（基础心理学专业论文）空间表征中的内在参照系有效性探讨.pdf

两南人。、硕十学佗论文摘要 空间表征中的内在参照系有效性探讨 基础心理学专业硕士研究生谢超香 指导教师孙弘进教授 摘要 日常生活中，人们需要在各种复杂的环境中进行导航运动，而空间导航能否顺利进行往 往取决于空间表征的准确性。然而，物体的空间位置总是相对的，需要选择特定的参照框架 才能进行表征。早期研究多数将空间参照系分为两大类，即自我参照系和环境参照系。自我 参照系依据观察者本身来表征空问位置和方向，认为物体位置的表征是动态的，隧着观察者 的运动，空间表征也在不断更新。环境参照系则依据环境中的各个元素和环境特征来表征空 间位置和方向，认为物体位置以及空间关系的表征是持久和稳定的。 m c n a m a r a 及其同事认为，被试对物体场景的表征是基于空间布局的内在结构，即物体与 物体之间的相互关系，与之对应的参照系为内在参照系。根据内在参照系的观点，内在的轴 或方向是根据自我中心的线索和环境线索这两种信息进行选择的，自我中心的线索起着主导 作用。虽然物体之间可以形成无数的内在轴，但是知觉组织原则如接近性和相似性，以及自 我中心的经验和环境特征等因素使得其中某些轴看起来更为突出。m c n 锄a r a 等人提出的空问 表征依赖于内在参照系的观点，为解决自我参照系和环境参照系的对立问题提供了一个较好 的尝试，丰富了人们对空间表征的认识和理解。然而，支持内在参照系的系列研究中都存在 一个问题，即研究者严格控制了物体的摆放方式，使物体位置非常规则并且从各个朝向看都 存在明显的内在轴；或者为被试提供指导语，要求被试根据物体之间特定的内在轴记忆场景 布局。因此，有关内在参照系的研究结果和结论能否推，一到其他情境中，还需要进一步研究 才能给出解答。 本研究沿用内在参照系研究的传统范式，让被试在矩形房问中学习几个日常生活用品的 位置，然后从多个朝向对物体之问的空间关系进行判断。通过控制场景中物体数量和物体位 置的规则程度，以及被试的学习经历等方法考察内在参照系在空间表征中的作用以及内在参 照系的有效性范围。实验1 重复了以往研究，即七个日常生活用品规则地放置在一个矩形房 间中，被试从垂直于场景内在结构的朝向( o 。) 或从其他朝向( 1 3 5 。) 学习场景，然后从八个 朝向( 从o 。开始，以4 5 。为间隔到3 1 5 。) 分别对物体之间的空间关系进行判断。结果发现： l 西南人学硕 ：学位论文摘要 无论学习朝向是否与环境几何结构以及物体之间的内在结构相一致，被试在学习过的朝向对 空间判断得最快最准确；如果学习朝向垂直于场景内在结构，在与场景内在结构相一致的朝 向上( 0 。、9 0 。、1 8 0 。、2 7 0 。) ，对物体之间的空间关系判断得更快更准确。说明只提供一 个学习朝向的条件下，空间表征是依赖于特定朝向的；并且物体之间构成的内在结构对空问 表征会产生一定影响。实验2 在实验1 的基础上，增加了一个物体并且不规则的放置在场景 中，并且有一半测试要求被试指向规则放置的物体，另一半测试要求被试指向不规则放置的 物体。结果发现，无论对规则放置物体还是对不规则放置的物体，无论被试从垂直于场景内 在结构的朝向学习还是从其他朝向学习，其结果都没有出现锯齿状反应模式。结合实验1 和 实验2 可以发现，物体之问的内在结构也可以作为参照系表征空间场景，但内在参照系在空 间表征中的作用依赖于场景本身的高度规则性，一旦场景的规则性受到破坏，内在参照系也 就不能影响空间表征了。实验3 在实验2 的基础上增加了指导语和实验要求，提示被试场景 中的物体位置具有一定的规则性，要求被试按照特定的顺序记忆场景中的物体位置。结果发 现，如果学习朝向( o 。) 垂直于场景内在结构，对于规则放置的物体，在与场景内在结构相一 致的朝向上( o 。、9 0 。、1 8 0 。、2 7 0 。) ，对物体之间的空间关系判断得更快更准确。表明物 体位置的空间表征受指导语和实验要求的影响。当物体之间构成的内在结构受到破坏时，内 在参照系对空间表征的影响随之也变得微弱，但是如果给予额外的指导语提示被试物体之间 的内在结构，内在结构也可以引起被试的注意并在空间表征中产生作用。 以上结果表明，物体之间的内在结构可以作为参照系影响空间表征，但内在结构能否起 作用取决丁物体场景的高度规则性以及实验任务和实验要求。结合本研究的结果和已有文献 资料来看，空间记忆中可能存在多种表征方式，具体采用何种表征方式可能与表征的目的性， 表征的环境尺度大小，对场景的熟悉程度等因素有关。自我参照系、环境参照系和内参照参 照系对空间表征都是有效的，在不同水平不同情况下，人们会权衡各种参照系的显著性进而 选择一个最为合适的参照系。 关键词：空间表征内在参照系位置规则性 t h ei n t e r n a lv a l i d i t yo fi n t r i n s i c f r a m eo fr e f i e r e n c e p o s t g r a d u a t es t u d e n to fb a s i cp s y c h 0 1 0 9 y ：x i e c h a o x i a n g s u p e l v i s o r ：p r o f s u n h o n g j i n a b s t r a c t o n ei m p o n a i l ta s p e c to fo u rd a i l ya 文i v i t i e si st on a v i g a t ei nv 撕o u sc o m p l i c a t e d 既v l r o 砌e n t ，a 1 1 d锄 册p o r t a i l ts t 印f o ra c c u r a t en a v i g a t i o ni sd e t 锄i n i n gt 1 1 e a p p r o p n a t ep o s l t l o na i l do r i e n t a t i o no ft h ed e s t i n a t i o n s i n c et 0 l m a i la s s e n e dt h a tr a t s h a v ec o 驴1 t l v em a p so ft l l es p a t i a ll a y o u to ft h e i re 1 1 v i r o 咖e n t s ，s p a t i a lr 印r e s e i l t a t i o n h 签b e e nw e ns t u d i e da n dd i s c u s s e d r e f e r e n c es y s t e m si ns p a t i a l p r o c e s s i n gc a nb e c j a s s l f l e di n t 0 帆ot ) ，p e s ，t h o s ee g o c e n t d cr e 诧r e n c es y s t 锄w h i c hs p e c i f i e sal o c a t i o n w l t hr e s p e c tt ot h e0 b s e e r ，a n de n v i r o 】瑚e n t a lr e 凫r e n c es y s t e mw h i c hs p e c i f i e sa l o c a t i o nw i t ho t h e rl o c a t i o n s i n d 印e n d e n to ft 1 1 e 0 b s e r v m c n a n 瑚a锄dh i s c o u e a g u e s p r o p o s e dad i f r e r e mi s s u et h a tt h e1 0 c a t i o n so fo b j e c t si nm e m o r ya r e s p e c i f i e dw i t hi n t r i n s i cr e f e r e n c es y s t e m s ，w h i c hi sat y p eo fg e o c e i l t r i cr e f e r e n c e s y s t e m s i ni 枷n s i cr e f c r e n c e 行锄e s ，m el o c a t i o no fa no b j e c ti sd e f i n e dw i mr e s p e c t t oo t h e ro b j e c t si nt h el a y o u t t h eo b j e c t si ne n v i r o n m e n tc a i lf o n ni n f i n i t en u m b e ro f p o s s l b l em t n n s i ca ) 【e s ，b u tb e c a u s eo ft l l e p e r c 印t u a lg r o u p i n gp “n c i p l e ss u c ha s p r o x i m i t y 卸ds i m i l 撕t ya n de g o c e n t r i ce x p 鲥e n c e ，s o m ea x e sw “lb em o r es a l i e n tt h a i l o t h e r s a l t h o u 曲m c n 锄撇a j l dl l i sc o l l e a g u e sh a v ea c c o m p l i s h e da1 鹕ev 0 1 u i l l eo f v a l u a b l ew o r k so ni n t r i n s i cr e f e r e l l c es y s t e m s ，a 1 1 dm o s to ft h e i rr e s e a r c h e sa p p r o v e d t h e i rh y p o t h e s i so fi n t r i n s i c 厅锄eo fr e f e r e n c e ，h o w e v e r t h e i rc o n c l u s i o no f i n t r i n s i c 行锄eo fr e f e r e n c ei sb a s e do nav e 哆l i m i t e da i l d s p e c i a ls e to fe x a m p l e s ；t l l e c o n c l u s i o nc o u l db eb a s e do nm ea n i f - a c to ft h el a y o u to rm es p e c i f i ce x p 舐m e n t a l i i j 两南人学硕 ：学位论文 a b s t r a c t m e t h o dt h e yu s e d f i r s t l y ，i nm o s to fm c n 锄a r a sr e s e a r c h ，t h eo 切e c t sa r ep o s i t i o n e d i nv e r yr e g u l a rw a y ；m u c hl i k eo nac h e s tg a m eb o a r d ，w h i c hm a k e st h ei n t r i n s i c s t l l l c t u r e so fo b j e c t t o o b j e c tt h em o s ts a l i e n tr e f e r e n c ea x e s f u n h e m o r e ，t h e r ea r e o n l yav e r yl i m i t e dn u m b e r so fa l l 舀e sb e t w e e no b j e c t s ( e g ，士t 9 1 ，士t g l 2 ) ，t h u s s u b j e e t sw o u l dr e m 锄b e rt h el a y o u ta n dt h er e l a t i o no ft h eo 协e c t sv e 巧e a s i l y - h e l l c e ， 如n h e rr e s e a r c h e sa r er e q u i r e dt o t e s tw h e t h e ri n t r i n s i cr e f e r 饥c ef r a m e sa r ee 日e c t i v e i no t h e ri r r e g u l a ra n di n a r t i f j c i a le i l v i r o m e n t s e c o n d l y i nm o ua n dm c n 锄a r a s r e s e a r c h ，p a r t i c i p a n t sv i e w e dt 1 1 el a y o u tf b mt h e315 。p o s i t i o n ，a l l dw e r ei n s t m c t e dt o l e a ml e 锄i n gm el o c a t i o n so fo b j e c t si nar o o ma c c o r d i n gt oe g o c e n t r i c315 0 l3 5 0 a x e so ra c c o r d i n gt on o n e g o c e 嘶co o 一18 0 0a ) 【e s t h ei n s t t u c t i o n a lm a n i p u l a t i o nw a s a c c o m p l i s h e db yp o i n t i n go u tt h a tt h el a y o u tc o u l db es e 锄i nc 0 1 硼 1 n sa p p r o p r i a t et o m el e 锄i n ga x i s ，a i l dr e q u i r e dp 硼i c i p 锄t sm e m o r i z em el a y o u tc o l 硼衄b yc o l u m n ， c o n s i s t e l l tw i t hm e 印p r o p r i a t ea ) 【i sc o n d i t i o n m o ua i l dm c n 锄a r ac o n c l u d e dt h a tt h e d i 位r e n tr e s u l t sp a t t e n lf o re 9 0 c e n t r i c315 0 l3 5 。g r o u pa l l dn o n e g o c e n t r i c0 。- 18 0 。 罂d u pi nt l l e i rr e s e a r c hw a sp r o d u c e db yt h ei n t r i n s i cs t m c t u i eo ft 1 1 el a y o u t ，t 1 1 e y i 印o r e dt h a ti tw o u l db em o r er e a s o n a b l et oc o n j e c t u r et h a tj n s t n l c t i o nw o r d so r e x p e r i m e n t a lm e t h o d sp l a ya ni m p o n a n tr o l ei ns p a t i a lm e l i l o r y c o n s i d e r i n gm e s e p o s s i b i l i t i e s ，m n h e rr e s e a r c h e sw e r en e e d e dt os e p a r a t et h ee f r e c to fi n t r i n s i cs t m c t u r e s t oi n s n l j c t i o nw o r d sa n de x p 舒m e n t a lm a i l i p u l a t i o n s t h eg o a lo ft h er e s e a r c hd e s c n b e di nt l l i sp a p e rw a st od e t e m l i n ei i lw h a tc o n d i t i o n s m ei n t r i n s i c 妇e so fr e f e r e n c ew o r k s h le x p e r i m e l l t1 ，s e v e no b j e c t sw e r eu s e da i l d a l lo ft h 锄w e r ep o s i t i o n e dr e g u l a r l yi nar e c t a n g u l a rr o o m p a r t i c i p a n t sl e a m e dt h e l a y o u to fo b j e c t sf - r o mas i n 酉ev i e w ( o oo r1 3 5 0 ) a n dt h e nm a d ej u d g m e n to fr e l a t i v e d i r e c t i o nu s i n gt h e i rm e m o r i e so fm el a y o u t i ne x p e r i m e i l t2 ，o n eo b j e c tw a sa d d e d a 1 1 dp o s i t i o n e di 1 1 r e g u l a r l y i nh a l fo ft h et r i a l s ，p a n i c i p a i l t sw e r er e q u i r e dt oj u d g et h e r e l a t i v ed i r e c t i o no ft h er e g u l a r l yp o s i t i o n e do b j e c t sa n di no t h e rt r i a l sm e yw e r e 1 e q u i r e dt oj u d g et h er e l a t i v ed i r e c t i o no ft h eo d d l yp o s i t i o n e do b je c t f o rp a r t i c i p a n t s w h ol e 锄e dt h el a y o u t6 0 m0 0p o s i t i o n h 1e x p e r i m e n t3 ，m es p a t i a ll a y o u ta i l d p r o c e d l l r ew a st h es 锄ew i t he x p e r i m e n t2 ，e x c e p tt h a ta l lp a r t i c i p a l l t sv i e w e dt h e l a y o u tf b m4 5 0p o s i t i o na i l dw e r ei n s 缸u c t e dt ol e a mt l l el a y o u t 舶me g o c e n t r i c 4 5 0 一2 2 5 。a ) 【i so rn o n - 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e r e n c e t h i sr c s u l t s p a t t e mm a yb ea t t r i b u t e dt ot 1 1 et e s t i n gp r o c e d u r e s ，h a l fo ft h et e s tt r i a l si ne x p e r i m e n t v 2a n de x p e r i m e n t3 ，p a r t i c i p a n t sn e e dt op o i n tt oo n l yo d d l yp o s i t i o n e do b j e c ta n d1 n o t h e rt r i a l st h e yn e e dt op o i n tt ot h es e v e nr e g u l a r l yp o s i t i o n e do b je c t s w h i c hm e a n s t h a tt h eo d d l yp o s i t i o n e do b j e c tw a sr e t r i e v e da n dp o i n t e d3 2t i m e sa 1 1 de a c hr e g u i a r l y p o s i t i o n e d0 b je c t sw a sr e t r i e v e d 趾dp o i n t e da b o u t4 6t i m e sf o re a c hp a n i c i p a n tm t e s t i n g p l l r a s e t h er 印e a t e d l yr e t r i e v a la n dp o i n t i n gm a d et h eo d d l yp o s i t i o n e do b j e c t m o r e 缸n i l i a r 锄de a s i e rt o l o c a t et h a l lo t h e ro b j e c t s o nm eo t h e rh a n d ，w h e i l p a n i c i p a i l t sw e r er e q u i r e dt op o i n t t or e g u l a r l yp o s i t i o n e d0 b je c t s ，t h e i n t n n s l c s t m c t u r eo ft h el a y o u tp r o v i d e de x t r ac u e st oi m p r 0 v et h ep o i n t i n ga c c u r a c y a st h e d i s t a i l c e sb e t w e e l lr e g u l a r l yo b j e c t sw e r et h es 锄e ( 1 m ) a 1 1 dm ea 1 1 百e sb e t w e e no b j e c t s w e r el i m i t e d ( e g ，士t 9 1 ，士t 9 1 2 ) ，s u b j e c t sc o u l df i g u r eo u tt h ee x a c t0 ra p p r o x l m a t e a n 出e st oi m p m v et h ea c c u r a c yw h e l lt h e yw e r er e q u i r e dt 0j u d g e t h er e l a t i v ed l r e c t l o n o fo b i e c t s ，h o w e v e r t h i si m p r o v e i t l e n tn e e dt i m et oa c h i e v e a c c o r d i n gt om e s e r e s u l t s ， t l l ei n t r i n s i c 咖l c t u r eo f0 b j e c t s p o s i t i o np o s s i b l yb e n e f i t e dm ej u d g m e n to fr e l a t l v e d i r e c t i o n ，b u td i dn o tb e n e f i tt h er 印r e s e l l t a t i o no fs p a t i a l l a y o u t i l ls u m m 哪，t l l e s ee x p 甜m e n t si n d i c a t e dt h a tu n d e rs o m ec l r c u m s t a i l c e s ，m t n n m c s t m c t u r eo ft h el a y o u tc o u l db e n e f i tt l l es p a t i a lm e m o b u t t h eb e i l e f i td 印e n d so nt h e r e g u l 撕t yo ft h eo b i c c t 1 0 c a t i o n s ，锄dm ee x p 嘶m e n t a lm a n i p u l a t i o n sw 恤c hf 砬u s p a n i c i p a l l t s ，a t t e n t i o nt ot h ei n t r i n s i cs t m c n l r eo fl a y o u ti nl e 锄i n gp l l r a s e w h a t s m o r e ，t h ef i n d i n g si np r e s e n tr e s e 疵hs u g g e s tt h a tt h ei n t r i n s i cs t m c t u r eo fs p a t i a l l a y o u tp o s s i b l yp r o v i d e de x t r ac u e sf 1 0 rp a n i c i p a n t st oj u d g em e r e l a t i v ed i r e c t i o n so f o b i e c t s ，r a t h e rm a i lp r o v i d e dr e f e r e n c e 丘锄e si ns p a t i a lr e p r e s e n t a t i o n t h i sr e s e a r c h a 1 s oi m p l i e st h a tt h er e p r e s e n t a t i o no fr o o m s i z e dl a y o u tc o u l db ea 1 1 0 c 锄t r i c i f p a n i c i p a i l t sa r es u 伍c i e l l tf a m i l i a rw i t hm el o c a t i o n so fo b j e c t s f o re x a n l p l e ，w h 锄 p a r t i c i p a n t sw e r ea s k e dt op o i n to n eo b j e c t 丘d md i f r e r e n th e a d i n g s ，m e yb e c 锄e 胁l i l i a rw i t ht h i so b i e c ta l l dc o n s t m c t e da ne n d u r i n ga 1 1 0 c e n t r i cr 印r e s e n t a t l o no fl t k e yw o r d s ：s p a t i a lm e m o r y i n t r i n s i cf r a m e so fr e f e r e n c e ，p o s i t i o nr e g u l a r i t y 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同 仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者：呷踅名 签字日期：20 0 8 年4 月3 0 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口 保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：弹踅看 导师签名： 别、多么) 出f 。短汽7 签字日期：20 0 8 年4 月3 0 日签字日期：年月 日 西南人、硕十学 妒论文1 引言 1 引言 物理空间是生物生存的重要形式，所有的动物包括人类都是在空间中生存和 进化的，物体位置和空间关系的准确表征有助于顺利返回巢穴，寻找食物或避开 肉食动物的猎杀，从而提高个体或群体的生存几率。虽然人们可以自如地在各种 复杂的环境中进行导航运动( n a v i g a t i o n ) ，但多数人并没有意识到指导和控制这些 空间活动的认知系统的复杂性。实际上，随着运动的进行，人的感知系统会不断 地收集周围的环境信息和自身的运动信息，并利用这些信息引导空间导航，协助 人们进行整合路径，避免障碍，重新定向等等。有关空间表征( s p a t i a lr 印r e s e i l t a t i o n ) 的理论模型最早可以追溯到t o n l l a n l 9 4 8 年提出的认知地图( c o 盟i t i v em a p ) 理论。 t o m a i l 训练大鼠走迷宫时发现，大鼠熟悉迷宫的布局后能够通过不同的路径到达 目的地，说明大鼠学到的不是一系列的动作，而是迷宫本身的布局，即形成了关 于某局部环境的综合表象，t o n n a n 称之为认知地图( t o l m a n ，1 9 4 8 ) 。认知地图 理论的提出使得物体位置与空间关系在记忆中的心理表征受到众多研究者的关 注，并日益成为当前许多学科关注的热点问题。 近年来，随着功能磁共振成像( f m r j ) 技术和虚拟现实( v i n u a lr e a l i t y ) 技术的成 熟及其在心理学中的应用，有关空间表征的研究进一步扩展和深化。这些研究丰 富了人们对空间表征的认识，但其中很多方面还存在异议和模糊性。例如，人们 究竟如何整合环境信息和自身的运动信息并指导行为，如何在不熟悉的环境中确 定不同地点之间的最佳路径，哪些因素决定着空间表征的形成等等。s h e l t o n 和 m c n a m a r a 等人提出，人类记忆和表征周围环境的空间结构时需要借助参照系来 解释空间布局( s h e l t o n m c n 锄a r a ，1 9 9 7 ；s h e l