的训练提供参考。

参考文献

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