兒童與成人數(shù)字推理的電生理研究.pdf

1、歸納推理是從特定的事件、事實向一般的事件或事實推論的過程，是將知識或經(jīng)驗概括簡約化的過程。具體來說就是指通過對幾個具體項目或刺激的觀察從而生成一個一般性規(guī)則的過程。作為人類智力的重要組成部分，歸納推理能力是人類形成假設，生成概念，發(fā)現(xiàn)事物間關系的基礎?？梢哉f歸納推理是科學發(fā)現(xiàn)必不可少的基礎能力。
　　 門納推理作為一種快速自動加工的思維活動，有必要通過采用時間精度極高的事件相關電位技術來探討其發(fā)生的時間進程。數(shù)字完型任務作為一種

2、典型歸納推理的測量任務，主要包括規(guī)則獲得和外推兩個環(huán)節(jié)，前者的實質就是規(guī)則門納過程，同時又包括假設生成和假設確認兩個子過程；后者則涉及到規(guī)則的應用。由于目前對于歸納推理的時間進程的電生理相關研究只限于成人，幾乎沒有有關兒童此方面神經(jīng)機制的發(fā)展研究。因此本研究采用數(shù)字完形任務，用兩個實驗分別對兒童數(shù)字推理過程中規(guī)則獲得和數(shù)字外推兩個階段的電生理證據(jù)進行了初步探索，并與成人被試的結果比較異同以發(fā)現(xiàn)二者之間的發(fā)展和變化。
　　 實驗一

3、包括歸納和計算兩種任務，考察了數(shù)字推理的規(guī)則獲得階段。首先，比較歸納條件下三個數(shù)字的腦電特征發(fā)現(xiàn)兒童與成人歸納推理的時間進程是基本一致的：三個數(shù)字在300ms以前的各早期成分中沒有出現(xiàn)差異，說明兒童與成人被試對歸納條件下的各數(shù)字都進行了相似的早期視覺加工；300-500ms時間窗口出現(xiàn)的P3成分主效應顯著，標志著假設生成的過程，意味著認知加工進入歸納階段。數(shù)字3引發(fā)的更大波幅的P3揭示了兒童與成人被試都在第三個數(shù)字呈現(xiàn)后歸納出了一個確定

4、的規(guī)則，并準備將其應用于對探測數(shù)字的檢驗。
　　 其次，分別比較三個數(shù)字計算與歸納任務下的腦電差異發(fā)現(xiàn)：兒童與成人歸納推理任務與計算相關認知加工的分離過程也基本一致：均主要表現(xiàn)在假設生成階段，即數(shù)字2呈現(xiàn)后700-900ms和數(shù)字3呈現(xiàn)后300-500 ms的時間窗口。兒童與成人被試腦電結果上的不同點在于：兒童在數(shù)字3的N2成分上顯示出了差異，表明兒童被試在形成一個由三個前提數(shù)字歸納出的統(tǒng)一確定規(guī)則的過程中產(chǎn)生了較明顯的沖突。出

5、現(xiàn)在N2成分上的差異說明，由于認知水平低于成人，在當三個前提數(shù)字歸納出的規(guī)則與數(shù)字1和數(shù)字2之間的規(guī)則不一致時，兒童會產(chǎn)生更大的沖突。同時，從兒童與成人各腦電成分的地形圖我們發(fā)現(xiàn)，兒童的差異主要集中于前額葉，而成人的差異主要分布在頭皮中部和后部。前額葉被證明一般與工作記憶和注意相關，因此這樣的差異說明完成同等難度的任務時，兒童比成人要投入更多的工作記憶以及注意資源。
　　 實驗二考察了數(shù)字推理的外推階段。兒童和成人被試都被違反

6、前提數(shù)字規(guī)則的探測數(shù)字誘發(fā)了更大波幅的N2，標志著錯誤答案出現(xiàn)時的一種預期破壞或者說沖突覺察。然而，兒童和成人被試在P2成分上得出了不同的結果：成人P2成分差異不顯著，兒童卻在該成分上表現(xiàn)出了顯著差異。P2成分存在差異表明：與成人相比，兒童在較早的知覺加工階段就已經(jīng)對兩種不同條件下的刺激作出了區(qū)分。這說明在本實驗中，兒童在較早的知覺加工階段就覺察了不一致條件下的沖突刺激，對兩種條件下刺激的差異更敏感。這是因為兒童與成人相比智力發(fā)展尚未成

7、熟，認知水平較低，因而在完成任務時需投入更多的認知資源，更多的認知資源的投入就會帶來對沖突刺激更大的反應，也就意味著對相同的刺激比成人更加敏感。這樣的結果在腦電上的表現(xiàn)即為在較早的時間窗口對兩種條件下的刺激作出了區(qū)分。
　　 總體來說，本研究通過兩個實驗比較完整的考察了兒童和成人的數(shù)字推理過程。就規(guī)則獲得階段而言，實驗結果顯示兒童表現(xiàn)出了與成人基本相同的電生理特征，說明二者歸納推理過程的時間進程基本相似。表現(xiàn)在數(shù)字3 N2成分上