形象记忆过程中信息编码和提取的脑机制研究

关于形象记忆内在机制的研究是当代心理学研究领域中的重点和难点问题，其研究成果可以加深对想象和形象思维心理机制的理解，促进对创新创造力实质的深入探索。本项目在已有视觉表象与记忆研究的基础上，着眼于形象记忆在想象和创造性活动中的重要作用，借助认知神经科学中的多体素模式分析技术，研究形象记忆过程中感性形象信息编码与提取的脑机制。研究共包括两大部分：第一部分探讨如何采用多体素模式分析技术从脑激活模式中解码感性形象信息；第二部分通过分别探讨形象记忆过程中感性形象信息的模拟性、整体性和抽象性特征在编码与提取过程中的神经机制，以揭示形象记忆的本质特点，进而为学习、记忆和创新思维能力的培养提供科学依据。

表象在想象、形象思维以及创造性思维中发挥重要作用。由于缺乏科学有效的方法，表象的实质与功能问题一直是心理学研究的难点。本项目借助功能磁共振多变量模式分析方法尝试从“读心术”的角度探讨视觉表象的神经机制问题，以期在拓展表象研究方法的同时能够继续深化表象神经机制问题的研究。本项目包括两个方面：（1）功能磁共振多变量模式分析在区分不同心理状态中的作用。我们的研究证实多变量模式分析方法（如，支持向量机）可以有效地“解码”大脑功能状态，该方法为研究表象神经机制问题提供了方法上的保障。（2）通过“视觉表象可视化”来探讨视觉表象的神经机制问题。前人研究证实知觉物体的形象可以通过编码模型与贝叶斯模型从脑激活模式中重建出来。在此基础上，本项目通过探讨视觉表象与视知觉之间的关系，借助一系列实验研究证实表象的神经机制与大脑自上而下调控知觉表征的神经机制密切相关。我们证实了大脑形状特异性脑区（LOC）是表象参与调控知觉表征的重要脑区，而且探讨了LOC脑区激活模式（表象表征信息）与外界刺激上视觉特征（Gabor特征）之间的关系，研究发现大脑自上而下的调控模式与外界视觉刺激的特征模式之间存在特定的对应关系，表象激活模式与对应的知觉刺激的特征模式之间存在对应关系。以此为依据，我们提出通过分析大脑形状特异性脑区对初级视觉皮层的调控模式，以及外界视觉刺激特征模式与初级视觉皮层激活模式之间的关系是实现视觉表象可视化的可行性途径。本项目为表象的知觉预期理论提供了实验证据，有利于揭示表象的实质问题，为认知神经科学最终实现真正意义的“读心术”指明了方向。