數(shù)量認知和密度認知的關(guān)系*

劉 煒 王 苗 張智君 趙亞軍

(1云南民族大學(xué)教育學(xué)院, 昆明 650504) (2浙江大學(xué)心理與行為科學(xué)系, 杭州 310028)(3西南民族大學(xué)社會學(xué)與心理學(xué)學(xué)院, 成都 610041)

1 引言

數(shù)量認知是一種重要的認知本能(Roitman,Brannon, & Platt, 2007), 人和動物都有從視覺特征中抽取數(shù)量信息的能力(張真, 蘇彥捷, 2007;Leslie, Gelman, & Gallistel, 2008)。數(shù)量加工是一個從包含各種特征的材料中抽取信息的加工過程。數(shù)量研究需要解決的核心問題, 就是這一認知過程相對于其他表面信息加工過程的獨立性?，F(xiàn)有研究已證實, 數(shù)量加工可獨立于刺激大小、形狀、對比度和明度等特征加工過程(Burr & Ross,2008a; Kramer, Bono, & Zorzi, 2011), 但數(shù)量加工與密度加工的關(guān)系問題仍存在很大爭議。

數(shù)量加工和密度加工的關(guān)系辨別存在一定的難度。數(shù)量特征描述了一定區(qū)域內(nèi)的客體的多少,它等于密度乘以面積(Anobile, Cicchini, & Burr,2014); 在給定的面積內(nèi), 客體的數(shù)量決定了客體的密度。物理上的聯(lián)系, 一方面造成了實驗者對兩種加工進行實驗操作區(qū)分的困難, 導(dǎo)致現(xiàn)有實驗研究中, 兩種研究的結(jié)果混淆; 另一方面, 也給理論觀點的提出帶來了挑戰(zhàn)：“完全等同兩者”固然不合理, 但認為“兩者完全獨立”的觀點, 沒有充分考慮兩種加工的基礎(chǔ), 也是片面的。文章將從實驗操作、理論觀點、認知模型三方面分析現(xiàn)有研究的不足：在實驗操作中, 數(shù)量加工和密度加工經(jīng)常發(fā)生混淆; 兩種主流的理論觀點(認為“數(shù)量加工是密度加工的副產(chǎn)品”、或認為“數(shù)量加工獨立于密度加工”)相互對立, 雖然兩種觀點都提出實驗結(jié)果來支持自己的理論, 但卻無法有說服力地解釋對立方觀點的實驗結(jié)果, 不夠全面;在上述兩類觀點的影響下, 相關(guān)認知模型的觀點也比較片面, 并缺乏對功能模塊的解釋力。

有研究表明, 數(shù)量認知可能是一個高、低水平加工共存的復(fù)合認知過程(Liu, Zhang, Zhao,Liu, & Li, 2013)。重要的是, 低水平的數(shù)量加工和密度加工之間具有很多共同特征, 提示兩種加工可能有共同的基礎(chǔ)(Liu et al., 2013)?；诖? 文章提出了一個整合的理論假設(shè), 把數(shù)量認知和密度認知過程放到統(tǒng)一的框架中進行解釋, 從一個新的視角提出數(shù)量和密度加工的關(guān)系構(gòu)想, 以期解釋現(xiàn)有研究中相互矛盾的結(jié)果, 并對闡明兩種加工的機制提供思路。

2 密度與數(shù)量加工在實驗操作上的區(qū)分

要研究密度加工和數(shù)量加工的性質(zhì), 首先必須從實驗操作上對這兩種加工進行有效分離, 以確保研究對象的準確性。然而, 目前在大部分研究中, 對數(shù)量和密度加工進行實驗操作區(qū)分的有效性仍值得質(zhì)疑。

2.1 密度研究中實驗操控的有效性

由于密度和數(shù)量特征的特殊聯(lián)系, 要通過實驗操控來區(qū)分密度和數(shù)量加工, 存在一些困難。傳統(tǒng)的密度研究多數(shù)通過指導(dǎo)語來引導(dǎo)觀察者進行密度加工, 這種實驗控制往往是無效的; 另一方面, 多數(shù)研究未加控制“刺激類型”這一變量,而它卻可能引起密度加工和數(shù)量加工的混淆, 影響相關(guān)研究對密度加工進行實驗操控的有效性。

一方面, 在經(jīng)典的密度研究中, 主試通過指導(dǎo)語要求被試對刺激“疏密程度”進行反應(yīng), 以激活密度加工。實際上, 有研究證實, 用于密度研究的刺激也會自動激活數(shù)量加工, 與指導(dǎo)語無關(guān)：對于疏密程度適中的刺激, 無論指導(dǎo)語要求被試判斷比較刺激的密度還是數(shù)量, 比較任務(wù)的韋伯分數(shù)隨著刺激值的改變而產(chǎn)生的變化模式都是一致的, 表明被試調(diào)動了同一種辨別機制(Anobile et al., 2014)。由于密度和數(shù)量加工都是由視覺和認知系統(tǒng)自動完成的, 這兩個加工過程不易受到語言指令的控制。因此, 通過指導(dǎo)語來區(qū)分兩種加工的研究, 其實驗操控的有效性受到了很大影響。

另一方面, 刺激類型可能引發(fā)數(shù)量和密度加工的分離。分布特征不同的刺激中, 某些分布特征會同時激活密度和數(shù)量加工, 另一些則會抑制數(shù)量加工, 單獨激活密度加工(Anobile et al.,2014)。這些激活和抑制效應(yīng)源于刺激本身, 但前人研究卻未對此加以控制, 從而混淆了結(jié)論。例如, 在 Durgin所做的大量密度實驗中, 既采用過均勻分布的刺激, 也采用過隨機分布的刺激來研究密度加工, 這些不同類型刺激的混用帶來了密度認知研究中矛盾的實驗結(jié)果：他指出密度加工是一種高水平加工過程(Durgin, 2001), 但密度加工又展現(xiàn)出完全的網(wǎng)膜?皮層映射特征(retinotopic,Durgin & Proffit, 1996); 他曾試圖分析密度后效的適應(yīng)過程依賴于刺激的局部特征還是整體特征,但前后幾次研究得出了矛盾的結(jié)論(Durgin, 2008;Durgin & Proffit, 1996; Durgin & Huk, 1997); 他指出密度后效有雙眼間傳遞性(interocular transfer,Durgin, 2001), 新的研究卻提示密度適應(yīng)后效是單眼內(nèi)傳遞的(monotopic transfer, Liu et al., 2013)。

上述研究提示了密度在加工水平上的沖突,在此對其中的矛盾進行分析。首先, 皮層映射特征是指刺激在網(wǎng)膜上形成的映像投射到皮層的位置關(guān)系：如果加工某刺激后, 大腦皮層的神經(jīng)群形成與其視網(wǎng)膜像同構(gòu)的映射, 即, 皮層上的視覺后效保持在接收該刺激的同一視網(wǎng)膜區(qū)域, 則稱這種映射為網(wǎng)膜?皮層映射, 低水平的刺激加工主要依賴這種映射(張智君, 劉煒, 趙亞軍, 張婧姝, 吳彬星, 2014), 從而, 既認為密度加工的水平較高級、又指出提它的后效以網(wǎng)膜?皮層映射為主, 這是矛盾的。其次, 加工過程與刺激特征的相關(guān)性也是考察刺激加工水平的一個重要指標(Durgin & Proffit, 1996), 低水平的刺激加工多數(shù)會受到刺激局部特征的影響, 而高水平的刺激加工往往獨立于刺激的局部特征(Burr & Ross, 2008a;Burr & Morrone, 2011; 劉煒, 張智君, 趙亞軍,2012; 劉煒, 張智君, 孫雨生, 趙亞軍, 2013), 對于密度加工是否會受刺激局部特征影響, Durgin的不同研究中有矛盾的結(jié)論(Durgin & Proffit,1996)。最后, 眼內(nèi)傳遞性是指, 當(dāng)刺激在適應(yīng)階段只呈現(xiàn)在單側(cè)眼時, 對該刺激的加工后效在雙眼間保留和傳遞的情況, 這一情況可以通過分別測試兩只眼的感知水平來確定：如果通過單眼觀察刺激而產(chǎn)生的后效可以傳遞到未觀察該刺激的對側(cè)眼中(未觀察眼的感知水平改變), 則稱該刺激的加工后效有“雙眼傳遞性”; 反之, 如果后效沒有傳遞到未觀察眼, 則稱該后效有“單眼傳遞性”。刺激加工后效的眼內(nèi)傳遞性反映了加工該后效的生理基礎(chǔ)：單眼內(nèi)傳遞性的加工主要依賴初級的簡單神經(jīng)細胞(simple cells)完成, 而雙側(cè)傳遞性加工則涉及較高水平的雙側(cè)神經(jīng)細胞(binocular neurons)的活動(Sweeny, Grabowecky, & Suzuki,2011)。關(guān)于密度的眼間傳遞性, 現(xiàn)有研究結(jié)果并不一致(Durgin, 2001; Liu et al., 2013)。

總之, 基于上述矛盾的結(jié)果, 無法確定密度的加工水平。分析相關(guān)研究后可以推測, 出現(xiàn)上述矛盾的結(jié)果, 是由于相關(guān)研究對數(shù)量和密度加工缺乏有效的操作區(qū)分, 如上所述, 這種區(qū)分的有效性主要受到指導(dǎo)語和刺激類型兩個因素的干擾。

2.2 數(shù)量研究中實驗操控的有效性

在數(shù)量認知研究中, 大多采用兩種方式區(qū)分數(shù)量和密度加工。

第一種, 通過控制恒定區(qū)域中刺激的大小來區(qū)分數(shù)量和密度(Burr & Ross, 2008a), 按照物理定義, 這種區(qū)分無效(Durgin, 2008)。

第二種, 刺激點數(shù)恒定, 控制分布面積(Durgin,2008; Burr & Ross, 2008b)：用于比較的刺激對有不同的面積, 則刺激在數(shù)量相同時, 可具有不同密度。這雖然從物理意義上區(qū)分了數(shù)量和密度,但又引入分布面積這一變量。分布面積影響了編碼數(shù)量的神經(jīng)細胞的感受野(neuronal receptive field,Burr & Ross, 2008b)大小, 而且, 刺激對的面積不同會促使被試用策略輔助判斷, 未必能反映真實的感知情況(劉煒等, 2013)。因此, 對于面積是否會影響數(shù)量加工, 不同研究的結(jié)論不同(Burr &Ross, 2008b; 劉煒等, 2013)。更重要的是, 控制刺激對的面積雖然可以阻礙被試利用密度線索輔助數(shù)量判斷的行為, 但并未抑制數(shù)量加工過程(Anobile et al., 2014)。實際上, 數(shù)量加工中可能包含對分布面積“尺寸常態(tài)化”的過程(size normalization),將刺激面積轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一大小之后, 再分析其數(shù)量(Stoianov & Zorzi, 2012)。因此, 控制分布面積不能從根本上分離數(shù)量和密度加工。

2.3 兩種加工的實驗操作區(qū)分：新的研究進展

近期研究發(fā)現(xiàn), 刺激密度適中時, 無論要求被試進行數(shù)量判斷還是密度判斷, 辨別閾限(韋伯分數(shù))都只呈現(xiàn)一種模式, 說明此時刺激同時激活了數(shù)量和密度加工, 無法通過指導(dǎo)語來區(qū)分兩者;刺激密度變大時, 韋伯分數(shù)表現(xiàn)出新的變化模式,提示高密度刺激抑制了數(shù)量加工, 只激活密度加工, 從而分離了數(shù)量和密度加工。實現(xiàn)這種分離,可能的原因是：認知系統(tǒng)難以從高密度刺激中分離和表征個別的客體(Anobile et al., 2014)。

有效表征作為計數(shù)單位的客體, 是完成數(shù)量加工的關(guān)鍵(Liu et al., 2013; 劉煒等, 2012)。有研究提示, 除疏密特征外, 刺激分布的規(guī)律性也會抑制數(shù)量加工, 從而分離密度和數(shù)量加工過程。分布規(guī)律的點有特殊的加工模式, 例如, 均勻分布的刺激的適應(yīng)后效具有單眼內(nèi)傳遞性, 隨機分布的刺激的后效則是雙眼內(nèi)傳遞的(Liu et al., 2013),等等, 提示數(shù)量加工在加工均勻刺激時受到抑制,只表現(xiàn)出密度加工特征。這可能也是因為在分布規(guī)律的刺激中, 個體是整體構(gòu)型的一部分, 難以從背景中分離出來作為計數(shù)單位得到表征。

簡言之, 大部分實驗未準確區(qū)分數(shù)量和密度加工, 影響了數(shù)量研究和密度研究的準確性。Anobile等人(2014)的研究提供了檢驗和區(qū)分兩種加工的方法(判斷任務(wù)中, 韋伯分數(shù)隨著刺激強度改變而產(chǎn)生的變化模式可作為區(qū)分兩種加工的行為指標), 并提出可通過控制刺激的疏密程度來區(qū)分兩種加工。新的研究提示刺激點的分布規(guī)律會選擇性地抑制數(shù)量加工, 有效分離兩種加工過程。后兩項研究提出了有效區(qū)分數(shù)量加工和密度加工的可能方法, 為相關(guān)研究的展開提供了依據(jù)。

3 數(shù)量與密度認知研究中的爭論焦點

3.1 研究理論中的爭論焦點

數(shù)量是從刺激表面特征加工過程中“浮現(xiàn)”出來的認知特征。證明這一加工相對于刺激其他特征信息加工的獨立性是很重要的(de Hevia, 2011)。目前, 數(shù)量認知相對于刺激的大小、形狀、明度和對比度等加工過程的獨立性已得到證實(Burr& Ross, 2008a), 唯獨它和密度加工過程的關(guān)系沒有統(tǒng)一結(jié)論。具體的說, 數(shù)量加工是在密度加工基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來的, 還是獨立進行的？由于這一問題涉及數(shù)量認知機制的存在性, 它成為了爭論焦點。

第一類觀點認為, 觀察者在密度加工的基礎(chǔ)上, 根據(jù)任務(wù)要求推測數(shù)量, 表現(xiàn)出數(shù)量認知能力, 但這種能力并不對應(yīng)獨立的機制, 只是密度加工的副產(chǎn)品(Durgin, 2008)。早期研究認為, 數(shù)量特征是從刺激面積或大小等信息中推斷出來的(Sophian & Chu, 2008; Durgin, 2008)認為數(shù)量加工雖有認知功能, 但沒有獨立機制, 密度是數(shù)量感知的重要線索; 近年來, 相關(guān)學(xué)者強調(diào), 觀察者是通過面積大小和密度特征來計算數(shù)量的, 直接的數(shù)量感知并不如感知面積和密度的反應(yīng)那么準確(Dakin, Tibber, Greenwood, Kingdom, & Morgan,2011)。目前, 這類研究仍不斷提供證據(jù), 支持數(shù)量加工是對密度加工結(jié)果的間接推導(dǎo)(Morgan,Raphael, Tibber, & Dakin, 2014; Tibber, Greenwood,& Dakin, 2012)。

第二類觀點則認為, 數(shù)量認知對應(yīng)獨立的加工機制(He, Zhang, Zhou, & Chen, 2009; Franconeri,Bemis, & Alvarez, 2009; de Hevia, 2011; 劉煒等,2012), 如：數(shù)量加工受到客體表征影響(He et al.,2009; Liu et al., 2013; 劉煒等, 2012)、數(shù)量加工可以進行空間?數(shù)量聯(lián)合表征等(Fias & Fischer,2005; Liu, Zhang, Li, Zhao, & Tang, 2015), 這些性質(zhì)不能被單純的密度加工機制所解釋; 2008年Burr和Ross提出數(shù)量適應(yīng)效應(yīng), 試圖從一個新的角度宣告數(shù)量加工對應(yīng)獨立的加工機制和生理基礎(chǔ), 認為數(shù)量特征可由視覺系統(tǒng)直接感受到(Burr& Ross, 2008a, 2008b; Ross & Burr, 2010), 但該觀點引來了一些質(zhì)疑(Durgin, 2008; Butterworth,2008); 2014年Anobile等人證實數(shù)量和密度加工有不同的心理物理學(xué)特征, 表明兩種加工對應(yīng)不同的心理機制。

總的說來, 雖然后一類觀點得到了較多支持,但它卻無法完全解釋前一類觀點的實驗結(jié)果：兩種加工確實具有共同成分, 并且相互影響(Raphael,Dillenburger, & Morgan, 2013)。目前, 多數(shù)研究往往止步于“根據(jù)實驗結(jié)果, 證實兩種加工是完全一致的、或是相互獨立的”, 而沒有嘗試在一個更廣闊的視角上提出理論框架, 融合或解釋那些與自身研究持相反意見的證據(jù)。因此, 數(shù)量和密度加工的關(guān)系之爭持續(xù)成為焦點, 且各種觀點的兼容性較差。

3.2 數(shù)量認知模型中存在的不足

早期數(shù)量模型包括占用模型(Occupy Model,Allik & Tuulmets, 1991)和數(shù)量探測模型(Number Detector Model, Dehaene & Changeux, 1993), 前者否認數(shù)量認知具有獨立的加工機制, 認為數(shù)量感知由刺激占據(jù)的面積決定, 模型比較簡單, 爭議也較大; 后者支持數(shù)量的獨立加工機制的存在性, 提出了許多有啟發(fā)的假設(shè), 并提出數(shù)量加工過程可能是一個涉及不同加工水平和階段的過程,包括從早期的低水平網(wǎng)膜模擬表征(retina simulation, Dehaene & Changeux, 1993, 在網(wǎng)膜上投射形成與刺激物相類似的形象的編碼過程), 到后期的尺寸常態(tài)化等高水平抽象加工(Dehaene &Changeux, 1993; Dehaene, 1996)。

近期模型中, 討論密度和數(shù)量加工關(guān)系的反應(yīng)比率模型(Response Ratio Model)認為, 數(shù)量加工建立在對密度加工結(jié)果進行間接推導(dǎo)的基礎(chǔ)上,被試估計刺激面積后, 可以據(jù)此推斷刺激的密度和數(shù)量。該模型的功能和結(jié)構(gòu)比較抽象(Dakin et al., 2011)。例如, 模型認為刺激分布面積和“客體”個數(shù)都會影響數(shù)量認知過程, 但對這一核心過程的作用機制未作解釋：未闡明作為計數(shù)單位的“客體”是如何在認知系統(tǒng)中得到表征的。此外, 該研究的實驗通過指導(dǎo)語來引導(dǎo)密度或數(shù)量加工, 未證實方法的有效性, 具體原因已在前文中進行過分析。

分層激活模型(Hierarchical Generative Model,Stoianov & Zorzi, 2012)提出, 經(jīng)過三層從簡到繁的加工, 數(shù)量感受作為圖像的統(tǒng)計特征“浮現(xiàn)”出來, 與數(shù)量感覺從認知加工中“浮現(xiàn)”出來的過程形成呼應(yīng)。該模型支持數(shù)量認知加工具有獨立的加工機制, 強調(diào)認知過程的神經(jīng)結(jié)構(gòu)還原, 但它采用“隱藏層”來實現(xiàn)關(guān)鍵的數(shù)量抽取過程, 未闡明數(shù)量加工的具體機制, 如“個體化” (individuation)和“尺寸常態(tài)化”等核心過程都未在該模型中得到體現(xiàn), 而上述加工卻被認為是數(shù)量認知加工中的關(guān)鍵過程(He et al., 2009; 劉煒等, 2012)。

相關(guān)模型主要依據(jù)行為實驗的結(jié)果進行建構(gòu)。一方面, 檢驗擬合結(jié)果的情境有限, 模型不能解釋的現(xiàn)象很多。例如反應(yīng)比率模型提出, 通過對原始刺激進行網(wǎng)膜?皮層投射就可完成密度和數(shù)量加工, 分層激活模型認為數(shù)量認知不涉及個體化, 這些觀點受到了現(xiàn)有研究的挑戰(zhàn)。另一方面, 模型的功能模塊不明晰, 對相關(guān)研究的啟發(fā)意義很有限。受主流理論影響, 模型研究的觀點也具有片面性, 沒有充分考慮兩種加工的共同基礎(chǔ)。

結(jié)合上述分析, 對于數(shù)量和密度加工的關(guān)系問題, 支持兩者“獨立”或者“一致”的兩方面的研究觀點都具有片面性。事實上, 兩類研究的實驗證據(jù)和模型可能都有價值, 它們揭示了數(shù)量和密度加工機制的不同側(cè)面, 看似相互矛盾, 卻能共同描繪出數(shù)量和密度加工的整體特征, 如Anobile等人(2014)的研究就提示了數(shù)量加工和密度加工之間存在相互轉(zhuǎn)化的可能：刺激的密度適中時,兩種加工是無法區(qū)分的; 只有當(dāng)刺激變得非常密集時, 數(shù)量加工才會被抑制, 轉(zhuǎn)變?yōu)閱渭兊拿芏燃庸?。因? 目前急需的不是增加證據(jù)來支持兩者“一致”或“獨立”的單方面觀點, 而是提供整合的理論, 對兩方面的實驗觀點和證據(jù)進行融合和解釋。

4 數(shù)量認知的多水平、多階段加工特征

有研究提出, 數(shù)量認知是涉及不同水平和加工階段的復(fù)合加工過程(Liu et al., 2013)。這在一些數(shù)量模型中也體現(xiàn)出來(Stoianov & Zorzi, 2012;Dehaene & Changeux, 1993)。

首先, 意識是區(qū)分加工水平的分水嶺(Sweeny et al., 2011; Lin & He, 2009), 大部分高水平認知加工的后效僅僅存在于有意識的狀態(tài)下, 而低水平的認知加工后效則可在無意識條件下產(chǎn)生(Burr& Morron, 2011; Kouider & Dehaene, 2007)。研究表明, 數(shù)量加工后效在有意識和無意識時均存在,但兩種狀態(tài)下的特征不同。在有意識條件下, 數(shù)量加工建立在客體表征的基礎(chǔ)上(He et al., 2009;Liu et al., 2013; 劉煒等, 2012), 對其進行加工適應(yīng)的后效具有雙眼間傳遞性, 甚至能基于“空間?數(shù)量聯(lián)合”的表征基礎(chǔ), 按照抽象的空間對應(yīng)法則在互不重疊的空間內(nèi)傳遞, 例如, “數(shù)量多”同時對應(yīng)“右側(cè)空間”和“上部空間” (Fias & Fischer,2005; Liu et al., 2015)。這些結(jié)果表明, 數(shù)量認知涉及高水平加工過程, 認知系統(tǒng)對數(shù)量的表征是抽象的。然而, 在無意識條件下, 數(shù)量加工不再受客體表征影響, 其后效只有單眼內(nèi)傳遞性和網(wǎng)膜?皮層映射特征, 表現(xiàn)出典型的初級視覺加工特點(Liu et al., 2013)。因此, 隨著意識狀態(tài)改變, 數(shù)量加工展現(xiàn)出多水平的復(fù)合加工特征。

其次, 即使不操縱意識狀態(tài), 數(shù)量認知也表現(xiàn)出高、低水平復(fù)合的加工特征。如, 在數(shù)量加工中, 其后效表現(xiàn)為高水平的空間?皮層映射特征(spatiotopic mapping)和低水平網(wǎng)膜?皮層映射(retinotopic mapping)共存、其編碼方式表現(xiàn)為抽象的空間?數(shù)量聯(lián)合表征和網(wǎng)膜模擬表征(或稱具象模擬表征)并存等特點(Burr & Morrone, 2011;Liu et al., 2015; 張智君等, 2014)。其中, 空間?皮層映射與網(wǎng)膜?皮層映射方式相對, 指刺激后效從視網(wǎng)膜映射到皮層時, 是參考刺激的空間位置坐標, 而不是簡單的按照刺激的網(wǎng)膜位置進行投射, 這種映射方式只存在于較高級的刺激加工中(Burr & Morrone, 2011; 張智君等, 2014)。抽象的“空間?數(shù)量聯(lián)合表征”是指, 數(shù)量信息常與空間信息進行聯(lián)合編碼, 基于抽象的對應(yīng)原則, 在心理空間中進行聯(lián)合表征(例如, ‘多’和‘右’聯(lián)合表征, ‘少’和‘左’聯(lián)合表征)。網(wǎng)膜模擬表征在網(wǎng)膜上形成與刺激物相似的形象(Dehaene & Changeux,1993), 相對這一表征來說, 抽象表征反映了更高的加工水平。

作為一個從刺激表面特征中抽取信息的加工過程, 數(shù)量認知表現(xiàn)出多水平、多步驟復(fù)合加工的特點是符合認知規(guī)律的。重要的是, 低水平數(shù)量加工和密度加工過程有許多相同點。例如, 兩種加工都對刺激的局部特征敏感(Liu et al., 2013;Durgin & Proffit, 1996)、兩種加工的后效都會發(fā)生單眼內(nèi)傳遞(Liu et al., 2013; Durgin, 2001), 等等。有研究認為, 密度加工作為一種原始的視覺本能(Durgin & Proffit, 1996; Durgin & Huk, 1997), 可通過早期的視覺分析進行加工(Durgin & Proffit,1996), 密度編碼是對刺激進行網(wǎng)膜和初級皮層映射的過程, 最終形成網(wǎng)膜模擬表征(Durgin &Proffit, 1996); 研究表明, 數(shù)量加工中也存在基于早期視覺分析的網(wǎng)膜模擬表征(Dehaene & Changeux,1993; Liu et al., 2013; Nieder & Dehaene, 2009)。兩種加工的一致性提示, “數(shù)量加工初級階段”可能是密度認知的加工過程。

可以假設(shè), 數(shù)量認知涉及一系列加工階段,其中初級加工階段就是密度認知過程。數(shù)量和密度的兩種加工起源于相同基礎(chǔ), 通過整合的方式完成對刺激的分析。為了驗證這一假設(shè), 可以從認知行為特征和神經(jīng)生理基礎(chǔ)兩個方面對數(shù)量和密度加工過程進行對比研究。例如, 考察兩種加工后效對意識的依賴程度、它們的眼間傳遞性、皮層映射規(guī)律、表征方式等特征, 既可區(qū)分其認知水平, 又有助于分析其生理基礎(chǔ)(Feigenson,2011); 可以分析適應(yīng)效應(yīng), 推測參與兩種加工的神經(jīng)基礎(chǔ)(Thompson & Burr, 2009; 劉煒等, 2012);兩種加工的聯(lián)系和差異可通過分析與數(shù)量和密度加工相關(guān)的腦波來加以明確, 例如, 比較兩種加工引發(fā)的N1、p2、P2p、P3等腦波的振幅和潛伏期的異同之處(Rubinsen, Dana, Lavro, & Berger,2013)。如果行為和腦電研究揭示數(shù)量和密度加工在生理基礎(chǔ)上存在共同之處, 而數(shù)量加工又會激活更多的腦區(qū), 且數(shù)量認知處于更高級的加工水平, 那么上述觀點就可得到驗證。

上述假設(shè)強調(diào)了數(shù)量和密度加工的聯(lián)系性,它將為數(shù)量認知和密度認知的關(guān)系研究提供一個新思路, 從新的視角來對兩種加工的關(guān)系進行整合和解釋。如果上述假設(shè)得證, 它將有助于融合和解釋現(xiàn)有研究中看似互不相容的矛盾的實驗現(xiàn)象和理論觀點, 并凸顯數(shù)量認知多階段的復(fù)合加工特征, 最終闡明數(shù)量認知過程的加工機制。當(dāng)然, 對它的驗證應(yīng)該建立在對數(shù)量和密度加工進行有效實驗操作區(qū)分的基礎(chǔ)之上。

綜上, 關(guān)于數(shù)量和密度認知的關(guān)系問題, 進一步的研究需要從兩個方面展開：首先, 探索有效的實驗方法, 對兩種加工進行區(qū)分; 其次, 從新的視角構(gòu)建理論, 融合現(xiàn)有實驗現(xiàn)象和理論。數(shù)量認知是一個多階段的復(fù)合加工過程, 其中,低水平數(shù)量加工和密度加工具有很多共同特征。據(jù)此, 文章提出數(shù)量和密度加工可能共享某些初級加工階段的假設(shè), 為兩種加工的關(guān)系研究提供了一個新思路。

5 小結(jié)

數(shù)量認知和密度認知的關(guān)系持續(xù)成為爭論焦點, 多數(shù)實驗操作不能有效地區(qū)分兩種加工, 理論觀點片面且兼容性較差, 模型缺乏解釋力。進一步的研究需要從兩方面展開：確定可以有效區(qū)分兩種加工的實驗操作方法; 提出可以融合現(xiàn)有研究證據(jù)的理論觀點。低水平數(shù)量加工和密度加工有很多共同特征, 文章?lián)颂岢黾僭O(shè), 將數(shù)量和密度加工放在整合的框架中解釋其加工機制,這為現(xiàn)有研究提供了新的思路。

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