创造性思维新颖性的脑机制_来自ERP的证据

第32卷第8期西南大学学报(自然科学版)2010年8月Vol132No18Jour nal of Southw est U niv ersity(N atural Science Edition)Aug12010

文章编号:1673-9868(2010)08-0173-06

创造性思维新颖性的脑机制:来自ERP的证据*

代天恩,王敏,张庆林

西南大学心理学院,重庆400715

摘要:新颖性是创造性思维的一个重要特征,但是新颖的思想/是什么时候在大脑的什么位置产生0仍然是个谜.

实验用奇特的照片和几何图形作为触发汉字新语义的手段,采用ERP技术研究创造性思维新颖性的神经机制.结果发现:新语义和原语义的差异波有一个明显的正波峰(P440ms),它与新颖性产生的过程有关,偶极子分析结果表明P440ms的产生源定位在前额叶下回.

关键词:新颖性;新语义;事件相关电位

中图分类号:B842文献标识码:A

现在多数心理学家将创造性定义为个体产生新颖奇特具有实用价值的观点或产品的能力,认为/新颖性0和/适用性0是创造性的两个关键要素(Sternberg,1999)[1].Finke等(1992)[2]区分了导致新颖性产生的两种过程,一方面是生成新的认知结构,另一方面是探索新结构的创造性含义.没有第二种过程的新颖性是无意义的,也就称不上创造性.Cro pley(1999)[3]曾指出,新颖性的产生可通过仅仅是自我表达的形式,也可用变化性的简单产品的形式表现出来,强调了创造性思维中有意义的新颖性的重要性.

在创造性思维新颖性的行为研究中,Singh(2006)[4]考察了创造性的新颖性语境和意义性语境的关系.结果显示,创造性的这两个语境有很大的不同,这也意味着科学的和艺术的创造性有概念上的不同.该研究证实了创造性本质的复杂性和多层面性,创造性和智力的关系的复杂性.杨柳(2004)[5]在确定了不同新颖性标准的基础上,考察了因认知需求高低不同和奖励方式不同对初一学生创造性的影响.研究发现,高认知需求有利于创造性,低认知需求不利于创造性.男生的创造性成绩更容易受外部奖励影响,而且过程奖励比结果奖励和无奖励方式更易提高产品的新颖性.

在相关的脑成像研究中,Ch vez-Eakle等(2007)[6]采用单光子发射计算机断层显像技术考察了被试在物体不寻常用途任务上的脑血流变化.结果显示,高创造性被试比低创造性被试的脑血流显著增加的区域有右中央前回、右嘴峰、双侧额叶中回、右额叶肠回、左颞下回和右小脑.研究者还具体分析了发散性思维结果评价中的三个维度,其中流畅性和灵活性主要与左额叶下回相联系,新颖性主要与颞上回和小脑扁桃体相联系.

Fink等(2006)[7]采用事件相关去同步化方法考察了被试在发散性产生任务上脑电A波的同步性变化,结果显示,高新颖性的回答相对低新颖性的在大脑皮层后部特别是中央顶叶伴随着更强的A波

*收稿日期:2010-03-30

基金项目:国家自然科学基金资助项目(30970892);西南大学国家重点学科建设项目(NS KD08002).

作者简介:代天恩(1976-),男,河南南阳人,硕士研究生,主要从事创造性思维的研究.

通讯作者:张庆林,教授,博士生导师.

174西南大学学报(自然科学版)投稿网址http://x bg jxt1sw u1cn第32卷

事件相关去同步化.王敏等(2010)[8]采用事件相关电位技术探讨在创造性思维中创造想象的半球偏向.结果显示,在创造想象的早期和晚期阶段存在右半球偏向,反映了创造想象的早期阶段是一个提取和相互联系新颖信息的认知过程,创造想象的晚期阶段是与工作记忆、认知控制、语义加工和新颖产物有关.

前人关于/新颖性0的研究多集中在顿悟、发散性思维和远距离联想等任务上,关于汉字新语义产生的脑机制还没有研究.新颖性是创造性思维的一个重要特征,但是新颖的思想/在什么时候在大脑的什么位置产生0仍然是个谜.本实验用奇特的照片和几何图形作为触发汉字新语义的手段,采用ERP技术研究创造性思维新颖性的神经机制.我们假设与语言认知过程有关的事件相关电位N400将会出现在汉字语义产生的过程中,新语义和原语义的差异波可能会告诉我们创造性思维过程中的新颖性是什么时候在大脑的什么位置产生.记录并分析语义产生过程中高时间分辨率的ERPs和进行偶极子溯源分析,可能更精确地研究不同过程激活的时间进程和大脑定位,为揭示创造性思维过程中新颖性产生的神经机制提供一些结果数据.

1方法

111被试

国内某大学在校文理科学生共18人,其中男女各9人,平均年龄21岁.被试皆为右利手,没有生理或精神方面的疾病,视力或者矫正视力正常,做完实验后被试均获取适量报酬.

112材料

实验中用了320个汉字,每个汉字的笔画数是六至七画.其中的一半用于汉字原语义产生的阶段,另一半用于汉字新语义产生的阶段.在实验的第二个阶段,采用4张奇特的照片(荒岛、古墓、星球和深海)和160张由两个简单的平面图组合成的几何图形,用于催化被试的新语义产生.

113实验程序

被试戴好电极帽,坐在安静的实验室,眼睛距电脑屏幕60cm左右.要求被试在正式实验时尽量少动,尽可能快而准地作出按键反应.实验分两个阶段,在第一阶段,汉字呈现之后,被试要尽快想出它的一个平常的意义来.一旦想出来就马上作按键反应,并口头报告所想到的意义.在第二阶段,分为4个部分,每部分呈现1张奇特的情景照片和相应的指导语.

当被试报告汉字的语义时,一个独立的小组根据一致性评估技术(Am abile T M11996)[9]评价原语义和新语义的质量.评分小组由3个熟悉创造性思维新颖性的研究生组成.通过小组成员用自己独立的标准评价结果的新颖性,提供了对新颖性的一般测量.

114EEG记录和分析

使用德国Brain Products公司的ERP记录与分析系统,按国际10-20系统扩展的64导电极帽记录EEG.完成连续记录EEG后离线处理数据,自动校正VEOG和H EOG,并充分排除其他伪迹.根据本实验的目的,只分析汉字呈现以后所诱发的ERP.

根据ERP总平均图,选择28个电极位置进行统计分析.用二因素重复测量方差分析对平均峰值进行了分析,二个因素分别为电极点和语义产生的两个阶段.分析时程为汉字呈现到被试按键的平均时间.方差分析的p值采用Greenhouse Geisser法校正,脑电地形图由64导数据得出.

115偶极子溯源分析

使用Brain Electrical Source Analysis Progr am(Versio n510)软件,对ERP数据进行偶极子溯源分析.为了探讨原语义和新语义产生的神经机制,提高源定位的精度,选取/新语义0和/原语义0条件所诱发的ERP差异波首先进行主成分(PCA)分析,确定偶极子个数后,软件自动确定偶极子的位置,以相应的残差作为偶极子定位是否真实的评价指标.