视觉表象是人们日常生活应用最多的一种表象形式,也是认知心理学中研究最多的一种表象形式。视觉表象产生是用视觉呈现的客体或场景的长时记忆的信息产生短时的、类似知觉的表象加工过程。它是一个复杂的认知加工过程,也是视觉表象加工的最基础过程。对此现象的研究不仅有助于在理论上揭示人类视觉表象产生加工的规律,而且能够在实践中更为有效地检测和评定视觉空间认知的功能水平。有关表象产生的神经结构定位问题,历来就是一个有争议的话题。从传统观点来看,表象被认为主要是右半球的功能。Farah对这种观点提出了挑战,并提出至少一种加工成分-表象产生成分主要是左半球的功能。Sergent反对大脑左半球专门化于心理表象产生的假说,认为大脑两半球同时共同作用于此加工。那么视觉表象产生是否存在上述的大脑半球专门化问题,大脑两半球在不同类型表象产生中作用如何?是否有特定的加工通道支持不同类型的表象产生?视觉表象产生加工是否也存在一定的功能可塑性现象?这些问题均有待重新探讨。本文以Kosslyn双任务分离的研究范式为基础,用7个反应时实验和两个fMRI实验证实了Kosslyn的大脑半球专门化假说,确定了言语表象产生的特定脑区定位,澄清了视觉表象产生与大脑特定区域上神经功能间的联系,又通过对经过系统训练以及不同年龄阶段的被试的研究揭示了视觉表象产生的功能可塑性水平。在第一部分实验(实验1、2、3)中,本研究首先是采用经典的表象产生任务考察简单字母表象产生的认知加工特征和基本规律。以确定大脑两半球在字母表象产生过程中不同的单侧化效应,从而证实了Kosslyn的大脑半球专门化假说是否成立。在此基础上,第二部分实验(实验4、5)则进一步深入考察复杂图形材料表象产生的认知加工特征和基本规律。所用图形材料是一些具体的实物线条画,以考察图形的整体和部分属性的表象在产生过程中大脑两半球的不同作用。实验第三部分(实验6、7)运用了fMRI技术,采用BLOCK设计模式,考察了不同任务条件下言语表象产生的脑功能成像模式,分析并确定了大脑两半球在不同类型表象产生中的脑激活部位,以考察是否有特定的加工通道支持不同类型的表象产生,从而可以阐明视觉表象产生与大脑特定区域上神经功能间的联系。所用言语材料为一些具体名词,要求被试根据名词产生一般的、特定的、情景的表象。实验第四部分(实验8、9)则是进一步考察视觉表象产生加工的可塑性问题。首先是研究了在长期的学习或训练之后,成人个体关于不同类型表象产生的可塑性现象,即表象产生是否存在一定的练习效应;其次是研究了视觉表象产生能力在个体不同年龄阶段的发展趋势,也即关于其年龄效应问题。通过以上横、纵两个方面的研究为准确地把握视觉表象产生加工的性质提供了较为有力的证据,揭示了视觉表象产生功能的动态特性。综合上述实验结果,本研究支持以下结论:1大脑两半球都能产生表象,但以不同的方式进行。大脑左半球更善于用类别空间关系来安排图形各部分的排列以产生表象,大脑右半球更善于运用数量空间关系以产生表象。2就复杂客体的表象产生而言,大脑左半球专门化于产生多成分心理表象的细节特征,而心理表象的整体特征需两半球共同产生。3 fMRI研究发现,不同类型表象产生条件下大脑皮质激活的区域有所不同,在一般表象产生条件下右上额区和前扣带回皮质的激活;特定表象在大脑左半球的额叶内侧、后扣带回区、以及大脑右半球的丘脑均有激活;情景表象产生条件下左旁海马回和楔前叶以及两侧后扣带回区有激活。该结果表明不同的神经回路参与不同类型的表象产生,说明心理表象产生得到分布式神经网络的支持。4特定和情景表象的产生也激活了一组共同的神经结构,即额叶内侧和丘脑区,支持情景表象是“一个特定表象的样例”的观点。另外,fMRI研究也发现了在表象加工中大脑左半球的专门化趋势(主要是额叶区),进一步证实了表象加工中大脑半球的专门化趋势。5视觉表象产生加工水平会随着外界系统训练或年龄因素的影响发生相应的改变,从而表现出一定的练习效应和年龄效应,说明视觉表象产生加工具有相对较高的可塑性和易变性特点。6年幼儿童还不能产生空间表征,9岁左右可能是儿童类别表象产生能力发展的一个重要时期,也是个体视觉表象产生加工能力可塑性最高的时期。