认知功能及其测量
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Cognitive function and its measurement
周鸿雁
Psychological processes
知 感觉 知觉 认知 记忆 言语 思维 推理
情 情绪 感情
意 意志 动机
2/65
认知（cognitive）是人类心理活 动的一种，是指个体认识和理解事物 的心理过程。 认知功能（ 认知功能（cognitive function） 是指人类在觉 醒状态下始终存在的各种有意识的精神活动,包括 醒状态下始终存在的各种有意识的精神活动 包括 从简单的对自己和环境的确定、感知、理解、 从简单的对自己和环境的确定、感知、理解、判 断到完成复杂的数学计算等。 断到完成复杂的数学计算等。
3/65
认知功能包括四个方面
认知功能
知觉 注意
记忆
思维
语言
接受功能
记忆学习 功能
思维功能
表达功能
4/65
Perception
认知心理学将知觉看做是对感觉信息的组织 和解释，即获得感觉信息的意义的过程。
这个过程被看做是一系列连续阶段的信息加 工过程，依赖于过去的知识和经验。
5/65
Visual perception
28/65
Thinking
思维是人脑借助于语言， 思维是人脑借助于语言，以已有知识为中 介，对客观现实的对象和现象概括的、间接的 对客观现实的对象和现象概括的、 反映， 反映，是揭露事物本质和规律的认识过程的高 级阶段。 级阶段。
29/65
思维的形式
思维的主要形式是概念、表象和判断推理。 概念：是人脑对客观事物的一般特征和本质特征的反应 形式，是思维的最基本单位，在认识过程中，将事物经 过分析、综合、比较、抽象、概括的思维过程而形成的， 用词语来表示。 表象：是事物不在面前时，人们在头脑中出现的关于事 物的形象。 推理：是从具体事物归纳出一般规律，或根据一般原理 推出新结论的思维活动。可分为归纳推理与演绎推理。
19/65
Memory
记忆是指在头脑中积累和保持个体经验 的心理过程； 从信息加工观点来看，记忆就是对输入 信息的编码、贮存和提取的过程。
20/65
记忆的Байду номын сангаас构
外界信息输入→ 感觉记忆
编 码
存 储 短时记忆
提取
长时记忆
遗忘 信息丢 失
遗 忘
可 能 遗 忘
再 现
21/65
记忆研究的基本方法
• • • • • • 再现法（ 再现法（Reproductionmethod ） 再认法（ 再认法（Recognition method ） 重学法（ 重学法（Relearning method ） 部分报告法（partialprocedure） 部分报告法（partial-report procedure） 反应时测量技术（ 反应时测量技术（Reaction time technology） measurement technology） 定向遗忘技术(directed 定向遗忘技术(directed forgetting technology )
implicit memory research） ）
6、词干补笔测验（word-stem completion test） 、词干补笔测验（ ） 7、知觉辨认测验（Perceptual identification test） 、 ）
26/65
知觉辨认测验
条 件 一
+
xxx-冷 冷
读出冷字
再认 “冷” +
内隐记忆指人们不能回忆其本身但能在行为中 证明其事后效应的经验。 证明其事后效应的经验。 其操作定义是:在不需要对特定的过去经验进行 其操作定义是 在不需要对特定的过去经验进行 有意识或外显回忆测验中， 有意识或外显回忆测验中，表现出来的对先前获得 的信息的无意识提取。 的信息的无意识提取。
25/65
热-冷 冷 读出冷字
条 件 二
条 件 三
辨认 “冷” +
热-？？？ ？？？ 说出冷字
测验阶段
刺激呈现阶段
27/65
记忆力评定量表
• • • • 加利福尼亚词语学习测验（CVLT） 加利福尼亚词语学习测验（CVLT） 三维语义记忆测验(TDSM) 三维语义记忆测验(TDSM) 韦氏记忆测试（WMS） 韦氏记忆测试（WMS） 临床记忆测试(Clinical 临床记忆测试(Clinical memory test)
22/65
Working memory
工作记忆指在解决认知任务的过程中，用于 信息加工并同时保持与当前任务相关的信息的能 量有限的系统或机制。
23/65
前瞻性记忆研究（Prospective Memory Research） 前瞻性记忆研究（ ）
前瞻记忆： 与回溯记忆相对应， 前瞻记忆： 与回溯记忆相对应，是指对将来要完成的活 动和事件的记忆, 它指向于将来特定情景下，使人们记得将要 动和事件的记忆 它指向于将来特定情景下， 去做某事。 去做某事。
集中性 集中性
指向性 指向性
心理活动 对一定对象 注意
11/65
selective attention
选择性注意指从外界环境中优先选 择特定的信息进行加工, 择特定的信息进行加工 同时忽略其他无 关信息的认知过程。 关信息的认知过程。
12/65
视觉搜索范式 （Visual Search Paradigm） ）
前瞻记忆的研究范式： 前瞻记忆的研究范式： ★自然法（Natural method） 自然法（ ★双任务实验法（Dual-task experiment） 双任务实验法（ ★情境模拟法（Situational simulation method） 情境模拟法（
24/65
Implicit memory
32/65
演绎推理主要有三种类型: 演绎推理主要有三种类型
第一,关系推理 关心的是对象间关系的逻辑特性 第一 关系推理:关心的是对象间关系的逻辑特性 如对象之 关系推理 关心的是对象间关系的逻辑特性,如对象之 间的大小关系、空间位置和时间先后等。 间的大小关系、空间位置和时间先后等。 第二,复合命题推理 主要包括条件推理和连接词推理 第二 复合命题推理:主要包括条件推理和连接词推理。 复合命题推理 主要包括条件推理和连接词推理。 前者又称假言推理,关心的是命题间的蕴涵 前者又称假言推理 关心的是命题间的蕴涵 ⋯⋯” ⋯⋯” 关系或条件关系,命题常以“如果⋯⋯那么 关系或条件关系 命题常以“如果⋯⋯那么 命题常以 ⋯⋯ 的形式进行连接。 的形式进行连接。后者又包含合取推理和 析取推理,分别以“ 析取推理 分别以“和”和“或”等的连词形 分别以 式 连接命题。 连接命题。 第三,范畴三段论推理 关心的是对象间的一般和特殊的特 第三 范畴三段论推理:关心的是对象间的一般和特殊的特 范畴三段论推理
内隐记忆的测量方法
1、再学法的节省时间（Further study and then to save time） 、 ） 2、阈下知觉实验（Subliminal Perception Experiment） 、 ） 3、无意识学习（Unconscious study） 、 ） 4、启动效应（Priming effect） 、 ） 5、遗忘症病人的内隐记忆研究（Amnesia patient's 、遗忘症病人的内隐记忆研究（
16/65
快速序列视觉呈现任务
(rapid serial visual presentation task)
17/65
transfer of attention
注意的转移是指根据任务目标和情境变化， 注意的转移是指根据任务目标和情境变化，对 知觉和反应偏向进行重组的内部控制过程。 知觉和反应偏向进行重组的内部控制过程。这些知 觉和反应偏向也称注意定势或任务定势。 觉和反应偏向也称注意定势或任务定势。
图一
＋
图二
13/65
负启动范式
启动刺激
注意重复条件 忽略重复条件 控制条件
探测刺激
14/65
线索-靶子范式 线索 靶子范式 Clues - target paradigm
＋
＋
15/65
sustained attention
持续性注意： 持续性注意：指注意在一定的时间保持在某个认识 的客体或活动上，也叫注意的稳定性(stability of 的客体或活动上，也叫注意的稳定性 attention)。 。 敲击板通过测量手的敲击速 度，从而可了解个人的坚持性或 疲劳的速度。 疲劳的速度。可研究人的坚持性 和疲劳速度的个别差异。 和疲劳速度的个别差异。本仪器 可作为一种能力测验应用。 可作为一种能力测验应用。 敲击板由带有绝缘套的金属 敲击棒、金属板、 敲击棒、金属板、电子计数器组 成。
30/65
心理旋转实验
心理旋转（ 心理旋转（mental rotation）：单凭心理运作， ）：单凭心理运作 ）：单凭心理运作， 将表象予以移转， 将表象予以移转，从而获得 正确知觉经验的心理历程。 正确知觉经验的心理历程。 考察一个人的空间想像能力。 考察一个人的空间想像能力。
字符旋转实验
31/65
被 试 准 备 反应键
主 试 调整比较 刺激位置
被 试 调 节 比较刺激
主 试 记 录 距离误差
9/65
时间知觉
时距知觉 时序知觉
+
10/65
Attention
注意：是意识对一定事物的指向和集中， 注意：是意识对一定事物的指向和集中， 在人类的认知活动中起着重要的调节作用。 在人类的认知活动中起着重要的调节作用。
7/65
听觉定位（ 听觉定位（Auditory localization） ----双耳分听实验 双耳分听实验
1、音笼实验 、 2、咔嗒声实验（瞬态声音） 、咔嗒声实验（瞬态声音） 3、连续乐音实验 、 4、野外乐音定位 、
8/65
空间知觉（ 空间知觉（Space perception） ）
深度知觉（ 深度知觉（Depth perception） ） 霍瓦—多尔曼深度知觉测试仪 霍瓦 多尔曼深度知觉测试仪 (Haward-Dolman perception apparatus)
Reasoning
归纳推理(Inductive Reasoning)：是从特定的事件、 归纳推理 ：是从特定的事件、 事实向一般的事件或事实进行推论的 过程，旨在将知识或经验概括简约化。 过程，旨在将知识或经验概括简约化。 演绎推理(Deductive reasoning)：是从一般原理到 演绎推理 ： 特殊事例的推理。 特殊事例的推理。解决问题时的一种 考方法,也是科学研究中用来验证 思 考方法 也是科学研究中用来验证 假设时一种不可缺少的方法。 假设时一种不可缺少的方法。
18/65
连线测验( 连线测验 trail making test)
A型测验： 一张纸上印有25个小圆圈, 并标上数字1 - 25, 要求 被试尽快将数字1 - 25用铅笔按顺序连接起来, 记录完成 的时间和错误次数,
B型测验： 要求被试尽快将数字1 - 13和字母A - L 交替连接即1 A - 2 - B - 12 - L - 13等记录完成时间和错误次数。
6/65
班德视觉完形测验 (Bender Visual Gestalt Test)
美国精神病学家L.班德于1938年制定的一种测定知 觉组织原则和知觉异常的几何图形测验。又称班德格式塔测 验。适用于3岁以上儿童直至成年。
测验方式是向被试者呈现一系列9张由点、线和角组成 的几何图形，要求将这些图形在一张大纸上复制出来。若被 试者在复制时违反了知觉组织原则，就被视为有一定的精神 症状。
几种子范式： 几种子范式：
＋
1、 1、额外的奇异刺激范式 （Additional Singleton） ） 2、无关特征搜索范式 、 （Irrelevant Feature Search） ） 3、靶子-奇异刺激距离范式 、靶子 奇异刺激距离范式 （Target-singleton Distance Paradigm） ）
实物辨别（ 实物辨别（Physical identification）： ）：
1 物体鉴别：辨别椅子、茶壶、表、钥匙、鞋、自行车、剪刀、眼镜 等日常用品的图片 。 2 形状鉴别：分辨正方、三角、园、矩形、菱形、半圆、梯形、六角 形。 3 辨认重叠的图形： 辨认香蕉、苹果、梨；锯、钳、锄三者重叠在一 起的图形 4 辨认重要特征：只给出小汽车前的挡风玻璃、电话的后面、锤子的 侧面，明显或不完整的物体，让被试辩认。说出名称， 并按键反应。
周鸿雁
Psychological processes
知 感觉 知觉 认知 记忆 言语 思维 推理
情 情绪 感情
意 意志 动机
2/65
认知（cognitive）是人类心理活 动的一种，是指个体认识和理解事物 的心理过程。 认知功能（ 认知功能（cognitive function） 是指人类在觉 醒状态下始终存在的各种有意识的精神活动,包括 醒状态下始终存在的各种有意识的精神活动 包括 从简单的对自己和环境的确定、感知、理解、 从简单的对自己和环境的确定、感知、理解、判 断到完成复杂的数学计算等。 断到完成复杂的数学计算等。
3/65
认知功能包括四个方面
认知功能
知觉 注意
记忆
思维
语言
接受功能
记忆学习 功能
思维功能
表达功能
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Perception
认知心理学将知觉看做是对感觉信息的组织 和解释，即获得感觉信息的意义的过程。
这个过程被看做是一系列连续阶段的信息加 工过程，依赖于过去的知识和经验。
5/65
Visual perception
28/65
Thinking
思维是人脑借助于语言， 思维是人脑借助于语言，以已有知识为中 介，对客观现实的对象和现象概括的、间接的 对客观现实的对象和现象概括的、 反映， 反映，是揭露事物本质和规律的认识过程的高 级阶段。 级阶段。
29/65
思维的形式
思维的主要形式是概念、表象和判断推理。 概念：是人脑对客观事物的一般特征和本质特征的反应 形式，是思维的最基本单位，在认识过程中，将事物经 过分析、综合、比较、抽象、概括的思维过程而形成的， 用词语来表示。 表象：是事物不在面前时，人们在头脑中出现的关于事 物的形象。 推理：是从具体事物归纳出一般规律，或根据一般原理 推出新结论的思维活动。可分为归纳推理与演绎推理。
19/65
Memory
记忆是指在头脑中积累和保持个体经验 的心理过程； 从信息加工观点来看，记忆就是对输入 信息的编码、贮存和提取的过程。
20/65
记忆的Байду номын сангаас构
外界信息输入→ 感觉记忆
编 码
存 储 短时记忆
提取
长时记忆
遗忘 信息丢 失
遗 忘
可 能 遗 忘
再 现
21/65
记忆研究的基本方法
• • • • • • 再现法（ 再现法（Reproductionmethod ） 再认法（ 再认法（Recognition method ） 重学法（ 重学法（Relearning method ） 部分报告法（partialprocedure） 部分报告法（partial-report procedure） 反应时测量技术（ 反应时测量技术（Reaction time technology） measurement technology） 定向遗忘技术(directed 定向遗忘技术(directed forgetting technology )
implicit memory research） ）
6、词干补笔测验（word-stem completion test） 、词干补笔测验（ ） 7、知觉辨认测验（Perceptual identification test） 、 ）
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知觉辨认测验
条 件 一
+
xxx-冷 冷
读出冷字
再认 “冷” +
内隐记忆指人们不能回忆其本身但能在行为中 证明其事后效应的经验。 证明其事后效应的经验。 其操作定义是:在不需要对特定的过去经验进行 其操作定义是 在不需要对特定的过去经验进行 有意识或外显回忆测验中， 有意识或外显回忆测验中，表现出来的对先前获得 的信息的无意识提取。 的信息的无意识提取。
25/65
热-冷 冷 读出冷字
条 件 二
条 件 三
辨认 “冷” +
热-？？？ ？？？ 说出冷字
测验阶段
刺激呈现阶段
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记忆力评定量表
• • • • 加利福尼亚词语学习测验（CVLT） 加利福尼亚词语学习测验（CVLT） 三维语义记忆测验(TDSM) 三维语义记忆测验(TDSM) 韦氏记忆测试（WMS） 韦氏记忆测试（WMS） 临床记忆测试(Clinical 临床记忆测试(Clinical memory test)
22/65
Working memory
工作记忆指在解决认知任务的过程中，用于 信息加工并同时保持与当前任务相关的信息的能 量有限的系统或机制。
23/65
前瞻性记忆研究（Prospective Memory Research） 前瞻性记忆研究（ ）
前瞻记忆： 与回溯记忆相对应， 前瞻记忆： 与回溯记忆相对应，是指对将来要完成的活 动和事件的记忆, 它指向于将来特定情景下，使人们记得将要 动和事件的记忆 它指向于将来特定情景下， 去做某事。 去做某事。
集中性 集中性
指向性 指向性
心理活动 对一定对象 注意
11/65
selective attention
选择性注意指从外界环境中优先选 择特定的信息进行加工, 择特定的信息进行加工 同时忽略其他无 关信息的认知过程。 关信息的认知过程。
12/65
视觉搜索范式 （Visual Search Paradigm） ）
前瞻记忆的研究范式： 前瞻记忆的研究范式： ★自然法（Natural method） 自然法（ ★双任务实验法（Dual-task experiment） 双任务实验法（ ★情境模拟法（Situational simulation method） 情境模拟法（
24/65
Implicit memory
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演绎推理主要有三种类型: 演绎推理主要有三种类型
第一,关系推理 关心的是对象间关系的逻辑特性 第一 关系推理:关心的是对象间关系的逻辑特性 如对象之 关系推理 关心的是对象间关系的逻辑特性,如对象之 间的大小关系、空间位置和时间先后等。 间的大小关系、空间位置和时间先后等。 第二,复合命题推理 主要包括条件推理和连接词推理 第二 复合命题推理:主要包括条件推理和连接词推理。 复合命题推理 主要包括条件推理和连接词推理。 前者又称假言推理,关心的是命题间的蕴涵 前者又称假言推理 关心的是命题间的蕴涵 ⋯⋯” ⋯⋯” 关系或条件关系,命题常以“如果⋯⋯那么 关系或条件关系 命题常以“如果⋯⋯那么 命题常以 ⋯⋯ 的形式进行连接。 的形式进行连接。后者又包含合取推理和 析取推理,分别以“ 析取推理 分别以“和”和“或”等的连词形 分别以 式 连接命题。 连接命题。 第三,范畴三段论推理 关心的是对象间的一般和特殊的特 第三 范畴三段论推理:关心的是对象间的一般和特殊的特 范畴三段论推理
内隐记忆的测量方法
1、再学法的节省时间（Further study and then to save time） 、 ） 2、阈下知觉实验（Subliminal Perception Experiment） 、 ） 3、无意识学习（Unconscious study） 、 ） 4、启动效应（Priming effect） 、 ） 5、遗忘症病人的内隐记忆研究（Amnesia patient's 、遗忘症病人的内隐记忆研究（
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快速序列视觉呈现任务
(rapid serial visual presentation task)
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transfer of attention
注意的转移是指根据任务目标和情境变化， 注意的转移是指根据任务目标和情境变化，对 知觉和反应偏向进行重组的内部控制过程。 知觉和反应偏向进行重组的内部控制过程。这些知 觉和反应偏向也称注意定势或任务定势。 觉和反应偏向也称注意定势或任务定势。
图一
＋
图二
13/65
负启动范式
启动刺激
注意重复条件 忽略重复条件 控制条件
探测刺激
14/65
线索-靶子范式 线索 靶子范式 Clues - target paradigm
＋
＋
15/65
sustained attention
持续性注意： 持续性注意：指注意在一定的时间保持在某个认识 的客体或活动上，也叫注意的稳定性(stability of 的客体或活动上，也叫注意的稳定性 attention)。 。 敲击板通过测量手的敲击速 度，从而可了解个人的坚持性或 疲劳的速度。 疲劳的速度。可研究人的坚持性 和疲劳速度的个别差异。 和疲劳速度的个别差异。本仪器 可作为一种能力测验应用。 可作为一种能力测验应用。 敲击板由带有绝缘套的金属 敲击棒、金属板、 敲击棒、金属板、电子计数器组 成。
30/65
心理旋转实验
心理旋转（ 心理旋转（mental rotation）：单凭心理运作， ）：单凭心理运作 ）：单凭心理运作， 将表象予以移转， 将表象予以移转，从而获得 正确知觉经验的心理历程。 正确知觉经验的心理历程。 考察一个人的空间想像能力。 考察一个人的空间想像能力。
字符旋转实验
31/65
被 试 准 备 反应键
主 试 调整比较 刺激位置
被 试 调 节 比较刺激
主 试 记 录 距离误差
9/65
时间知觉
时距知觉 时序知觉
+
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Attention
注意：是意识对一定事物的指向和集中， 注意：是意识对一定事物的指向和集中， 在人类的认知活动中起着重要的调节作用。 在人类的认知活动中起着重要的调节作用。
7/65
听觉定位（ 听觉定位（Auditory localization） ----双耳分听实验 双耳分听实验
1、音笼实验 、 2、咔嗒声实验（瞬态声音） 、咔嗒声实验（瞬态声音） 3、连续乐音实验 、 4、野外乐音定位 、
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空间知觉（ 空间知觉（Space perception） ）
深度知觉（ 深度知觉（Depth perception） ） 霍瓦—多尔曼深度知觉测试仪 霍瓦 多尔曼深度知觉测试仪 (Haward-Dolman perception apparatus)
Reasoning
归纳推理(Inductive Reasoning)：是从特定的事件、 归纳推理 ：是从特定的事件、 事实向一般的事件或事实进行推论的 过程，旨在将知识或经验概括简约化。 过程，旨在将知识或经验概括简约化。 演绎推理(Deductive reasoning)：是从一般原理到 演绎推理 ： 特殊事例的推理。 特殊事例的推理。解决问题时的一种 考方法,也是科学研究中用来验证 思 考方法 也是科学研究中用来验证 假设时一种不可缺少的方法。 假设时一种不可缺少的方法。
18/65
连线测验( 连线测验 trail making test)
A型测验： 一张纸上印有25个小圆圈, 并标上数字1 - 25, 要求 被试尽快将数字1 - 25用铅笔按顺序连接起来, 记录完成 的时间和错误次数,
B型测验： 要求被试尽快将数字1 - 13和字母A - L 交替连接即1 A - 2 - B - 12 - L - 13等记录完成时间和错误次数。
6/65
班德视觉完形测验 (Bender Visual Gestalt Test)
美国精神病学家L.班德于1938年制定的一种测定知 觉组织原则和知觉异常的几何图形测验。又称班德格式塔测 验。适用于3岁以上儿童直至成年。
测验方式是向被试者呈现一系列9张由点、线和角组成 的几何图形，要求将这些图形在一张大纸上复制出来。若被 试者在复制时违反了知觉组织原则，就被视为有一定的精神 症状。
几种子范式： 几种子范式：
＋
1、 1、额外的奇异刺激范式 （Additional Singleton） ） 2、无关特征搜索范式 、 （Irrelevant Feature Search） ） 3、靶子-奇异刺激距离范式 、靶子 奇异刺激距离范式 （Target-singleton Distance Paradigm） ）
实物辨别（ 实物辨别（Physical identification）： ）：
1 物体鉴别：辨别椅子、茶壶、表、钥匙、鞋、自行车、剪刀、眼镜 等日常用品的图片 。 2 形状鉴别：分辨正方、三角、园、矩形、菱形、半圆、梯形、六角 形。 3 辨认重叠的图形： 辨认香蕉、苹果、梨；锯、钳、锄三者重叠在一 起的图形 4 辨认重要特征：只给出小汽车前的挡风玻璃、电话的后面、锤子的 侧面，明显或不完整的物体，让被试辩认。说出名称， 并按键反应。