创新思维中原型激活促发顿悟的认知神经机制

创造性是人类智能的高级表现,创新思维则是个体创造性的核心过程。我们以创造性问题解决中的顿悟过程为研究对象,提出并验证了创新思维中原型激活促发顿悟的理论构想;综合运用事件相关电位(ERP)和功能性核磁共振(fMRI)的技术优势,初步揭示了原型激活促发顿悟的大脑机制。具体表现为,楔前叶的激活可能与原型激活和关键信息提取有关;左侧额下回/额中回的激活可能与与思维定势打破和新异联结形成有关;同时研究也表明大脑的特定准备状态(额中回/扣带前回的激活)对顿悟的产生有积极的促进作用。

原型激活促发顿悟的大脑机制:来自ERP研究的证据

通过"多对对"学习-测试的两阶段实验范型,采用事件相关电位(ERP)技术探讨了顿悟问题(字谜)解决中原型激活促发顿悟的脑内时程动态变化。结果发现,在字谜呈现后的1400 ms内,"有顿悟"与"无顿悟"字谜所诱发的脑电活动基本一致,说明原型字谜的激活可能有自动化加工的趋势;随后,在1400 ms-2500 ms内,"有顿悟"比"无顿悟"字谜诱发出一个更加负性的ERP成分,具体包括:1400-1700 ms(LNC1),1700-2000 ms(LNC2)以及2000-2500 ms(LNC3)。偶极子定位结果显示,LNC1主要起源于左侧额中回附近,可能与关键性启发信息的激活过程有关;LNC2主要起源于左侧额叶,可能主要反映了思维定势的打破以及新异联系的形成过程;而LNC3主要起源于PPC附近,可能与猜中字谜后的情绪体验有关。

顿悟中原型冗余信息对原型激活的干扰作用

该研究以21个科学发明创造性问题为材料,采用"学习7个原型—测试7个问题"的两阶段实验范式,通过操纵原型材料中的冗余信息(无、少和多)、标识有无(原型材料中是否标出特征性功能语句)考察了原型材料中的冗余信息对原型激活的影响,结果表明:(1)冗余信息对原型的激活有显著性干扰影响,且随着冗余信息的增加,干扰效应随之增加,原型的激活率显著降低;(2)标识对原型的激活有显著性影响,有标识比无标识激活率更高;(3)冗余信息和标识存在交互作用,说明冗余信息能起到干扰作用很可能主要由于冗余信息掩盖了原型中的关键信息(特征性功能)。

从激活扩散原型看颜色扰乱对语义理解的影响

斯特鲁普效应是指在心理学中干扰对反应时间影响的实验。在斯特鲁普效应的基础上,利用DMDX软件设计心理语言学试验,根据激活扩散模型的理论设立三组不同的试验数据,测试当词的印刷颜色与词的意义相冲突,任务是选择语义所包含的颜色而非字体印刷颜色。试验得出的数据经SPSS软件进行统计分析,最终检验了提出的三个假设,即颜色扰乱对语义的理解存在显著的影响,并且语义与所指颜色距离越远,反应时间越长。

发明创造问题解决中的原型位置效应

以科学发明创造问题为实验材料,采用"一对一"实验范式,对发明创造问题解决中的原型位置效应进行探讨,结果发现:(1)原型位置主效应显著,后呈现原型成绩显著优于先呈现原型;(2)原型位置效应受创造性倾向影响,随创造性倾向的提高而显著降低;(3)原型位置效应不受启发量影响,但不同创造性个体受高低启发量影响;(4)发明创造问题解决得分与创造性倾向总分相关显著,二者在原型位置效应上表现相同的效应。

顿悟的原型启发机制的研究

简述"原型启发"理论的提出,概述了原型启发认知机制和脑机制的研究进展,提出了原型启发的未来研究设想。

原型与问题呈现方式对科学问题解决的影响

以西南大学编制的《科学发明创造实验问题材料库》中24个科学问题为实验材料,随机抽取南通大学在校文理科大学生为被试,通过操纵学习时原型呈现方式(文本原型或文本原型+图形)和测试时问题呈现方式(文本问题或文本问题+图形),探讨了原型及问题本身呈现方式对科学问题解决的影响。结果发现:1)在科学发明问题解决中,在有图形的问题呈现方式下问题解决正确率高于文本问题呈现方式下的问题解决正确率;2)原型呈现方式在原型激活率上存在显著差异,在科学问题解决正确率上差异不显著;问题呈现方式在原型激活率上不存在显著差异,在科学问题解决正确率上差异显著;3)原型呈现方式和问题呈现方式在问题解决正确率和原型激活率上不存在交互作用,没有产生累加效应。

顿悟:是进程监控还是表征转换

当前解释顿悟问题解决机制的理论主要有表征转换理论和进程监控理论。进程监控理论主要解释了顿悟问题为什么困难,但事实上它并没有说明顿悟问题为什么会解决,只回答了在什么情况下被试才会寻求其他的方法,而且它把顿悟问题解决的一般过程看成是同常规问题解决方法相同的过程。而表征转换理论主要解释了顿悟是如何获得的——顿悟的获得是由于问题解决者对问题的表征实现了正确的转变,但它并没有解释表征什么时候、怎么样才能转变?顿悟问题的解决经历了三个认知加工阶段,顿悟问题的解决需要在消除定势情况下激活正确的启发信息(线索),并验证了顿悟问题的原型激活和关键启发信息理论假说。

顿悟研究的两种取向

解释顿悟问题解决机制的理论主要有两种取向:探讨顿悟问题困难的原因取向与探讨顿悟为什么会获得的取向,这两种取向以进程监控理论和表征转变理论代表。进程监控理论主要解释了顿悟问题为什么困难,而表征转换理论主要解释了顿悟是如何获得的。基于两种理论的不足之处,产生了顿悟问题的原型激活和关键启发信息理论假说。

午睡剥夺对科学发明问题解决中的原型启发效应的影响

选取生态效度较高的科学发明问题材料(分为高启发量与低启发量两类),采用"1对1"和"8对8"的"学习-测试"实验范式,考察午睡剥夺对科学发明问题解决中的原型启发效应的影响。结果发现:午睡剥夺处理、范式("1对1"和"8对8")和材料启发量高低在原型激活率和问题解决率上主效应均显著,午睡剥夺和范式以及启发量高低在问题解决率以及原型激活率上的交互作用不显著。这一结果说明,午睡剥夺影响科学发明问题解决中的原型启发效应,这种影响是通过对启发信息应用和原型激活两个加工过程的影响而实现的。

基于信息生态链的高校图书馆原型启发路径研究

【目的/意义】拓展知识创新中"顿悟"核心机理的研讨深度和广度,为高校图书馆信息生态环境下知识创新的顿悟机制研究提供可行的服务策略与途径。【方法/过程】基于心理学原型启发的理论,借由物理链传动的振动模型,描述原型激活信息生态链形成中的共振现象,并分析其相关干涉因素及对应的图书馆知识创新策略。【结果/结论】依据原型共振的干涉因素,调整图书馆知识创新策略,有利于加速原型启发过程的发生以及知识的创新孵化。