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郝宁教授课题组在NeuroImage发表最新研究成果

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什么是躯体隐喻?它是如何影响创造力的?

 

什么是“具身认知”?

       在一些小说或电影中,您可能看到过这样的情节:培养基中的大脑,或是一个精细的电脑程序,拥有像人一样复杂的认知能力。这有可能发生吗?具身认知研究者对此有着自己的怀疑。具身(embodiment)理论认为,我们的心智、理性能力会受到躯体感觉信息的影响,认知并不是独立于躯体存在的,它深深根植于人的身体结构以及最初的身体和世界的相互作用中。大脑影响和控制着我们的躯体,这毋庸置疑,但身体是否有可能影响我们的思维呢?2008年发表在Science上的一项研究发现,对同一个人进行评价,拿着热饮料的被试更倾向于认为他是热情的、好相处的;而拿着冷饮的被试则认为他是冷漠的,不近人情的。事实上,这个“人”都是由研究者假扮的,他的言行表现完全一致。还有研究者把同样的问题写在轻重不同的白板上,让被试拿着白板对问题的严重程度进行评价;结果发现,白板越重,被试越倾向于认为问题更严重。这些研究都表明,身体并不仅仅是大脑的“从属”,我们的躯体与我们的认知是相互联系、相互影响的。

      

什么是“躯体隐喻”?

       除上文中提到的直接的感觉与运动信息外,躯体隐喻(embodied metaphor)是连接身体与大脑的另一个桥梁。我们常说“前一天”、“以后”,其实是用“前”“后”这种与躯体相关的空间概念隐喻了时间概念。类似的,“黑幕”用黑色来隐喻黑暗、不合法理,“甜蜜”用“甜”这一味觉来隐喻幸福。因此,隐喻联想是建立身心联系的重要途径,更高级的、抽象的心理表征根植于基本的躯体状态中。

       近年来,越来越多的研究者将创造力等高级认知功能和具身理论结合在一起展开研究。如“跳出盒子进行思考”是一种英文语境中常见的鼓励个体打破常规,从而提出富有创造力想法的话语,而研究者发现通过再现隐喻中的躯体动作——跳出盒子,可以提高被试的创造力表现。

      

研究总览

       目前,具身领域多为行为学研究,华东师大bet9九州最新官网郝宁教授课题组首次将近红外技术与虚拟现实技术结合,探索这一理论背后的脑神经机制。该研究以”How does the embodied metaphor affect creative thinking?”为题,发表在著名神经成像学术期刊NeuroImage上。bet9九州最新官网硕士生王欣悦和何映瑶为共同第一作者,博士生卢克龙、博士邓成龙和硕士乔熙诺参与了研究,通讯作者为郝宁教授。

      “打破规则”是一种隐喻。日常生活中人们常常认为打破规则是创造力提高的关键,而墨守成规、遵循守旧是迂腐、没有创新能力的象征。无论是在中文还是英文语境中,墙壁都有着规则、法度、封闭甚至禁锢等象征意义,因此,打破墙壁可以与打破规则联系起来。本实验利用虚拟现实技术,创造了一个被试可以在行走中打破墙壁的场景。研究者假设,被试躯体打破墙壁(规则)后,会诱发已经打破了规则或者具有打破规则能力的体验,进而产生一种解放感,提高个体的创造性思维表现。研究者在实验过程中利用近红外光谱成像技术对被试前额叶、右侧颞顶联合区的脑激活情况进行记录,探索这一现象背后的脑神经机制。

 

研究方法

      本研究将被试随机分入三组,分别为“打破墙壁组”,需要在虚拟走廊中行走并打破砖墙;“自动门组”,砖墙会在被试靠近时自动打开以便被试通行;“无墙壁组”,走廊中没有砖墙。各组虚拟走廊均由11个小走廊和10个转弯构成,除走廊中央的砖墙外其他环境完全一致(见图1A所示)。所有被试在行走过程中均完成相同的创造力任务,并由近红外设备记录被试的大脑活动(见图1B所示)。行走过程中记录被试汇报每个答案的时间和被试的即时位置。

 

图1. A.三种虚拟走廊环境;B.一名被试正在进行实验;C.每个砖墙(无墙壁组为小走廊中线)前后一米打下两个标记,标记之间的平均时间为6s,记为“打破时”,标记1前6秒记为“打破前”,标记2后6秒记为“打破后”;D. 近红外光极分布图

 

研究结果

       行为结果发现,打破墙壁组被试在思维灵活性、新颖性、流畅性得分上均高于其他两组,且自动门组和无墙壁组之间不存在显著差异。研究者将每组被试报告出有效答案的位置在走廊平面图上标出,绘制出了各组被试的“答案分布图”,其中红点标记一个新颖答案,黑点标记一个普通答案。从图2B中可直观看出,打破墙壁组答案数量多、分布更密集。以走廊序号为自变量,新颖答案、各段走廊答案数为因变量,进行线性回归分析,发现打破墙壁组拟合良好,几乎为线性增长,且新颖答案增长的速度更快(见图2C)。

图2. A.三组被试创造力任务各项得分;B.三组被试答案分布图,其中红点为一个新颖答案,黑点为一个普通答案;C.三组被试以走廊段数为自变量,答案数为因变量进行线性回归。

      依据图1中的标记将每个小走廊分为“打破前”,“打破时”和“打破后”三个时间段,对三段内的脑活动水平进行分析,结果发现,在“打破时”这一阶段,打破墙壁组的额极区域(frontopolar area)脑激活水平显著低于其他两组,在“打破后”这一阶段,打破墙壁组的背外侧前额叶区域(DLPFC)激活水平低于自动门组。以往研究表明,额极区域的激活与抽象规则的加工、遵守规则以及遵守社会规范有关,例如,有研究者要求被试观看一组卡牌图片,每张图片由一组圆圈组成,其中一个圆圈为蓝色的,被试需要预测并标记下一张卡牌中蓝色圆圈出现的位置。研究者将被试的表现分为规则习得(预测)和规则遵守(标记)两部分,并在这两部分中都发现了额极区域的激活。本研究中在“打破时”这一阶段,实验组被试打破了墙壁,这可能隐喻了规则被打破,因此额极区域表现出负激活。以往研究还发现,打破规则或违反社会规范的行为与背外侧前额叶区域的去激活有关。创造力相关的研究表明,背外侧前额叶的去激活可以使个体的认知控制减弱,有助于一些无意识的、随机的想法和感觉出现,从而提高创造力表现。因此,实验组“打破后”出现的背外侧前额叶区域激活减弱,可能是由“打破规则”这一行为引发的,并由此促进了创造性思维表现。

图3.A.三组被试前额区域方差分析F值热图;B, C, D. 额极区域各通道三组激活水平比较;E.背外侧前额叶区域(通道15)三组激活水平比较

       研究还发现,在“打破时”这一阶段,打破墙壁组的右侧颞顶联合区(r-TPJ)脑活动水平显著低于自动门组。前人研究表明,右侧颞顶联合区的激活与“离身感”有关,例如有研究用经颅交流电刺激激活r-TPJ区域,诱发了被试的“离身感”体验(被试报告与自己面对面,漂浮在空中看到自己身体)。而本研究中,实验组被试进行了一项“具身”活动,因此可能增强了被试的具身感从而使r-TPJ区域负激活。以往研究表明,r-TPJ区域的负激活有助于增强个体的内源性注意,注意到脑海中潜在的创造性想法,从而提高创造力表现。

       此外,研究还发现无墙壁组在颞中回和视觉皮层的激活显著弱于其他两组。颞中回与语义的加工和联想有关,无墙壁组不存在砖墙,缺乏砖墙这一视觉刺激,也就不存在从“墙壁”到“规则”的语义联想,因此可能使其在颞中回和视觉皮层激活较弱。

图4. A.三组被试右侧颞顶区域方差分析F值热图;B.颞中回激活活水平比较;C.视三皮层激活水平比较;D. r-TPJ区域激活水平比较。

 

小结

       综上所述,本研究表明“打破墙壁”这一躯体动作可能会诱发“打破规则”这一概念联想,从而引起与规则打破有关的脑活动,进而促进创造性思维表现。本研究为具身认知理论提供了新证据,探索了躯体隐喻影响高级认知功能的可能作用机制,为创造力的提升和教育提供了一些启发。

 

论文信息:

Wang, X., He, Y., Lu, K., Deng, C., Qiao, X., & Hao, N.* (2019). How does the embodied metaphor affect creative thinking? NeuroImage. Advance online. doi: 10.1016/j.neuroimage.2019.116114

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