認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)視角下的數(shù)字閱讀認(rèn)知機(jī)制研究進(jìn)展

劉葉萍 袁小群

1 引言

數(shù)字閱讀本質(zhì)是一個(gè)對(duì)承載于數(shù)字設(shè)備（臺(tái)式電腦、平板電腦、手機(jī)、電子閱讀器等）的數(shù)字材料（文字、圖片、音頻、視頻等）進(jìn)行感知和理解的認(rèn)知加工過程[1]。透過用戶認(rèn)知和神經(jīng)層面，對(duì)數(shù)字閱讀進(jìn)行研究，不僅能充分認(rèn)識(shí)閱讀行為背后的心理邏輯和思維方式，更能通過分析影響行為和認(rèn)知發(fā)生及變化的神經(jīng)基礎(chǔ)，從根源上尋求引導(dǎo)和塑造大腦參與的有效途徑，從而滿足用戶需求，推動(dòng)閱讀發(fā)展。

囿于訪談、問卷、行為實(shí)驗(yàn)等研究手段的局限性，以往對(duì)數(shù)字閱讀的研究停留于描述外部現(xiàn)象或數(shù)據(jù)間的相關(guān)性，難以突破用戶“黑箱”。認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)（Cognitive Neuroscience）于19世紀(jì)70年代在認(rèn)知心理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上演化而來，旨在采用功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）、功能性近紅外光譜成像（functional Near-Infrared Spectroscopy，fNIRS）、腦電圖（Electroencephalography，EEG）、腦磁圖（Magnetoencephalography，MEG）、正電子發(fā)射斷層掃描（Positron Emission Tomography，PET）、事件相關(guān)電位（Event-Related Potential，ERP）、事件相關(guān)震蕩（Event-Related Oscillation，ERO）、眼動(dòng)追蹤（Eye Tracking，ET）等技術(shù)，從神經(jīng)層面研究注意、決策、意義、語言等的形成及規(guī)律相關(guān)問題[2]。近年來，隨著認(rèn)知神經(jīng)技術(shù)的成熟應(yīng)用，數(shù)字閱讀研究手段得到擴(kuò)展，學(xué)者們對(duì)閱讀過程中大腦激活區(qū)域、腦電反應(yīng)、眼動(dòng)模式進(jìn)行研究，形成一批觸及內(nèi)部本質(zhì)和因果關(guān)系的成果。但相關(guān)研究總體較為零散，有待進(jìn)行系統(tǒng)梳理和總結(jié)，以便形成對(duì)數(shù)字閱讀認(rèn)知過程中各項(xiàng)要素、結(jié)構(gòu)及功能的完整揭示，這對(duì)于數(shù)字閱讀未來研究的理論創(chuàng)新和科學(xué)實(shí)踐具有重要意義。

國(guó)內(nèi)已有對(duì)認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域數(shù)字閱讀研究的概述。諸廉從體驗(yàn)、效果、過程、機(jī)制四個(gè)方面回顧已有研究，并構(gòu)建基于認(rèn)知神經(jīng)工具的數(shù)字閱讀研究框架[3]。但該文著眼于方法和思路層面，無意梳理研究中涉及的神經(jīng)指標(biāo)，更未透過神經(jīng)基礎(chǔ)提煉認(rèn)知機(jī)制?；诖?，本文著重對(duì)已有研究進(jìn)行歸納梳理，構(gòu)建并詳細(xì)闡釋數(shù)字閱讀認(rèn)知機(jī)制，具體回答以下兩個(gè)問題：其一，從用戶大腦活動(dòng)出發(fā)，應(yīng)當(dāng)如何構(gòu)建數(shù)字閱讀認(rèn)知機(jī)制框架模型，以清晰合理地反映數(shù)字閱讀心理活動(dòng)和認(rèn)知功能？其二，已有認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域前沿成果如何為科學(xué)回答“用戶如何閱讀”的問題提供支持證據(jù)，進(jìn)而打開用戶“黑箱”，推動(dòng)數(shù)字閱讀研究及實(shí)踐的突破性發(fā)展？

2 研究方法

2.1 文獻(xiàn)來源

本文透過認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域研究來構(gòu)建并解析數(shù)字閱讀認(rèn)知機(jī)制。為全面準(zhǔn)確搜集相關(guān)文獻(xiàn)，在初步調(diào)研后，形成以下檢索策略：第一，選取Web of Science（WoS）和中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫分別檢索國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)；第二，起始時(shí)間不限，檢索時(shí)間截至2022年11月16日；第三，以主題為檢索路徑，構(gòu)建中文檢索式“SU=（'數(shù)字閱讀'+'屏幕閱讀'+'在線閱讀'+'網(wǎng)絡(luò)閱讀'+'移動(dòng)閱讀'+'手機(jī)閱讀'+'電子閱讀'+'新媒體閱讀'）*（'認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)'+'fMRI'+'fNIRS'+'EEG'+'MEG'+'ERP'+'ERO'+'PET'+'眼 動(dòng)'）”，英 文 檢 索 式“TS=（（（digital reading）or（screen reading）or（online reading）or（internet reading）or（mobile reading）or（e-book reading）or（hypertext reading））and（（cognitive neuroscience）or（fMRI）or（fNIRS）or（EEG）or（MEG）or（ERP）or（ERO）or（PET）or（Eye-Tracking）or（Eye-Movement）））”；第四，篩選并剔除與主題無關(guān)的文獻(xiàn)，最終獲得46篇中文文獻(xiàn)和201篇英文文獻(xiàn)，作為本文調(diào)研范圍。

2.2 框架模型

數(shù)字閱讀認(rèn)知機(jī)制涉及哪些心理活動(dòng)和運(yùn)行規(guī)律？認(rèn)知心理學(xué)對(duì)閱讀過程的描述可提供參考。Reichle集成注意機(jī)制和視覺處理方面的理論因素，提出E-Z讀者模型，將閱讀描述為字詞注意、字詞識(shí)別、眼跳控制三個(gè)階段[4]。Mayer等則借鑒雙重編碼、認(rèn)知負(fù)荷和建構(gòu)主義等語義學(xué)理論，提出多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論，將認(rèn)知加工過程歸納為感知獲取、組織理解、關(guān)聯(lián)集成、整合提取四個(gè)階段[5]。Nola的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)人們通過反思來探索并建構(gòu)新的知識(shí)和理解，以提升學(xué)習(xí)的意義和價(jià)值[6]，這尤其符合數(shù)字時(shí)代閱讀主體的能動(dòng)性和參與性特征。綜上，本文考察用戶在數(shù)字環(huán)境下逐一觸發(fā)并逐步強(qiáng)化的閱讀行為和認(rèn)知特征，提煉注意吸引、識(shí)別聚焦、關(guān)聯(lián)推理、學(xué)習(xí)建構(gòu)四個(gè)階段，并以各階段心理活動(dòng)及其相互關(guān)系為邏輯主線，對(duì)認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域研究所涉技術(shù)和指標(biāo)進(jìn)行拆解和歸類，構(gòu)建數(shù)字閱讀認(rèn)知機(jī)制框架模型（圖1）。

圖1 認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)視角下的數(shù)字閱讀認(rèn)知機(jī)制框架模型Fig.1 The Framework Model of Digital Reading Cognitive Mechanism from the Perspective of Cognitive Neuroscience

從調(diào)研的247篇文獻(xiàn)來看，已有研究主要采用fMRI、ERP、ET技術(shù)分析數(shù)字閱讀認(rèn)知過程。其中，fMRI從空間維度反映不同階段大腦活躍區(qū)域和功能連接，提示閱讀材料、心理和行為間的作用關(guān)系；ERP從時(shí)間維度反映各階段神經(jīng)活動(dòng)誘發(fā)的腦電信號(hào)變化，輔助測(cè)量大腦對(duì)信息的處理過程和反應(yīng)結(jié)果；ET通過跟蹤眼球運(yùn)動(dòng)，研究與瀏覽、導(dǎo)航、聚焦等相關(guān)的視覺認(rèn)知情況。

3 注意吸引：捕捉多模態(tài)感知特征，形成快速定向

數(shù)字閱讀的第一環(huán)節(jié)是注意吸引，用戶捕捉來自圖文音像的多模態(tài)信息，提取感知特征并做出積極反應(yīng)。面對(duì)動(dòng)態(tài)分布、多元無序的數(shù)字信息，大腦會(huì)依據(jù)可用性和優(yōu)先級(jí)來分配注意力資源，快速篩選和過濾并形成定向[7]，體現(xiàn)出數(shù)字閱讀的明確性特征。因此，如何有效傳遞感知特征以吸引注意力指向，便于觸發(fā)后續(xù)心理活動(dòng)，成為認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域數(shù)字閱讀研究的重要議題。

fMRI研究驗(yàn)證了多媒體學(xué)習(xí)認(rèn)知理論提出的雙通道假設(shè)，數(shù)字閱讀中的視頻和音頻實(shí)現(xiàn)了視覺和聽覺的激活與整合，并分別通過相應(yīng)的神經(jīng)通路對(duì)刺激信息進(jìn)行攝入處理。其中，聽覺分辨依賴耳蝸對(duì)頻率信息的提取，在內(nèi)側(cè)膝狀體（MGN）和聽覺皮層進(jìn)行加工[8]，并等待進(jìn)一步語音組裝。聽覺信號(hào)的攝入與視覺信號(hào)處理存在交互作用。視覺信息處理起源于初級(jí)視覺皮層（V1），通過兩條并行路徑完成：一是經(jīng)V2、V4及下額葉皮層延至腹外側(cè)前額葉皮層（vlPFC）的腹側(cè)通路，又稱“內(nèi)容通路”，處理形狀和顏色信息，并將單詞的聲音結(jié)構(gòu)映射到相應(yīng)的語義表示上[8]；二是經(jīng)V2、V5及后頂葉皮層到達(dá)背外側(cè)前額葉皮層（dlPFC）的背側(cè)通路，又稱“空間通路”，負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)識(shí)別和空間位置信息傳遞，并進(jìn)行語音代碼的檢索組裝及語義關(guān)聯(lián)，將聲音的知覺表示映射到相應(yīng)的行為動(dòng)作上，實(shí)現(xiàn)與特定區(qū)域視覺引導(dǎo)和方位導(dǎo)航相關(guān)的注意功能，并形成工作記憶流程[9]。用戶的首次感知體驗(yàn)?zāi)軌蛞l(fā)更強(qiáng)的心理反應(yīng)，并通過作用于獎(jiǎng)賞系統(tǒng)，可靠地預(yù)測(cè)后續(xù)選擇傾向和說服效果。

ERP測(cè)度的beta波和失匹配負(fù)波（Mismatch Negativity，MMN）能夠表征閱讀材料誘發(fā)的注意過程。beta波的變化與注意力密切相關(guān)，其中，頻率范圍在12-15Hz的感覺運(yùn)動(dòng)節(jié)律（Sensorimotor Rhythms，SMR）成分增強(qiáng)，代表感知靈敏度和一般注意效果提升，15-18Hz的beta1成分則與記憶喚醒和反應(yīng)速度呈正相關(guān)[10]。研究通過beta波差異比較了人們?cè)诩堎|(zhì)、臺(tái)式電腦、平板電腦三種載體上閱讀相同內(nèi)容時(shí)的注意水平，紙張和平板引發(fā)的beta波更高，意味著更多認(rèn)知資源的投入和喚醒狀態(tài)的保持，尤其平板在情感吸引和后期記憶表現(xiàn)方面更具優(yōu)勢(shì)；電腦網(wǎng)站的beta波最低，引發(fā)的刺激和情緒反應(yīng)也較少，代表更為輕松和專注的狀態(tài)[11]。MMN是出現(xiàn)在刺激后100-250ms左右的負(fù)電位，代表刺激序列中重復(fù)模式發(fā)生改變（偏差刺激）而導(dǎo)致的預(yù)期違背，能夠反映大腦在非注意條件下的信息自動(dòng)加工和早期處理，并反推用戶閱讀中的注意程度及認(rèn)知方式是否均衡[12]。

通過對(duì)眼球運(yùn)動(dòng)的精確描述，可表明大腦正在感知和參與的對(duì)象，并反映材料如何吸引注意和影響閱讀行為[13]。ET研究顯示，用戶通過注視、眼跳等多種方式來將閱讀目標(biāo)置于中央凹區(qū)域，以形成便于感知的像。首次注視時(shí)間是閱讀時(shí)落在某個(gè)興趣區(qū)內(nèi)首個(gè)注視點(diǎn)的持續(xù)時(shí)間，代表目標(biāo)的注意吸引強(qiáng)度或搜索難度，可提示閱讀場(chǎng)景或視覺信息的某些方面如何被優(yōu)先提取[14]。兩個(gè)注視點(diǎn)間隔的時(shí)間和跳動(dòng)的距離分別是眼跳時(shí)間和眼跳距離，是反映用戶知覺廣度和注意效率的重要指標(biāo)。眼跳時(shí)間越短、眼跳距離越大，代表一次注視所獲取的信息量越大、閱讀速度越快，是較高水平語義通達(dá)和閱讀能力的早期特征[15]。面對(duì)海量信息，大腦會(huì)通過一種代償機(jī)制來調(diào)控并形成新的視覺瀏覽模式和注意資源分配方式，以降低認(rèn)知成本，如紙質(zhì)閱讀在翻頁過渡時(shí)的眼動(dòng)缺乏規(guī)律，而網(wǎng)頁閱讀中用戶的首次注視點(diǎn)穩(wěn)定落在新頁面的起始位置，Nielsen進(jìn)一步總結(jié)提出F型網(wǎng)頁瀏覽模式[16]。隨著視覺識(shí)別技巧的增強(qiáng)，用戶往往能夠在某種任務(wù)導(dǎo)向或需求驅(qū)動(dòng)下，明確將注意力引導(dǎo)至繁雜材料中的重要信息上，呈現(xiàn)規(guī)約掃讀和跳讀的節(jié)奏，并提高信息整合加工水平[17]。同時(shí)，注意模式受到視覺線索的影響，如分析用戶閱讀網(wǎng)頁時(shí)的首次注視時(shí)間及注視區(qū)域指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，相較文字而言，圖片尤其是帶有圖像嵌入元素的超文本信息受到了更多關(guān)注，并導(dǎo)致更高識(shí)別度、認(rèn)可度及回憶效果，有助于信息的溝通和傳播[18]?？紤]到數(shù)字環(huán)境中存在復(fù)雜干擾的情況，可通過凝視時(shí)間指標(biāo)監(jiān)測(cè)閱讀時(shí)注意力是否分散，進(jìn)而在新的文本設(shè)計(jì)中嵌入聲音提醒和文字標(biāo)記等多媒體功能作為緩解信號(hào)，通過視覺和聽覺同步的雙通道輸入和注意力引導(dǎo)，幫助用戶提高閱讀專注[19]。此外，高亮顯示、加粗字體、加大字號(hào)、下劃線、箭頭等低級(jí)視覺因素能夠影響平均眼跳幅度、平均注視時(shí)間、注視次數(shù)，符合閱讀規(guī)律的排版屬性可提供背景信息和導(dǎo)航線索，提高目標(biāo)關(guān)注和理解水平[20]，但需重點(diǎn)把握目標(biāo)信息質(zhì)量，以使用戶進(jìn)一步產(chǎn)生信任并強(qiáng)化獎(jiǎng)賞。

簡(jiǎn)而言之，fMRI測(cè)度的內(nèi)側(cè)膝狀體、腹外側(cè)前額葉皮層、背外側(cè)前額葉皮層激活情況，ERP顯示的beta波和MMN成分以及ET記錄的首次注視時(shí)間、眼跳時(shí)間、眼跳距離指標(biāo)，皆可表征數(shù)字閱讀材料的感知特征和刺激反應(yīng)，反應(yīng)強(qiáng)度越高代表注意資源的分配和指向更多，后期閱讀理解和記憶效果更佳。從神經(jīng)基礎(chǔ)層面剖析用戶對(duì)于多模態(tài)閱讀材料的注意水平和視覺模式，應(yīng)用到數(shù)字閱讀內(nèi)容創(chuàng)作和生產(chǎn)實(shí)踐中，可提高自身優(yōu)質(zhì)內(nèi)容的顯示度和吸引力，并輔以材料設(shè)計(jì)的順暢體驗(yàn)和元素指引，形成生產(chǎn)主體所期待的用戶閱讀節(jié)奏和心理取向，實(shí)現(xiàn)在視覺行為層面的閱讀引導(dǎo)和認(rèn)知增強(qiáng)。

4 識(shí)別聚焦：進(jìn)行問題導(dǎo)向型判斷，做出信息決策

數(shù)字閱讀的第二階段是識(shí)別聚焦，從注意吸引階段產(chǎn)生的信息趨近和集中，轉(zhuǎn)向較為復(fù)雜的視覺識(shí)別、語義處理和信息決策。數(shù)字閱讀更多被視為閱讀和解決問題相交的領(lǐng)域[21]，即用戶著眼于指定閱讀材料、信息價(jià)值與自身閱讀需求、目標(biāo)任務(wù)間的匹配，做出偏好性、相關(guān)性的判斷和選擇，呈現(xiàn)出數(shù)字閱讀的實(shí)用性特征。從認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域探索用戶信息決策過程，明確不同預(yù)設(shè)目標(biāo)下的任務(wù)需求和獲取預(yù)期，能夠留存注意資源并提升信息效能。

fMRI研究顯示，隨著閱讀任務(wù)需求的增加，左下頂葉皮層（lIPC）參與來自視覺、聽覺和體感的信息處理，以輔助語義加工和閱讀理解，梭狀回（fusiform gyrus）基于語音意識(shí)將視覺符號(hào)（詞形表征）解析成聲音單位（語音代碼），以形成復(fù)雜話語的綜合意義，內(nèi)側(cè)頂葉皮層（vmPC）則結(jié)合現(xiàn)實(shí)情境和先驗(yàn)知識(shí)，從語言線索中提取與自我相關(guān)的要義[22]。此外，用戶瀏覽在線內(nèi)容時(shí)的腦區(qū)活動(dòng)能夠預(yù)測(cè)態(tài)度偏好和決策選擇，如伏隔核（NAcc）與選擇偏好、點(diǎn)擊行為和積極情緒反應(yīng)相關(guān)，前腦島（AIns）與信息過濾、注意規(guī)避和消極情緒反應(yīng)有關(guān)[23]，兩者在用戶觀看視頻時(shí)的激活情況可解釋用戶的注意參與過程并預(yù)測(cè)該視頻在YouTube的實(shí)際播放量（群體決策結(jié)果），且預(yù)測(cè)效果比傳統(tǒng)行為實(shí)驗(yàn)和主觀報(bào)告測(cè)度結(jié)果更為準(zhǔn)確[24]。

相關(guān)性判斷是信息決策的一個(gè)重要方面。ERP研究發(fā)現(xiàn)，隨著數(shù)字閱讀過程的推進(jìn)，用戶閱讀相關(guān)性和不相關(guān)性材料時(shí)的腦電數(shù)據(jù)差異逐漸增大，顯示了大腦對(duì)于不同相關(guān)性材料的分類處理功能[25]。在刺激事件發(fā)生后約300ms檢測(cè)到的正電位P300，能夠區(qū)分顯示相關(guān)和不相關(guān)的詞語，代表刺激新穎性誘發(fā)的知覺聯(lián)合皮層激活，反映記憶更新方面的分類處理和相關(guān)性判斷過程，標(biāo)志著朝向反應(yīng)（orienting response）的出現(xiàn)和決策信心的增強(qiáng)[26]。另有關(guān)于響應(yīng)控制方面的研究顯示，產(chǎn)生于刺激后約400ms的晚期正電位（Late Positive Potential，LPP），敏感于與既定認(rèn)知相關(guān)的情感喚醒操作，如令人愉悅的視覺刺激、積極詞語誘發(fā)更大振幅LPP，代表大腦通過自上而下的調(diào)節(jié)策略來對(duì)閱讀材料進(jìn)行情緒標(biāo)記、情境編碼或重新評(píng)估等精細(xì)處理[27]，反映了由情緒線索的動(dòng)機(jī)關(guān)系產(chǎn)生的選擇性認(rèn)知資源分配[28]。對(duì)超鏈接做出點(diǎn)擊決策是數(shù)字閱讀中重要的相關(guān)性判斷過程，alpha波是頻率范圍在8-13Hz的腦電振蕩活動(dòng)，通過比較純文本閱讀和超鏈接閱讀發(fā)現(xiàn)，在類似超鏈接的選擇過程中，alpha波頻降低，代表執(zhí)行工作記憶功能的負(fù)荷增加[29]。

ET研究發(fā)現(xiàn)，眼跳過程中副中央凹和邊緣視覺的使用，能幫助用戶從注視范圍之外獲取更多信息，以此指導(dǎo)眼動(dòng)方向并增長(zhǎng)閱讀技能[30]。平均瞳孔直徑被用于反映在線環(huán)境中的情緒喚醒，是預(yù)測(cè)閱讀意圖和點(diǎn)擊傾向的重要因素，如超鏈接選擇過程中檢測(cè)到瞳孔擴(kuò)張的增加[29]，并對(duì)后續(xù)回憶效果產(chǎn)生影響[25]。數(shù)字閱讀材料的超文本結(jié)構(gòu)使大腦發(fā)展了非線性協(xié)同思維和多任務(wù)并行處理能力，形成信號(hào)識(shí)別、問題映射、手眼協(xié)調(diào)等新的策略以適應(yīng)快速搜索、問題整合、頻繁切換的需求。用戶在檢索、定位和導(dǎo)航時(shí)普遍采取靈活的相關(guān)性判斷策略，即首先瀏覽搜索結(jié)果顯示的多個(gè)條目，再專注并做出符合期待的選擇，這一過程中的眼動(dòng)模式與任務(wù)處理的準(zhǔn)確性相關(guān)，可作為閱讀習(xí)得結(jié)果的早期預(yù)測(cè)指標(biāo)。如在文本檢索和連續(xù)性文本定位活動(dòng)中，用戶傾向于零散地搜尋答案，因而注視次數(shù)少、平均注視時(shí)間短，代表更高的信息加工數(shù)量和字詞解碼能力；在準(zhǔn)確的網(wǎng)站標(biāo)簽和超鏈接導(dǎo)航活動(dòng)中，用戶平均注視時(shí)間長(zhǎng)、平均瞳孔直徑大且差異小[14]。同時(shí)，閱讀行為及目標(biāo)選擇受任務(wù)需求控制，與任務(wù)相關(guān)的文本片段會(huì)引起認(rèn)知參與度的積極變化，表現(xiàn)為注視時(shí)間延長(zhǎng)、頭部運(yùn)動(dòng)減少，記憶測(cè)試結(jié)果也更好[31]。

顯然，信息決策的關(guān)鍵在于用戶基于材料解碼、先驗(yàn)知識(shí)、任務(wù)響應(yīng)形成的相關(guān)性判斷。大腦左下頂葉皮層、梭狀回、伏隔核、前腦島區(qū)域的激活情況能夠預(yù)測(cè)信息傳遞和語義處理能力，ERP測(cè)量的P300、LPP成分、alpha波及ET的平均瞳孔直徑和平均注視時(shí)長(zhǎng)指標(biāo)能夠表征用戶相關(guān)性判斷的心理過程，為確認(rèn)信息決策中存在的分類處理機(jī)制提供了神經(jīng)證據(jù)。面對(duì)超文本的非線性結(jié)構(gòu)，理解用戶信息識(shí)別、判斷、決策中的偏好選擇和影響因素，進(jìn)而聯(lián)系閱讀任務(wù)、知識(shí)背景、生活經(jīng)驗(yàn)來提高信息交互的匹配度和精簡(jiǎn)度，能夠有效支持用戶以積極的任務(wù)響應(yīng)和決策信心推進(jìn)后續(xù)閱讀理解過程。

5 關(guān)聯(lián)推理：實(shí)施關(guān)聯(lián)性推導(dǎo)理解，完成意義通達(dá)

關(guān)聯(lián)推理是整個(gè)閱讀認(rèn)知過程中最為重要的一環(huán)，不僅強(qiáng)化或削弱了用戶對(duì)語義的前期識(shí)別，而且直接關(guān)系語篇的加工理解。在以解決問題和完成任務(wù)為導(dǎo)向的數(shù)字閱讀中，用戶往往實(shí)施與目標(biāo)相關(guān)的關(guān)聯(lián)、想象、推理等認(rèn)知策略，實(shí)現(xiàn)語義通達(dá)，并形成有意義、有價(jià)值的信息關(guān)系，凸顯數(shù)字閱讀的關(guān)聯(lián)性特征。認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域研究在提出數(shù)字技術(shù)重組用戶閱讀目標(biāo)和理解方式的同時(shí)，探析其作用機(jī)制和影響因素，為達(dá)到理想的理解和記憶效果提供依據(jù)。

用戶在動(dòng)態(tài)語境中進(jìn)行關(guān)聯(lián)推理時(shí)，需要迅速調(diào)動(dòng)相關(guān)數(shù)字素養(yǎng)并采取多種認(rèn)知策略，這將激活大腦不同功能區(qū)。fMRI研究顯示，位于顳-枕葉交界處的韋尼克區(qū)（Wernicke's area）是感覺性語言中樞，主要參與高度情境化環(huán)境下聽覺語言的分辨和理解；頂葉區(qū)具有輔助閱讀理解的功能，位于頂下小葉的角回（angular gyrus）是視覺性語言中樞，參與建立視覺意象和聽覺意象間的跨通道聯(lián)系，與語義理解和記憶密切相關(guān)[32]。與信息加工相關(guān)的功能區(qū)集中出現(xiàn)在額葉區(qū)，大腦處理有意義的目標(biāo)任務(wù)時(shí)，會(huì)更多激活左側(cè)額下回眶部（lIFG），反映了特定閱讀情境下的記憶提取、語義選擇和演繹推理等加工過程[33]，背內(nèi)側(cè)前額葉皮層（dmPFC）則負(fù)責(zé)將連續(xù)句子進(jìn)行相互關(guān)聯(lián)，并確定語篇是否連貫，進(jìn)而產(chǎn)生推論和決策。

ERP研究顯示，潛伏期約400ms的負(fù)電位N400，由有意義的刺激材料及相關(guān)語言操作任務(wù)誘發(fā)，常見于違反語義期待的契合性判斷等高級(jí)認(rèn)知沖突處理過程。通過分析N400時(shí)間段的差異波發(fā)現(xiàn)，相較抽象圖標(biāo)（無意義閱讀材料），形象圖標(biāo)（有意義閱讀材料）的N400差異波平均波幅更大，表現(xiàn)出記憶加工的新/舊效應(yīng)及對(duì)測(cè)量任務(wù)的易化作用[34]，并提示有意義/無意義維度可能比語言/非語言維度更重要[35]。

ET研究發(fā)現(xiàn)，注視時(shí)間的長(zhǎng)短與語義通達(dá)情況和任務(wù)處理難度存在因果關(guān)系[36]。當(dāng)注視次數(shù)較少、注視頻率更高、注視時(shí)間縮短時(shí)，會(huì)形成趨向于連續(xù)和集中的視覺軌跡，能夠預(yù)測(cè)更高的字詞解碼和語義提取能力以及對(duì)內(nèi)容較好的閱讀效率和理解效果[37]?；匾曋笜?biāo)可用于衡量語義通達(dá)情況和任務(wù)難易程度，反映用戶閱讀能力和重新加工過程，尤其是選擇性、遠(yuǎn)距離的回視，有助于提升理解效果，代表了較強(qiáng)的閱讀能力[38]。人們往往認(rèn)為數(shù)字閱讀會(huì)降低閱讀理解能力和吸收效果，綜合眼動(dòng)模式和測(cè)試結(jié)果對(duì)不同閱讀載體進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，數(shù)字閱讀和紙質(zhì)閱讀的眼動(dòng)模式和理解效果整體相等，僅在時(shí)間分配和記憶能力方面存在差異。如紙質(zhì)閱讀時(shí)人們先略讀而后仔細(xì)重讀，跨頁面的重讀行為更多，總體持續(xù)注視時(shí)間更長(zhǎng)，表現(xiàn)為更高的閱讀成績(jī)和記憶程度[39]。數(shù)字閱讀時(shí)人們的首次閱讀時(shí)間更長(zhǎng)，尤其閱讀超文本時(shí)往往投入更多時(shí)間，但很少回視和重讀，平均持續(xù)注視時(shí)間明顯縮短，因而數(shù)字閱讀在表層理解、工作記憶和處理速度方面表現(xiàn)更佳[40]。同時(shí)，比較利用臺(tái)式電腦、電子閱讀器、平板電腦閱讀時(shí)用戶的注視時(shí)間和回視指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，臺(tái)式電腦的平均注視時(shí)間較長(zhǎng)、閱讀理解能力最差，平板的閱讀速度、學(xué)習(xí)成績(jī)和主觀偏好態(tài)度最佳[41]。面對(duì)用戶主觀報(bào)告中對(duì)數(shù)字閱讀時(shí)更低的感知理解和信心，有學(xué)者對(duì)閱讀載體和認(rèn)知努力程度、閱讀慣性對(duì)閱讀行為的影響進(jìn)行比較研究，發(fā)現(xiàn)對(duì)于難度較低的材料，用戶數(shù)字閱讀時(shí)的眼動(dòng)頻率比紙質(zhì)閱讀時(shí)更高，代表更低的認(rèn)知努力和思考水平，但閱讀難度較高的材料時(shí)不存在這種差異[42]。從閱讀慣性來看，慣性淺閱讀用戶通常眼跳距離大、注視次數(shù)少、單個(gè)注視點(diǎn)持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)，且對(duì)不同類型閱讀材料的眼動(dòng)模式具有同一性[43]。這意味著閱讀過程中理解效果的差異并非源于載體形式，而在于更高級(jí)的任務(wù)導(dǎo)向、認(rèn)知努力及閱讀慣性。事實(shí)上，數(shù)字設(shè)備還能提供更有利的閱讀條件。如在特殊的人造光條件下，平板電腦的LCD顯示屏比電子墨水屏甚至紙張具有更好的易讀性，能夠避免疲勞感，維持長(zhǎng)時(shí)的舒適閱讀，尤其有助于老年用戶改善閱讀理解和記憶效果[44]。

可以看出，用戶在關(guān)聯(lián)推理階段對(duì)數(shù)字材料進(jìn)行語義理解并形成意義關(guān)聯(lián)，大腦韋尼克區(qū)、角回、左側(cè)額下回眶部、背內(nèi)側(cè)前額葉皮層的激活是落實(shí)認(rèn)知策略以實(shí)現(xiàn)成功閱讀的先決條件，N400敏感于意義維度的記憶加工和任務(wù)處理，注視、回視相關(guān)指標(biāo)可反映閱讀材料理解難度和認(rèn)知努力程度。泛在知識(shí)環(huán)境下，認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域研究呈現(xiàn)了數(shù)字閱讀認(rèn)知策略的實(shí)施過程，發(fā)現(xiàn)用戶在表層理解和關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)方面呈現(xiàn)出的更優(yōu)效果，應(yīng)用到數(shù)字閱讀在呈現(xiàn)方式、交互元素方面的功能設(shè)置和技術(shù)增強(qiáng)中，可提升閱讀學(xué)習(xí)的靈活性和挑戰(zhàn)性，鼓舞用戶形成對(duì)閱讀材料的深層理解，并提升下一階段的思維重塑效果。

6 學(xué)習(xí)建構(gòu)：重塑立體化思維方式，實(shí)現(xiàn)知識(shí)輸出

數(shù)字閱讀的最后一環(huán)是學(xué)習(xí)建構(gòu)，以適應(yīng)新的閱讀方式和學(xué)習(xí)目標(biāo)，用戶在之前認(rèn)知功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，通過反思、聯(lián)想和創(chuàng)造等多維立體的思維方式，將了解到的信息轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化的知識(shí)和實(shí)質(zhì)性解決問題的能力[45]，蘊(yùn)含數(shù)字閱讀的能動(dòng)性特征。如何理清用戶思維背后的心理活動(dòng)和控制機(jī)制，引導(dǎo)正確且有效的輸出結(jié)果，以在社會(huì)范圍內(nèi)激發(fā)閱讀效能，成為認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域數(shù)字閱讀研究的前瞻領(lǐng)域。

大腦結(jié)構(gòu)具有高度自適應(yīng)和可塑性，將隨環(huán)境、體驗(yàn)、任務(wù)而發(fā)生復(fù)雜且精密的變化。fMRI研究發(fā)現(xiàn)，紙質(zhì)閱讀促進(jìn)神經(jīng)元的聯(lián)系和再生，從而更好地鞏固記憶；數(shù)字閱讀則激活神經(jīng)元的連接與新生，以提高學(xué)習(xí)和輸出能力[46]。具體而言，數(shù)字閱讀將系統(tǒng)性地激活與視覺和聽覺工作記憶、語言記憶和表達(dá)相關(guān)的功能區(qū)。如左側(cè)顳中回（lMTG）參與整合不同感知特征及語義關(guān)系，實(shí)現(xiàn)語義信息的識(shí)別、記憶及創(chuàng)造性表達(dá)[33]；左側(cè)顳下回（lITG）參與更高級(jí)的視覺信息處理，其與枕-頂區(qū)的功能連接可正向預(yù)測(cè)用戶閱讀能力和學(xué)習(xí)成績(jī)[47]。位于左側(cè)額下回的布羅卡區(qū)（Broca's area）是運(yùn)動(dòng)性語言中樞，負(fù)責(zé)接收語音和語義解碼信號(hào)，生成語言信息并編制發(fā)音程序，執(zhí)行口語表達(dá)和深層次語法功能[32]。有關(guān)閱讀材料的敘述性記憶生成、存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)換依賴于海馬區(qū)（hippocampus），與情感有關(guān)的信息收集和回憶能夠增強(qiáng)海馬區(qū)的記憶性能，印證閱讀記憶的執(zhí)行控制具有可塑性[48]。

用戶認(rèn)知的晚期階段會(huì)對(duì)工作記憶進(jìn)行加工和反饋，以鞏固學(xué)習(xí)效果，實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。ERP研究顯示，刺激事件晚期350-600ms的晚期正成分（Late Positive Component，LPC）與回憶先前呈現(xiàn)信息和形成情景記憶的過程有關(guān)，LPC振幅隨閱讀材料的重復(fù)出現(xiàn)而增加，反映出詞匯效應(yīng)（對(duì)不同熟悉度和語義價(jià)值的文本進(jìn)行分類處理）的降低以及記憶痕跡的構(gòu)建和強(qiáng)化[49]，意味著復(fù)現(xiàn)和積累能夠調(diào)節(jié)大腦處理中對(duì)相應(yīng)信息的記憶性能。LPC同時(shí)被視為識(shí)別評(píng)價(jià)過程的有效指標(biāo)，反映了與P300類似的朝向反應(yīng)，其較大振幅代表刺激材料占用大量心理資源并得到精細(xì)加工和充分評(píng)價(jià)。同時(shí)，在線評(píng)論、社會(huì)認(rèn)同引發(fā)的認(rèn)知重評(píng)、情緒壓抑等交互屬性顯示出對(duì)LPC振幅的調(diào)節(jié)作用[50]，意味著數(shù)字閱讀可從口碑、共情方面觸發(fā)一種自上而下的控制機(jī)制，使大腦產(chǎn)生積極的加工和評(píng)價(jià)。

ET研究發(fā)現(xiàn)，眼動(dòng)模式可表征學(xué)習(xí)過程，并預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)（理解和記憶）成績(jī)。如早期左右掃視、非文本注視時(shí)間可視為直線式（Linear）學(xué)習(xí)策略的衡量指標(biāo)，代表對(duì)閱讀材料的淺層次表示；上下掃視、左右掃視等綜合性眼球運(yùn)動(dòng)則表明更好的學(xué)習(xí)過程，可指示生成式（Generative）學(xué)習(xí)策略，反映對(duì)材料的深層次表征，有助于建立一個(gè)組織連貫的心智模型[51]。數(shù)字閱讀支持用戶在閱讀過程中繪制結(jié)構(gòu)圖式（如矩陣、韋恩圖、流程圖），或劃詞標(biāo)注并鍵入筆記，有助于形成符合生成式學(xué)習(xí)策略的眼動(dòng)模式，提高大腦參與和學(xué)習(xí)效果，并創(chuàng)造更多的互動(dòng)和閱讀價(jià)值[52]。對(duì)比慣性淺閱讀者和非慣性淺閱讀者的眼動(dòng)模式來看，眼跳距離大、注視時(shí)間短、注視次數(shù)少意味著閱讀時(shí)投入的認(rèn)知資源少，代表更高層的語義結(jié)構(gòu)分析、學(xué)習(xí)加工水平較低，通過控制閱讀目標(biāo)、焦點(diǎn)條件等方法，校正閱讀行為，可引導(dǎo)并加深閱讀學(xué)習(xí)過程[43]。已有學(xué)者提出一種結(jié)合圖像處理和眼動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)用戶學(xué)習(xí)加工過程中的眼球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合理解釋并提取有效規(guī)律，用于監(jiān)督和改進(jìn)學(xué)習(xí)機(jī)制和交互方法，以此增強(qiáng)數(shù)字閱讀視覺體驗(yàn)和學(xué)習(xí)功效[53]。

總之，學(xué)習(xí)建構(gòu)階段用戶會(huì)將之前三個(gè)階段所獲信息在左側(cè)顳中回、左側(cè)顳下回、布羅卡區(qū)、海馬區(qū)進(jìn)行綜合整理并實(shí)現(xiàn)語義表達(dá)和輸出。ERP中關(guān)于記憶性能和分析評(píng)價(jià)的LPC成分對(duì)于記憶加工和反饋機(jī)制的研究具有重要價(jià)值，ET研究提出的學(xué)習(xí)策略能夠指導(dǎo)用戶改善眼動(dòng)模式和學(xué)習(xí)策略。從信息科學(xué)和知識(shí)管理角度來看，學(xué)習(xí)建構(gòu)作為一種閱讀后產(chǎn)生的輸出效果，對(duì)于閱讀價(jià)值的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域研究提出了促進(jìn)大腦參與和知識(shí)輸出的方案，有助于瞄準(zhǔn)用戶思維方式來豐富數(shù)字閱讀新形態(tài)、新產(chǎn)品、新場(chǎng)景，促進(jìn)閱讀文化的整體發(fā)展。

7 討論

7.1 研究總結(jié)

數(shù)字閱讀帶來認(rèn)知技能的此消彼長(zhǎng)，弱化了紙質(zhì)閱讀對(duì)于沉思冥想、文學(xué)理解和記憶容量的追求，增強(qiáng)了信息識(shí)別、意義判斷和問題解決的能力，從閱讀動(dòng)力、信息時(shí)效、思考程度、知識(shí)回報(bào)方面重新建立一套具有明確性、實(shí)用性、關(guān)聯(lián)性、能動(dòng)性的認(rèn)知體系，以此提高閱讀效率并改善閱讀體驗(yàn)。

數(shù)字閱讀始于注意吸引階段，用戶依據(jù)多模態(tài)感知特征和主觀偏好形成定向關(guān)注。從引發(fā)注意到理解記憶涉及相關(guān)性判斷，用戶會(huì)以問題為導(dǎo)向進(jìn)行信息分類處理，并形成朝向反應(yīng)。聚焦特定信息后，用戶會(huì)激活主題相關(guān)先驗(yàn)知識(shí)，采取多種認(rèn)知策略來進(jìn)行關(guān)聯(lián)性推理，形成意義關(guān)系。學(xué)習(xí)建構(gòu)是在前述閱讀體驗(yàn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的問題解決與綜合發(fā)展，是實(shí)現(xiàn)閱讀價(jià)值的重要表征。

作為傳統(tǒng)研究方法和行為數(shù)據(jù)的有益補(bǔ)充，認(rèn)知神經(jīng)研究通過腦區(qū)活躍、腦電反應(yīng)、眼動(dòng)模式的猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)、解釋和應(yīng)用，從刺激注意、先驗(yàn)知識(shí)、意義關(guān)系、學(xué)習(xí)輸出等多維度揭示了數(shù)字閱讀中的大腦處理過程，為理解閱讀本質(zhì)并引導(dǎo)行為和認(rèn)知帶來新的可能。敏感于腦區(qū)空間位置和功能連接的fMRI研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)側(cè)膝狀體、腹外側(cè)前額葉皮層、背外側(cè)前額葉皮層的激活可反映大腦對(duì)視聽刺激的處理；信息決策依賴于左下頂葉皮層和梭狀回進(jìn)行語義組裝、解析和加工，獎(jiǎng)賞相關(guān)腦區(qū)如伏隔核和前腦島的激活情況可預(yù)測(cè)情緒反應(yīng)和選擇傾向，對(duì)后續(xù)活動(dòng)水平具有先導(dǎo)效應(yīng)；韋尼克區(qū)和角回是語言中樞，負(fù)責(zé)從視聽信息中分辨和提取語義，左側(cè)額下回眶部和背內(nèi)側(cè)前額葉皮層的激活可在一定程度上反映大腦在語義層面對(duì)閱讀材料進(jìn)行分析和推理的過程；視聽工作記憶在左側(cè)顳中回、左側(cè)顳下回和布羅卡區(qū)中整合，并實(shí)現(xiàn)語言表達(dá)和輸出，海馬區(qū)的激活可觸發(fā)記憶效應(yīng)。可以看出，數(shù)字閱讀時(shí)集中激活大腦左半球，尤其左額葉、左顳葉區(qū)域等與邏輯思考、推論理解、分析應(yīng)用相關(guān)的功能區(qū)，形成新的思維鏈路以適應(yīng)閱讀需求和目標(biāo)任務(wù)。敏感于腦電特征和時(shí)間進(jìn)程的ERP研究發(fā)現(xiàn)，beta波對(duì)注意力分配和超鏈接選擇十分敏感，MMN成分反映了對(duì)視聽刺激的無意識(shí)處理；接受刺激后，用戶會(huì)依據(jù)相關(guān)性進(jìn)行信息分類和差異化處理，示意相關(guān)性判斷結(jié)果和喚醒操作的P300和LPP對(duì)數(shù)字閱讀信息決策動(dòng)機(jī)關(guān)系的研究具有重要作用，alpha波敏感于超鏈接選擇；N400成分能夠在有意義的任務(wù)處理中反映記憶加工機(jī)制及對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)水平的影響；LPC成分提示重復(fù)的視覺體驗(yàn)?zāi)軌驈?qiáng)化記憶性能，以及情緒屬性的交互作用對(duì)加工評(píng)價(jià)具有調(diào)控作用。ET研究有助于更加細(xì)致準(zhǔn)確地考察用戶閱讀中的感知對(duì)象、興趣區(qū)域和思考過程。首次注視時(shí)間、眼跳時(shí)間、眼跳距離可反映用戶接觸閱讀材料初期的注意力資源分配和閱讀節(jié)奏；敏感于心理反應(yīng)的瞳孔直徑變化指標(biāo)可衡量情緒體驗(yàn)和閱讀傾向，平均注視時(shí)長(zhǎng)可間接提示用戶整合信息并形成決策的心理過程；注視時(shí)長(zhǎng)和回視軌跡與閱讀材料的通達(dá)程度和理解難度相關(guān)，更短的注視時(shí)間和選擇性回視對(duì)應(yīng)流暢的視覺軌跡和任務(wù)處理，代表更佳閱讀理解效果；注視時(shí)長(zhǎng)和掃視指標(biāo)可作為學(xué)習(xí)策略的外部表征，相關(guān)眼動(dòng)規(guī)律可為校正閱讀行為和改善學(xué)習(xí)功效提供指導(dǎo)。

7.2 研究意義

數(shù)字閱讀是當(dāng)代社會(huì)主流閱讀形式，也是全民閱讀的重要議題。認(rèn)知機(jī)制則是數(shù)字閱讀理論和實(shí)踐研究的重要維度。本文提出了數(shù)字閱讀認(rèn)知機(jī)制的四個(gè)階段，并以此建立框架模型，對(duì)國(guó)內(nèi)外認(rèn)知神經(jīng)領(lǐng)域的數(shù)字閱讀研究進(jìn)行整體調(diào)研，分析各項(xiàng)心理活動(dòng)和認(rèn)知功能，從理論和應(yīng)用層面闡述了認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)與數(shù)字閱讀認(rèn)知研究的相互適應(yīng)和多維求解方式。

在理論層面，本文引入一種客觀途徑，從大腦活動(dòng)和神經(jīng)基礎(chǔ)角度考察用戶內(nèi)潛性、隱蔽性需求以及原本無形可考的思維鏈路，揭示了受限于言語能力、回憶偏差、表達(dá)意愿而無法顯露的心理機(jī)制和行為邏輯。所涉神經(jīng)數(shù)據(jù)與已有理論研究及行為數(shù)據(jù)互補(bǔ)，可更好地保證數(shù)字閱讀理論研究與實(shí)踐活動(dòng)的嚴(yán)謹(jǐn)性、關(guān)聯(lián)性和確定性。同時(shí)，本文將相關(guān)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)梳理和消化吸收，形成較為完善的框架模型，并以此為邏輯主線，呈現(xiàn)已有成果、擬解決問題及未來研究啟示，為今后數(shù)字閱讀的認(rèn)知研究提供基本脈絡(luò)和應(yīng)用范式。此外，本文對(duì)數(shù)字閱讀認(rèn)知機(jī)制的研究在某種程度上也揭示了一般認(rèn)知過程，能夠啟發(fā)教育、醫(yī)學(xué)、人工智能等領(lǐng)域?qū)τ谟脩粝M(fèi)決策、社會(huì)交往、思維活動(dòng)等的深入探索，或?qū)槠平馊祟愔悄苓@一終極奧秘提供良好開端。

在應(yīng)用層面，本文將大腦活動(dòng)與特定個(gè)體聯(lián)系起來，借助直觀顯示的思維共性，幫助數(shù)字閱讀企業(yè)從復(fù)雜認(rèn)知活動(dòng)中細(xì)致識(shí)別用戶行為和認(rèn)知背后的邏輯和規(guī)律，為產(chǎn)品開發(fā)和營(yíng)銷實(shí)踐提供科學(xué)指導(dǎo)。首先，注意吸引是數(shù)字閱讀的前提，閱讀材料可從視、聽、味、觸、嗅和第六感方面營(yíng)造吸引用戶注意的感知風(fēng)格和閱讀情境，并把握不同維度信息的搭配方式和刺激強(qiáng)度，以達(dá)到有效展露和深度感知的效果。其次，用戶朝向反應(yīng)、理解效果和學(xué)習(xí)能力實(shí)際受到閱讀內(nèi)容形式、主體經(jīng)驗(yàn)、任務(wù)目標(biāo)的調(diào)節(jié)，因此，利用視覺線索、口碑傳播、沖突營(yíng)銷等手段潛移默化地引導(dǎo)用戶產(chǎn)生被期望的視覺軌跡、決策結(jié)果和思維方式，能夠確保積極的行為和認(rèn)知效果。最后，數(shù)字閱讀是一個(gè)動(dòng)態(tài)發(fā)展的認(rèn)知過程，用戶工作記憶和閱讀體驗(yàn)會(huì)影響下一階段及未來閱讀，并逐步強(qiáng)化注意偏好和學(xué)習(xí)模式，因此，加深市場(chǎng)細(xì)分并明確品牌定位，聚焦目標(biāo)群體提供針對(duì)服務(wù)，通過重復(fù)積累形成一對(duì)一的品牌聯(lián)想和心智占領(lǐng)，是強(qiáng)化閱讀效能和品牌忠誠(chéng)的可行途徑。

7.3 研究展望

通過對(duì)國(guó)內(nèi)外數(shù)字閱讀相關(guān)認(rèn)知神經(jīng)研究進(jìn)行總結(jié)和分析，本文發(fā)現(xiàn)已有研究在拓寬技術(shù)方法和數(shù)據(jù)來源的同時(shí)，也存在以下有待解決的問題。

第一，注意吸引階段，已有研究深入分析了視覺和聽覺刺激的感知機(jī)制和注意效果，但較少關(guān)注其他感知方式。如紙質(zhì)閱讀所特有的觸覺、嗅覺等引發(fā)了何種與注意資源分配相關(guān)的神經(jīng)反應(yīng)，以及能否為在數(shù)字閱讀中觸發(fā)類似反應(yīng)或進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)提供可量化的依據(jù)，多模態(tài)信息中不同感知維度的加工路徑與交互作用如何，以及發(fā)生何種對(duì)閱讀行為和理解效果可能的影響，均有待在未來研究中探索。

第二，識(shí)別聚焦階段，學(xué)者發(fā)現(xiàn)了不同相關(guān)性信息的差異化處理機(jī)制，但未考察先驗(yàn)知識(shí)水平、任務(wù)目標(biāo)難度及多重因素干擾下的閱讀中斷對(duì)閱讀行為的影響，對(duì)于自下而上和自上而下等不同驅(qū)動(dòng)方式下的判斷方式與決策態(tài)度，應(yīng)當(dāng)提供何種外部線索來引導(dǎo)目標(biāo)加工路徑等問題仍待研究。

第三，關(guān)聯(lián)推理階段，研究論述了不同認(rèn)知策略和語義處理在大腦層面的活動(dòng)過程，確認(rèn)了理解效果受到喚醒操作和先驗(yàn)知識(shí)的影響。進(jìn)一步尋找動(dòng)態(tài)語境中影響語義處理和閱讀深淺的因素，加深對(duì)“用戶為何產(chǎn)生這樣的效果”問題的理解，并從正當(dāng)性和合理性方面對(duì)“理解效果”進(jìn)行重新評(píng)估，避免誤識(shí)和誤判，是未來研究中的重要課題。

第四，學(xué)習(xí)建構(gòu)階段，學(xué)者提出了影響記憶和表達(dá)的腦區(qū)及改進(jìn)學(xué)習(xí)的策略，然而與記憶碎片、記憶痕跡相關(guān)的連貫行為如何影響未來閱讀中刺激感知和信息決策的研究尚未發(fā)現(xiàn)。因此，今后研究可圍繞碎片化、多元化信息回憶對(duì)于感知注意和加工理解的影響效應(yīng)方面展開。

第五，在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，越來越多的共識(shí)是行為和認(rèn)知的出現(xiàn)也源于腦區(qū)的交流和連接，如關(guān)聯(lián)推理時(shí)既需回憶理解上下文語義，也需綜合考慮閱讀情境、聯(lián)系自身經(jīng)驗(yàn)，是一個(gè)非模塊化的腦處理過程。因此，進(jìn)一步探究腦區(qū)功能連接和交互影響，能夠?yàn)槿媪Ⅲw地理解數(shù)字閱讀本質(zhì)和特征提供更多支持證據(jù)。

最后，受實(shí)驗(yàn)器材和測(cè)試條件等限制，已有研究主要探究單一個(gè)體的神經(jīng)活動(dòng)，限制了實(shí)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)的模擬和洞察。因?yàn)閺纳鐣?huì)文化的角度來看，數(shù)字閱讀不僅是個(gè)體的心理過程，也是由交流分享形成的互動(dòng)關(guān)系和文化認(rèn)同[54]?；趂NIRS的超掃描技術(shù)支持同時(shí)對(duì)多個(gè)用戶的大腦進(jìn)行掃描和成像，未來研究可以此分析驗(yàn)證互動(dòng)媒體中的參與行為、社交情境下的人際關(guān)系等多項(xiàng)社會(huì)化閱讀問題，加深對(duì)不同場(chǎng)景中媒介和神經(jīng)同步間關(guān)系的理解。

總體而言，技術(shù)旨在增強(qiáng)閱讀體驗(yàn)和激發(fā)閱讀效能，未來數(shù)字閱讀研究可從認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)視角出發(fā)，結(jié)合元宇宙背景下綜合發(fā)展的腦機(jī)接口、數(shù)字孿生技術(shù)在捕捉腦電信號(hào)和模擬數(shù)字時(shí)空方面的運(yùn)用，考慮ChatGPT在生成文本和輔助決策方面的滲透，建立多渠道、多維度數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的用戶行為和認(rèn)知模型，增強(qiáng)對(duì)于用戶閱讀習(xí)慣、內(nèi)在心境、價(jià)值訴求的理解和判斷，為數(shù)字閱讀產(chǎn)品服務(wù)設(shè)計(jì)、資源組織推送、數(shù)實(shí)融合體驗(yàn)、知識(shí)理解遷移等提供更多新的方法和依據(jù)。

作者貢獻(xiàn)說明

劉葉萍：設(shè)計(jì)研究方案，文獻(xiàn)收集和論文撰寫；

袁小群：提出研究方向，論文修訂。

支撐數(shù)據(jù)

支撐數(shù)據(jù)由作者自存儲(chǔ)，Email:liuyeping@whu.edu.cn。

1.劉葉萍.catalog.xlsx.文獻(xiàn)梳理目錄信息.