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随着现代科学技术的发展,脑成像、脑电技术设备等相关科学手段和分析方法的相继出现,人脑逐渐由“黑盒”变成“灰盒”。这为我们的科学研究提供了技术前提。最近许多学者认为建立人类高级思维模型是我们现阶段所需解决的一个重要问题,这必将给人工智能的发展带来强大动力。
范畴三段论推理是演绎推理的基础,对于心理学、认知科学和人工智能等研究领域有着重要的意义。推理内容上,情绪在推理等高级认知活动中扮演重要的角色,情绪对推理的影响已成为研究的关注点。范畴三段论推理的研究已取得了大量成果,但仍存在如下问题:
1.不同情绪(正性、中性、负性)对范畴三段论推理行为结果的影响还存在着争议。
2.不同情绪(正性、中性、负性)内容的范畴三段论推理在时序方面的脑信息机制研究尚不充分。
事件相关电位技术(ERP)在实时测量大脑对刺激处理动作上具有优势,可以揭示大脑活动在时序方面的变化。因而本研究针对已往研究中存在的问题,采用Conclusion-Evaluation范式(简称CE范式),利用事件相关电位技术对范畴三段论推理进行研究。
本论文利用事件相关电位技术(ERP)从时序及推理努力程度的角度分析情绪对推理的影响,并尝试用ERPs数据结合行为数据来研究大脑活动的规律。研究发现:
正性情绪下的正确率显著低于中性、负性的正确率,而中性与负性的正确率未见显著差异。而反应时上存在显著差异:负性情绪的反应时间小于正性情绪的反应时间,正性情绪的反应时间小于中性情绪的反应时间。由于ERP实验中确定成分属于最重要的任务,同时确定成分也是ERP实验的难点,因此在数据分析中我们更关注大成分,同时我们使用了差异波分离了推理成分。从ERP数据可见,正性和负性情绪使得推理成分的波幅显著减小,并使得推理的潜伏期缩短。但是正性情绪和负性情绪参与下推理任务诱发的头皮电位都大于中性情绪下的头皮电位。说明情绪诱发了更多的心理资源。
我们的结论是正负性情绪的参与,可以降低推理成分的波幅,同时缩短潜伏期。这可能使得正性和负性情绪参与的推理任务的反应时间显著小于中性推理任务。在正、负情绪参与下推理任务诱发的头皮电位要大于中性情绪下推理任务诱发的头皮电位,但是我们不能因此认为情绪促进了推理;同样我们也不能因为中性推理成分的波幅大于情绪参与下的推理波幅,而认为情绪抑制了推理。由于大脑推理活动的复杂性,至少包含了词义、句意的理解、长期记忆的调动、以及心理资源的整合等阶段。当推理中更多的需要长期记忆参与时情绪的参与可能表现为对推理活动的促进,相反,当长期记忆干扰推理活动,或者当情绪消耗了众多的心理资源导致推理动作本身得不到足够的心理资源时,就有可能表现为情绪抑制范畴三段论推理。