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目录 m i i l i l l l i l | l l l l l 删l l l l i l l l i | 1 1 1 1 1 1 l l l i y 18 8 2 9 5 9 摘要。i a b s t r a c t i 1 文献综述l 1 1 错误加工的概念_ 1 1 2 错误加工的分类1 1 3 执行错误的理论发展:。1 1 4 执行错误下的脑机制研究4 1 5 观察错误的提出及其相关研究5 2 问题提出与研究框架。7 2 1 问题提出7 2 2 研究框架8 2 3 研究假设一8 3 研究一不同观察类型下的e i 冲研究9 3 1 研究目的9 3 2 研究方法9 3 3 脑电记录与分析1 0 3 4 研究结果1 0 3 5 讨论11 4 研究二观察错误的概率对不同观察类型的影响1 5 4 1 研究目的15 4 2 研究方法15 4 3 脑电记录与分析。1 6 4 4 研究结果16 4 5 讨论18 5 总体讨论与总体结论2 2 5 1 总讨论2 2 5 2 总结论2 3 6 不足与展望2 4 6 1 不足之处2 4 6 2 研究展望2 4 参考文献2 5 附录2 8 致 射3 0 攻读硕士学位期间的成果3 1 西南大学硕士学位论文摘要 观察错误下的e r p 波形研究 发展与教育心理学专业硕士研究生沈霞瑛 指导教师高雪梅副教授 摘要 错误加工是认知控制和行为监控的重要成分,它包含错误探测和对错误进行及时修正的 这两种过程。人们想要顺利地完成预期的目标时,就必须持续地监控正在进行的行为,以此 决定当下行为是否符合任务的目标要求。只有行为的结果被监控,即个体所犯的错误能被及 时检测到,人类才能产生适应性的改变行为来达到预期的目标。大量研究发现,人类存在错 误加工机制,在检测到错误之后形成预警机制,防止再出现类似的错误。已有的研究表明, 错误加工可能与探测者的预期、错误意识、情感动机和行为纠正有关。 以往研究所指的错误加工多集中于探测自身的错误,但是探测外界错误和探测自身错误 同样重要,这与观察学习类似,人们能从他人的错误中习得正确的应对方式。所以研究观察 错误的脑机制会有重要的实际意义。在观察错误中,大部分的研究结果显示观察错误与执行 错误拥有相同的神经机制,定位于a c c ,但是观察错误负波( o b s e r v e de r n ,o e r n ) 的潜伏 期明显大于e r n 。他们认为o e r n 可能与f r n 类似,因为观察者不希望他人出错,正如不希 望接受关于自己行为的负反馈一样。但也有部分研究对这一结论提出挑战,认为观察错误中 的n 2 并不依赖于形成e r n 的错误加工机制。 本研究从观察错误的角度着手,在观察错误的认知加工过程及观察错误的影响因素这两 方面做了考证及探究。 研究一,假被试的行为采用反应选择任务,真被试需要判断假被试的反应选择任务是否 正确。首先屏幕中央随机呈现4 种类别图片中的一张,然后再呈现假被试的按键图片,被试 需要依据已学会的规则判断假被试按键是否正确。假被试的按键反应图片随机呈现,即假被 试回答正确的可能性是5 0 。 研究一发现:在探测到假被试错误按键后的2 0 0 3 0 0m s 内,观察错误和观察正确下的波幅 不存在差异。研究者认为,观察错误和执行错误拥有不同的神经加工机制。因为,观察错误 中n 2 不具备调节他人错误行为的功能。而且,被观察的到行为结果随机呈现,被试不存在对 观察结果的预期。而在观察判断后的3 0 0 - 4 0 0m s 内,观察错误比观察正确条件下诱发了更大的 西南大学硕士学位论文 摘要 量曼皇曼曼曼曼皇曼皇曼曼曼曼曼曼曼皇曼皇曼皇曼曼量曼量曼曼曼鼍皇詈皇曼曼曼曼皇曼曼曼皇曼ii 毫量皇皇量量曼皇量量曼曼曼曼曼曼! 曼鼍 正向偏移电位。可f 能p 3 0 0 的功能与执行错误中p e 的部分功能相同,它也反映了错误意识,但 是没有调节行为的功能。 研究一的结果支持探测观察错误并不依赖于形成e r n 的错误加工机制,证明了观察错误 与执行错误拥有不同的加工机制。原因是执行错误中e r n 有行为调节的功能,但是观察错误 时被试无法改变被观察者的行为。而且,被试不参与和假被试相同的实验,假被试的表现好 坏与观察者的判断行为无关。而在探测执行错误时判断者与错误的执行者是同一主体,因此 错误与判断存在关联。p 3 0 0 的研究结果支持了错误探测理论中关于p e 的错误意识假说,e r n 与p e 是错误加工中两个相互分离的认知过程,反映了两种不同的错误检测过程。我们认为p 3 0 0 的功能与执行错误中p e 的功能部分相同,它反映了错误意识,但是没有调节行为的功能。 研究二,研究范式同实验一,但改变了假被试按键图片的错误率,错误率分别从8 0 下 降到5 0 ,最后下降到2 0 。 研究二发现:当观察错误的概率为5 0 时,实验二的结果与实验一的结果相同,不存在显 著的观察错误负波,观察错误下的p 3 0 0 波幅大于观察正确下的p 3 0 0 波幅。当观察错误的概率 为8 0 时,观察正确比观察错误下诱发更大的n 2 及p 3 0 0 波幅;当观察错误的概率降低到2 0 , 观察错误比观察正确下诱发更大的n 2 及p 3 0 0 波幅。 研究二的结果支持o d d b a l l 范式中强调的注意力资源分配会影响n 2 及p 3 0 0 的波幅,并且, n 2 可能反映了动作抑制过程。过多的错误导致人们对它的注意力下降,n 2 可能反映了m m n 成分波( 当观察错误的概率为8 0 时,观察错误下的n 2 波幅小于观察正确下的n 2 波幅) 。并且, 过多的错误会降低人们的错误意识( 当观察错误的概率为8 0 时,观察错误下的p 3 0 0 波幅小于 观察正确下的p 3 0 0 波幅) 。此结果证实了观察错误的概率的确会影响人们对他人错误的加工过 程,如果观察错误的发生过于频繁,被试只需要花费少量的认知资源,也比较容易判断出错 误行为,花费的时间也相对较少。此时,正确意识大于错误意识,他们会更关注他人的正确 反应,我们推测p 3 0 0 反映的正确意识能帮助被试巩固判断规则。这意味着人们在判断他人行 为时,并不是纯粹地依据对和错来判断,他们会受到被观察行为背景的影响。 综合上述的研究,本次研究支持观察错误与执行错误拥有不同的错误加工机制,观察错 误中的n 2 成份与行为调节无关,与期望出现好的被观察行为无关。但是观察错误中p 3 0 0 成份 仍能作为错误意识的有效指标。另外,观察错误的概率会对被试的观察判断造成影响。因为 观察的错误概率会影响被试的注意资源分配及错误意识。 关键词:错误加工观察错误错误概率n 2p 3 0 0 西南大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h eo b s e r v e de r r o rm e c h a n i s m : a ne r pr e s e a r c h s p e c i a l t y :d e v e l o p m e n t a la n de d u c a t i o n a lp s y c h o l o g y r e s e a r c hd i r e c t i o n :s o c i a ld e v e l o p m e n t s u p e r v i s o r :a s s o c i a t e p r o f x u e m e ig a o m a s t e rc a n d i d a t e :s h e nx i a y i n g a bs t r a c t e r r o rp r o c e s s i n gi sa l li m p o r t a n tc o m p o n e n to fc o g n i t i v ec o n t r o la n db e h a v i o rm o n i t o r i n g , w h i c hi n c l u d e se r r o rd e t e c t i o na n dc o r r e c t i o no fe r r o r st i m e l y p e o p l ew a n tt os u c c e s s f u l l yc o m p l e t e t h ed e s i r e do b j e c t i v e s ,i tm u s tc o n t i n u et om o n i t o rt h eo n g o i n gb e h a v i o r , d e c i d i n gw h e t h e rt h e c u r r e n ta c t i o nm e e tt h eo b j e c t i v e sa n dr e q u i r e m e n t s o n l yt h er e s u l t so fa c t i o n st ob em o n i t o r e d ,t h a t t h em i s t a k e sc a r lb ed e t e c t e di nt i m e ,t h ea d a p t i v ec h a n g e sc a nb ep r o d u c e d l a r g es t u d i e sh a df o u n d t h a tt h ee r r o rp r o c e s s i n gm e c h a n i s mo fh u m a nd o s ee x i s t t h e r ei st h ew a r n i n ga f t e rd e t e c t i o no ft h e e r r o r s p r e v e n t i n gt h er e c u r r e n c eo fs i m i l a rm i s t a k e s p r e v i o u ss t u d i e ss h o w e dt h a t t h ee r r o r d e t e c t i o np r o c e s sm a yb er e l a t e dt ot h ee x p e c t a t i o n s ,e r r o rc o n s c i o u s n e s s ,t h er e c t i f i c a t i o nt h e e m o t i o n a lm o t i v a t i o na n db e h a v i o r i ns u m m a r y ,t h ee r r o rp r o c e s s i n gt h e o r i e sc o n t a i n :1 ) r e i n f o r c e m e n tl e a r n i n gt h e o r y :t h eb a s a l g a n g l i at oa s s e s sa n df o r e c a s tc u r r e n te v e n t so rb e h a v i o r a lr e s p o n s e s ,p r e d i c t i n gt h eb e h a v i o ro f c u r r e n te v e n t so rd e c i d i n gw h e t h e rt h er e s p o n s e sm e e tt h ee x p e c t e ds t a n d a r d ( r e s p o n s e sa r ec o r r e c t o rw r o n g ) ;2 ) e r r o rd e t e c t i o nt h e o r y :t h e r ei st h em i s m a t c hb e t w e e ne r r o rb e h a v i o ra n dc o r r e c t b e h a v i o ri nt h em o m e n t t h i sm i s m a t c hs i v ai ss e n dt ot h ee r r o rc o m p e n s a t i o nm e c h a n i s m ( e r r o r c o m p e n s a t i o nm e c h a n i s mi st h ei n h i b i t i o na n dc o r r e c t i o no ft h ee r r o r ) w h e na c c i sr e c e i v i n ga n e r r o rs i g n a l ,i tg e n e r a t e st h em o t i v a t i o nt om a k eu pt h ee r r o r , i no r d e rt o0m a k et h ec o r r e c tr e s p o n s e i nt h en e x tt i m e ;3 ) t h ec o n f l i c tm o n i t o r i n gt h e o r y :t h er e c o g n i t i o no fe r r o r si sc o n t a i n e dw i t h i nt h e r e s p o n s e c o n f l i c tm o n i t o r i n g , i nt h ep r o c e s so fi n f o r m a t i o np r o c e s s i n g , e r r o rp r o c e s s i n gi s m a n i f e s t e di nc o n f l i c td e t e c t i o n i i i 西南大学硕七学位论文 a b s t r a c t i nt h ep a s t , e r r o rp r o c e s s i n gf o c u s e do nd e t e c t i o no ft h ee r r o ri t s e l f , b u te r r o rd e t e c t i o n 嬲t h e i r o w ni si m p o r t a n tt o o i ti ss i m i l a rt oo b s e r v a t i o n a ll e a r n i n g ,p e o p l el e a r n e df r o mo t h e r sm i s t a k e s t h e r e f o r e ,t h eb r a i nm e c h a n i s mo fo b s e r v e de r r o r si ss i g n i f i c a n t m o s to ft h er e s e a r c hr e s u l t ss h o w t h a tt h et h eo b s e r v e de r r o r sa n de x e c u t e de r r o r sh a v et h es a m en e u r a lm e c h a n i s m sl o c a t e di nt h e a c c t h el a t e n c yo fo b s e r v e de r r o rn e g a t i v i t y ( o b s e r v e de r n ,o e r n ) i sg r e a t e rt h a nt h ee r n t h eo e r ni ss i m i l a rt of r n ,b e c a u s et h eo b s e r v e rd o e sn o tw a n to t h e r st og ow r o n g j u s t 舔t h e yd o n o tw a n tt oa c c e p tt h en e g a t i v ef e e d b a c ko nt h e i ro w nb e h a v i o rt o o h o w e v e r , s o m es t u d i e s c h a l l e n g e dt h i sc o n c l u s i o nt h a tt h eo b s e r v e de r r o rn e g a t i v i t yd o e sn o td e p e n d o nt h ee r r o rp r o c e s s i n g m e c h a n i s mf o re r n t h i ss t u d yf o c u s e do nt h eo b s e r v e de r r o r ,c o g n i t i v ep r o c e s s i n gi nt h eo b s e r v e de r r o r sa n dt h e f a c t o r sa f f e c t i n gt h eo b s e r v e de r r o r s s t u d yi :s t u d yw h e t h e ro b s e r v e de r r o rp r o c e s sh a st h es a m ec o g n i t i v ep r o c e s sw i t ha ne x e c u t e d e r r o r s t u d yi i :s t u d yw h e t h e rt h eo b s e r v e de r r o rp r o b a b i l i t yh a st h ei m p a c t i o no nt h eo b s e r v e de r r o r p r o c e s s o nt h es t u d yi t h ep r e t e n d e ds u b j e c t sh a dt ot a k et h er e s p o n s es e l e c t i o nt a s k t h et r u es u b j e c t s n e e dt od e t e r m i n ew h e t h e rt h ep r e t e n d e ds u b j e c t sr e s p o n s ec o r r e c t f i r s t , t h es c r e e ni m a g e sw e r e p r e s e n t e di n4c a t e g o r i e s ,a n dt h e np r e s e n tt h ek e yp r e s s i n gp i c t u r e 1 1 1 es u b j e c t sh a dl e a r n e dt h e r u l e sn e e dt od e t e r m i n et h eb a s i so ff a l s ek e y st ob ec o r r e c t n eo b s e r v e de r r o rr a t ei s5 0 f i n d i n g s :s u b j e c t si nt h ed e t e c t i o no ff a l s ee r r o rw i t h i n2 0 0 3 0 0m sa f t e rt h eb u t t o n , r i g h tu n d e r t h eo b s e r v a t i o ne r r o r sa n dt h ev o l a t i l i t yo b s e r v e dn od i f f e r e n c e t h er e s e a r c h e r sb e l i e v et h a tt h e i m p l e m e n t a t i o no fo b s e r v a t i o ne r r o r sa n de r r o r s w i t hd i f f e r e n tn e u r a lp r o c e s s i n gm e c h a n i s m s b e c a u s et h eo b s e r v e de r r o ri nt h en 2d o e sn o th a v et h ef u n c t i o no fr e g u l a t i n go t h e rw r o n g d o i n g m o r e o v e r , t h eo b s e r v e dr e s u l t sw e r ep r e s e n t e dt ot h eb e h a v i o r , s u b j e c t sd on o te x i s to nt h ee x p e c t e d o b s e r v a t i o n s i nt h eo b s e r v e d3 0 0 - 4 0 0m sa f t e rt h ej u d g e ,t h eo b s e r v e de r r o rr a t eo b s e r v e du n d e rt h e r i g h tc o n d i t i o n s ,i n d u c eag r e a t e rp o s i t i v eo f f s e tp o t e n t i a l p 3 0 0f u n c t i o nm a yb ee r r o rp ea n d i m p l e m e n t a t i o no fs o m eo ft h es a m ef u n c t i o n a l i t y ,i ta l s or e f l e c t st h ef a l s ec o n s c i o u s n e s s ,b u tn o tt h e f u n c t i o no fr e g u l a t i n gb e h a v i o r t h er e s u l t ss u p p o r tt h ed e t e c t i o no fa ne r r o rd o e sn o td e p e n do no b s e r v a t i o no ft h ee r r o r p r o c e s s i n gm e c h a n i s m f o rt h ef o r m a t i o no f e r n p r o v e dw r o n gw i t ht h ei m p l e m e n t a t i o no f t h ee r r o r o b s e r v e dw i t hd i f f e r e n tp r o c e s s i n gm e c h a n i s m s t h er e a s o ni st h ei m p l e m e n t a t i o no ft h ee r r o ri nt h e f u n c t i o 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f e r e n te r r o rd e t e c t i o np r o c e s s w eb e l i e v et h a tt h e i m p l e m e n t a t i o no fp 3 0 0f u n c t i o na n dt h ef u n c t i o no ft h ee r r o ri n s t u d yi i ,t h ee x p e r i m e n t a lp a r a d i g mi st h es a m et ot h es t u d yi b u tt h eo b s e r v e de r r o rr a t ei s c h a n g e d , e r r o rr a t ed e c r e a s e df r o m8 0 t o5 0 ,a n df m a l l yd o w n t o2 0 s t u d yi if o u n dt h a t :w h e nt h eo b s e r v a t i o ne r r o rp r o b a b i l i t yo f5 0 ,t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t so f t h es e c o n do n et h es a m er e s u l t sw i t ht h ee x p e r i m e n t , n os i g n i f i c a n tn e g a t i v ew a v eo b s e r v a t i o ne r r o r , o b s e r v a t i o ne r r o ri sl a r g e rt h a no b s e r v e du n d e rt h ep 3 0 0a m p l i t u d eo ft h ep 3 0 0a m p l i t u d eu n d e rt h e r i g h t w h e nt h eo b s e r v e de r r o rp r o b a b i l i t yo f8 0 ,t h eo b s e r v a t i o ne r r o r st h a no b s e r v 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p l e sf a l s ec o n s c i o u s n e s s ( t h e p r o b a b i l i t yo fe r r o rw h e nt h eo b s e r v a t i o nw a s8 0 ,t h eo b s e r v e de r r o ri s l e s st h a nu n d e rt h e o b s e r v a t i o no fp 3 0 0a m p l i t u d eo ft h ep 3 0 0a m p l i t u d eu n d e rt h er i g h t ) t h i sr e s u l tc o n f i r m e dt h e o b s e r v a t i o no ft h ep r o b a b i l i t yo fe r r o rw i l la f f e c tt h ep e o p l ed ot h ew r o n gp r o c e s st oo t h e r s ,a n di f e r r o r so c c u rt o oo f t e no b s e r v e d , s u b j e c t sn e e do n l ys p e n das m a l la m o u n to fc o g n i t i v er e s o u r c e s ,b u t a l s or e l a t i v e l ye a s yt od e t e r m i n et h ee r r o rb e h a v i o r , t i m es p e n tr e l a t i v e l ys m a l l a tt h i sp o i n t , t h e c o r r e c ts e n s eo ff a l s ec o n s c i o u s n e s st h a nt i l e yw o u l dp a ym o r ea t t e n t i o nt oo t h e r s ,t h ec o r r e c t r e s p o n s e , w eh y p o t h e s i z e dt h a tp 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ge r r o r so fo b s e r v a t i o nw i l lb et e s t e dt od e t e r m i n ei m p a c l b e c a u s et h eo b s e r v e dp r o b a b i l i t yo fe r r o rw i l la f f e c tt h es u b j e c t sa t t e n t i o nt or e s o u r c ea l l o c a t i o na n d f a l s ec o n s c i o u s n e s s k e yw o r d s :e r r o rp r o c e s s i n g o b s e r v e de r r o re r r o rr a t en 2p 3 0 0 v 西南大学硕士学位论文1 文献综述 1 文献综述 1 1 错误加工的概念 人类想要完成某一目标时,必须经历两个认知过程。一是他们需联合知觉分析与动作输 出,建立正确的反应集。二是他们需进行持续的行为监控,以决定反应是否符合任务目标。 1 9 6 6 年,r a b b i t t 在反应选择任务中发现了错误纠正现象,即在错误的反应后个体的反应准确 率会上升【l 】。作者由此推测出人类可能存在错误加工系统,在检测到错误之后形成预警机制, 防止再出现类似的错误。可见,错误加工属于行为监控的一部分,只有反应结果( 包括错误 的反应和正确的反应) 被监测,人类才会在行为纠正后达到预期目标。u l l s p e r g e r 把这种持续 的行为监控过程,及所监控到的行为偏差被纠正的这种连续加工机制称为错误加工团。 1 2 错误加工的分类 依据探测错误的主体不同,将错误加工类型分为外部错误( e x t e r n a le r r o r s ) 和内部错误 ( i n t e r n a le r r o r s ) 。人类具备监控自己行为的能力,例如在演讲、动作控制时,都需集中注意 力随时发现自己的错误后加以更正。这种监测自身行为结果,探测自身所犯错误的认知过程 称为内部错误加工。当个体不具备评价自身行为结果的能力时,必须依靠外界反馈的信息才 能知道自己的行为结果是否正确。当个体得知自己的行为不理想时,同样会抑制错误行为或 纠正错误。这种依据外界反馈信息,调整自己行为的认知过程称为外部错误加工。 依据错误的性质不同,将错误加工类型分为低级错误和高级错误。例如,当入在崎岖路 面上驾驶时,会不断地调节方向盘,以此避免在不平坦的路面上驾驶。像这种可以及时更正 的错误称为低级错误( 1 0 we r r o r s ) 。而当车原本该右侧转弯却选择走侧转弯,像这种无法及时 纠正的错误称为高级错误( h i g he r r o r s ) 【孤。 依据探测到的错误的主体不同,将错误加工类型分为执行错误和观察错误。执行错误的 探测主体是犯错者本身,而观察错误的探测主体是犯错者之外的个体。例如,当我们心不在 焉时,会发现自己总是写错字,执行错误是自己做出反应后就能判断此种反应是否正确。而 当我们在看别人书写时,也能及时发现他们的错误,观察错误是判断他人的行为是否出错。 1 3 执行错误的理论发展 1 9 9 3 年,g e h r i n g 等人发现了错误监控及补偿机制。与错误有关的事件相关电位提供了错 误监控及补偿的神经加工过程【4 】。只有在错误行为之后才会出现负向偏移的事件相关电位 ( e r r o r - r e l a t e dn e g a t i v i t y ,e r n ) ,而且当要求的反应时间越快时,犯错误的概率越大,随之 e r n 的波幅也越大。这种负向偏移的事件相关电位称为错误相关负波,它一般出现在错误行 西南大学硕士学位论文 1 文献综述 皇皇曼曼量量皇曼量i i 1 i 舅量量曼曼罾曼置置量曼舅舅曼鼍曼曼鼍量曼曼曼鼍曼曼曼皇皇曼鼍曼鼍量罾皇曼詈巴曼皇皇量曼曼 为之后的8 0 1 0 0m s 左右。另外,在错误行为之后的3 5 0m s 左右会出现正向偏移的事件相关 电位( e r r o rp o s i t i v i t y , p e ) ,称为错误正波。 t l1 0 1 1 v 上 ,一= ! :, - 4 0 0 - 2 0 0r2 0 04 0 06 0 0m s 图1 e r n 与p e 的波形图 1 3 1 强化学习理论 1 9 1 1 年,t h o m d i k e 为强化学习理论提供了最早期的理论雏形,他认为若人类对某一行为 感到愉悦、满意,将来此行为发生的可能性就会增加;若人类对某一行为感到厌恶、害怕、 紧张,他们会尽量避免
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