摘 要 計(jì)時(shí)指判斷時(shí)距的長(zhǎng)短，計(jì)數(shù)指辨別刺激呈現(xiàn)數(shù)目的多少。研究者發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)具有相似性，表現(xiàn)在類似的基本原理，對(duì)時(shí)間和數(shù)目的記憶都受到時(shí)間延遲的影響，跨通道效應(yīng)類似，而且藥物對(duì)它們的影響一致，模式控制模型認(rèn)為計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)共享同一機(jī)制，量值理論的觀點(diǎn)是時(shí)間和數(shù)目等不同維度具有部分重疊的同一表征形式，計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)都激活了前額、頂葉、小腦等區(qū)域，但兩者在行為結(jié)果和激活的腦區(qū)上也有部分差異，計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)具有同一表征還是兩者獨(dú)立加工，只在對(duì)比反應(yīng)階段存在共同機(jī)制仍需要進(jìn)一步研究。
　　關(guān)鍵詞 計(jì)時(shí)；計(jì)數(shù)；模式控制模型；量值理論；頂內(nèi)溝；頂葉后皮層
　　分類號(hào) B842
　　
　　1　引言
　　
　　日常生活中人們常常面臨對(duì)時(shí)間信息的加工(tempora information processing)，例如講座持續(xù)了多長(zhǎng)時(shí)間，比賽何時(shí)結(jié)束等。對(duì)時(shí)間信息的精確加工是個(gè)體生存所必須的功能，時(shí)間信息包括時(shí)距(事件的持續(xù)性)和時(shí)序(事件的順序性)兩方面。時(shí)距是指兩個(gè)連續(xù)事件之間的間隔或某事件持續(xù)的一段時(shí)間。時(shí)序指?jìng)�(gè)人知覺(jué)到的事件的相繼性和順序性(黃希庭，孫承惠，胡維芳，1998)。因此，時(shí)間加工包括包括對(duì)時(shí)距加工和時(shí)序加工，但研究者為采用與計(jì)數(shù)(counting)――辨別數(shù)目的多少――一致的用法，用計(jì)時(shí)(timinZ)來(lái)描述時(shí)距加工(Meek&Church，1983)。因此文中的計(jì)時(shí)表示時(shí)距信息加工。研究者發(fā)現(xiàn)被試經(jīng)常會(huì)以數(shù)數(shù)的方式來(lái)計(jì)時(shí)，數(shù)數(shù)條件下估計(jì)的時(shí)間更加準(zhǔn)確(C16ment&Droit-Vo1et，2006)。即使在明確要求被試不能數(shù)數(shù)的情況下，有些被試也自動(dòng)地?cái)?shù)數(shù)。因此為了防止被試在計(jì)時(shí)中數(shù)數(shù)，常常在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置干擾任務(wù)。如心算、顏色辨別等。而且，數(shù)目的多少也影響估計(jì)的時(shí)間，數(shù)目越多，估計(jì)的時(shí)間越長(zhǎng)(Macar，Ⅱ996)。從這些研究中，可以看出計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的關(guān)系非常密切。本文主要綜述計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)在的相似性及存在的部分差異。
　　需要指出的是，數(shù)量(quantity)加工指不同形式的詞包含的數(shù)量意義，既包括對(duì)數(shù)字的加工(如比較1，2，3的大小)，也包括對(duì)數(shù)目的加工(如辨別1個(gè)物體和3個(gè)物體)，計(jì)數(shù)的含義與數(shù)目加工對(duì)應(yīng)。有研究發(fā)現(xiàn)數(shù)字大小影響計(jì)時(shí)(O1iveri，Vieario，Sa1erno，Koch，了urriziani，Mangano，Chi11emi，&Ca1tagirone，2008；Vicario，2009)，它與數(shù)目對(duì)計(jì)時(shí)產(chǎn)生作用的原因不同。本文僅限于探討計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的關(guān)系。
　　
　　
　　2　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的研究方法
　　
　　計(jì)時(shí)的研究范式主要包括口頭報(bào)告法、產(chǎn)生法、復(fù)制法、比較法等(尹華站。黃希庭，2003)。在計(jì)數(shù)中主要是在嬰兒中運(yùn)用習(xí)慣法，包括習(xí)慣化和去習(xí)慣化過(guò)程(Starkey&Cooper,1980)。目前同時(shí)探討計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)關(guān)系的方法主要是兩分法Oisection task)和比較法。兩分法類似于時(shí)間兩分任務(wù)，實(shí)驗(yàn)程序是：先給被試呈現(xiàn)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激。分別是長(zhǎng)／多和短／少刺激(例8s／8個(gè)和2s／2個(gè))標(biāo)準(zhǔn)刺激呈現(xiàn)之后，呈現(xiàn)比較刺激，比較刺激是時(shí)間固定，數(shù)目不同(例4s內(nèi)2-8個(gè)數(shù)目)和數(shù)目固定，時(shí)間不同(2S，，8s內(nèi)4個(gè)數(shù)目)的混合刺激，被試的任務(wù)是判斷比較刺激與哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激相似。兩分法的結(jié)果分別用計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的函數(shù)圖形來(lái)表示，計(jì)時(shí)中，縱坐標(biāo)是反應(yīng)“長(zhǎng)”的比率，橫坐標(biāo)是數(shù)目固定，時(shí)間不同的值。計(jì)數(shù)中，縱坐標(biāo)是“多”的比率，橫坐標(biāo)是時(shí)間固定，數(shù)目不同的值，反應(yīng)指標(biāo)主要有兩個(gè)，一是主觀平分點(diǎn)，它是縱坐標(biāo)反應(yīng)為50％的比較刺激值；二是韋伯比率，即主觀平分點(diǎn)與辨別閩限的比值，在函數(shù)圖形中指曲線的斜率。研究者發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的主觀平分點(diǎn)是兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)刺激的幾何平均數(shù)(Meek&Church，1983；Meek，Church，&Gibbon，1985)，但也有研究表明主觀平分點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)刺激的算數(shù)平均數(shù)(Droit-Vo1et，C1ement，&Fayo1，2003)。
　　兩分法是在訓(xùn)練中呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距，實(shí)驗(yàn)中再呈現(xiàn)一定比率的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距，但受到時(shí)間延遲和練習(xí)的影響，被試可能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距產(chǎn)生記憶偏差，最近研究者采用比較法，要求被試判斷連續(xù)呈現(xiàn)的兩個(gè)事件哪個(gè)時(shí)距更長(zhǎng)或數(shù)目更多，時(shí)間和數(shù)目的設(shè)計(jì)采用S~oop范式，分為一致、不一致和中性條件，一致條件下，數(shù)目多的呈現(xiàn)的時(shí)間也長(zhǎng)，不一致條件下數(shù)目多的時(shí)間短或數(shù)目少的時(shí)間長(zhǎng)，中性條件下時(shí)間固定，數(shù)目不同或數(shù)目固定，時(shí)間不同。具體為在TⅡ時(shí)間內(nèi)，N1個(gè)圓點(diǎn)連續(xù)呈現(xiàn)，接著再在T2時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)N2個(gè)?點(diǎn)，計(jì)時(shí)中要求判斷T1和T2哪個(gè)時(shí)距更長(zhǎng)，計(jì)數(shù)中要求辨別兩組刺激哪種數(shù)目更多，因變量的指標(biāo)是計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的正確率和反應(yīng)時(shí)。研究者(Dorma1，Seron。&Pesenti，2006；Dorma1。Andres，&Pesenti，2008)用這種方法發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的干擾作用并不一致。
　　
　　3　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)在認(rèn)知上的相似與差異
　　
　　3.1　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的相似之處
　　3.1.1　類似的基本原理
　　最基本的是距離效應(yīng)(distance effect，Moyer&1andauer，1967)，指隨著時(shí)間或數(shù)目間隔的增加，辨別性增強(qiáng)。例如，辨別2s和8s比辨別2s和4s，或辨別2個(gè)和8個(gè)數(shù)目比2個(gè)和4個(gè)數(shù)目要容易，其次是大小效應(yīng)，指距離恒定時(shí)，隨著量的增加，對(duì)時(shí)間或數(shù)目的辨別性增加(Jordan&Brannon，2006)。例如1恒定時(shí)，辨別2s和3s要比辨別12s和13s,或辨別2個(gè)和3個(gè)比辨別12個(gè)和13個(gè)容易，這符合韋伯定律，韋伯定律也是時(shí)間、數(shù)目、亮度、長(zhǎng)度等不同維度的共同特點(diǎn)，它表明人們對(duì)不同形式的量在心理上可能具有類似的表征(Cant1on，P1att，&Brannon，2009)，
　　3.1.2　記憶的作用
　　通常采用延遲的匹配樣本程序(de1ayedmatching-to-samp1e procedure)，即訓(xùn)練中首先呈現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)刺激作為標(biāo)準(zhǔn)刺激，延遲一段時(shí)間后，再呈現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)比較刺激，對(duì)比較刺激與標(biāo)準(zhǔn)刺激匹配時(shí)的正確反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化。實(shí)驗(yàn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)和比較刺激的延遲時(shí)間與訓(xùn)練中不同。Spe~h和Wi1kie(1982)訓(xùn)練時(shí)呈現(xiàn)2s或者10s的室內(nèi)光(house1ight)作為標(biāo)準(zhǔn)刺激。0s延遲后，在左右兩側(cè)同時(shí)出現(xiàn)紅色和綠色作為比較刺激，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)刺激呈現(xiàn)2s時(shí)，按紅色進(jìn)行強(qiáng)化，標(biāo)準(zhǔn)刺激呈現(xiàn)8s后，對(duì)綠色的反應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)化。測(cè)試時(shí)延遲時(shí)間在os到20s內(nèi)變化，發(fā)現(xiàn)延遲時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)短時(shí)距的反應(yīng)更準(zhǔn)確，這稱為選擇短效應(yīng)，人類中也發(fā)現(xiàn)了此現(xiàn)象(1ieving，1ane，Cherek，&7cheremissine，2006)。 但Spetch(1987)后來(lái)發(fā)現(xiàn)鴿子在訓(xùn)練中適應(yīng)10s延遲后，再在延遲時(shí)間短于10s的條件下測(cè)驗(yàn)出現(xiàn)選擇長(zhǎng)效應(yīng)。Robe,s，Maeuda和Brodbeck(1995)在4s內(nèi)呈現(xiàn)2個(gè)或8個(gè)閃光刺激，當(dāng)數(shù)目少時(shí)，對(duì)比較刺激為紅色進(jìn)行強(qiáng)化，數(shù)目多時(shí)，對(duì)比較刺激為綠色進(jìn)行強(qiáng)化。發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間延遲，對(duì)少的數(shù)目準(zhǔn)確率仍很高，而對(duì)多的數(shù)目準(zhǔn)確率低于50％，這稱為選擇少效應(yīng)，Santi和Hope(2001)用不同延遲證明了選擇短／少和選擇長(zhǎng)／多效應(yīng)。Spetch和Wi1kie(1983)提出的主觀縮短假設(shè)(subJectiveshortening)來(lái)解釋選擇短效應(yīng)，它也可以解釋選擇長(zhǎng)效應(yīng)，根據(jù)這一解釋，時(shí)間和數(shù)目存儲(chǔ)在同一工作記憶中，在訓(xùn)練時(shí)，工作記憶中與參照記憶中的表征相似，隨著時(shí)間的延遲，對(duì)時(shí)距的記憶表征不斷減少，因此測(cè)驗(yàn)大于訓(xùn)練延遲時(shí)，對(duì)時(shí)距長(zhǎng)的反應(yīng)更與短時(shí)距的表征相似，出現(xiàn)選擇短效應(yīng)；而當(dāng)測(cè)驗(yàn)延遲小于訓(xùn)練延遲時(shí)，對(duì)長(zhǎng)時(shí)距的表征與參照記憶類似，因此對(duì)長(zhǎng)時(shí)距的反應(yīng)仍很準(zhǔn)確，出現(xiàn)選擇長(zhǎng)效應(yīng)。對(duì)選擇少或選擇多的解釋與此一樣。這在后來(lái)的研究中得到進(jìn)一步證明(santi&Rooyen，2007)。
　　3.1.3　跨通道效應(yīng)
　　跨通道效應(yīng)是指刺激呈現(xiàn)的通道對(duì)任務(wù)沒(méi)有顯著影響，Meek和Church(1982)要求白鼠對(duì)視覺(jué)呈現(xiàn)2s和8s的閃光做不同的按鍵反應(yīng)，再用聽覺(jué)呈現(xiàn)同樣的時(shí)距，發(fā)現(xiàn)視覺(jué)和聽覺(jué)呈現(xiàn)對(duì)被試的成績(jī)沒(méi)有影響。Chen(2009)要求辨別一個(gè)時(shí)距比標(biāo)準(zhǔn)時(shí)距長(zhǎng)還是短，視覺(jué)聽覺(jué)同時(shí)呈現(xiàn)時(shí)距，要求被試忽略一種通道的刺激，只注意指定的通道，發(fā)現(xiàn)與視覺(jué)或聽覺(jué)單通道呈現(xiàn)相比，雙通道呈現(xiàn)時(shí)。聽覺(jué)呈現(xiàn)影響視覺(jué)反應(yīng)，而視覺(jué)呈現(xiàn)對(duì)聽覺(jué)計(jì)時(shí)沒(méi)有影響，表明了聽覺(jué)計(jì)時(shí)占優(yōu)勢(shì)。Church和Meck(1984)向白鼠呈現(xiàn)兩個(gè)視覺(jué)或聽覺(jué)刺激，發(fā)現(xiàn)雙通道同時(shí)呈現(xiàn)與單通道中呈現(xiàn)同樣的數(shù)目在成績(jī)上沒(méi)有差異，表明白鼠能在視覺(jué)和聽覺(jué)中能同時(shí)計(jì)數(shù)，人類中兩種通道和單通道呈現(xiàn)也沒(méi)有顯著差異(Jordan，2008)。計(jì)時(shí)具有跨通道性，但在視聽中也存在差異，差異與實(shí)驗(yàn)任務(wù)有關(guān)，可能是聽覺(jué)與視覺(jué)累加脈沖的速率不同，計(jì)數(shù)中的跨通道效應(yīng)是一致的。
　　3.1.4　藥物的影響
　　Ross和Santi(2000)連續(xù)兩周給切除卵巢的白鼠注射1713-雌二醇，發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的成績(jī)不斷提高。動(dòng)物服用甲基苯丙胺使計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的主觀平分點(diǎn)向左偏移(Meck，1983)，藥物可能加速起搏器發(fā)放脈沖的速率，使同等時(shí)間內(nèi)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)累加器中脈沖的數(shù)目增多，因此在短時(shí)間內(nèi)就達(dá)到了無(wú)藥物時(shí)的脈沖數(shù)，平分點(diǎn)左移。而Santi，Coppa和Ross(2001)向白鼠注射0，02mg／kg和0，08 mg／kg之間的興奮劑D2喹吡羅(quinpiro1e)或者鹽水，要求完成4個(gè)數(shù)目固定時(shí)2，8s的計(jì)時(shí)，或者4s固定時(shí)2，8個(gè)的計(jì)數(shù)，發(fā)現(xiàn)興奮劑對(duì)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的影響類似，主觀平分點(diǎn)增加，辨別閩限提高，注射的劑量越大，成績(jī)?cè)讲�。這與先前藥物加速內(nèi)部時(shí)鐘頻率的促進(jìn)作用不一致，原因可能是藥物影響了注意，減慢了內(nèi)部時(shí)鐘速率，因此，藥物對(duì)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的影響是一致的，但具體的作用需要進(jìn)一步探索。
　　3.1.5　辨別性具有類似的增長(zhǎng)
　　VanMar1e和Wyno(2006)用習(xí)慣化范式先讓6個(gè)月的嬰兒練習(xí)辨別2s和4s的聲音，實(shí)驗(yàn)中混合其他不同時(shí)間的聲音，發(fā)現(xiàn)兒童更傾向注意新異的刺激，表明6個(gè)月的嬰兒能以Ⅱ：2的比例計(jì)時(shí)，但不能辨別3s和4，5s的聲音，研究者用類似的方法發(fā)現(xiàn)6個(gè)月的兒童也能以1：2的比例辨別16個(gè)和32個(gè)數(shù)目(Xu，Spe1ke，&Goddard，2005)。嬰兒10個(gè)月時(shí)以2：3，成人以7：8的比例辨別時(shí)間和數(shù)目(Brarmon，Suanda，&1ibertus，2007；Brannon，1utz，&Cordes，2006)。人們對(duì)時(shí)間和數(shù)目的辨別性具有類似的增長(zhǎng)，而且發(fā)展心理學(xué)的研究也表明空間、數(shù)目和時(shí)間等在環(huán)境中是緊密聯(lián)系的，嬰兒最初以一維的思維來(lái)表征不同維度的信息，不能區(qū)分時(shí)間和空間順序。這些說(shuō)明它們可能具有同一心理機(jī)制。雖然從獨(dú)自領(lǐng)域的研究來(lái)看，不能直接證明計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的共同機(jī)制，但兩者的確存在很多共性，說(shuō)明它們之間可能存在共同的成分。
　　3.1.6　反應(yīng)函數(shù)上的相似
　　同時(shí)研究計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，兩者在反應(yīng)函數(shù)上具有相似點(diǎn)，Meck(1983)訓(xùn)練白鼠先練習(xí)辨別聽覺(jué)中的2s內(nèi)2個(gè)聲音(短／少)和8s內(nèi)8個(gè)聲音(長(zhǎng)／多)，分別按不同的鍵進(jìn)行反應(yīng)，然后讓被試對(duì)數(shù)目固定時(shí)間不同(2―8秒內(nèi)4個(gè)聲音)或者時(shí)間固定數(shù)目不同(4秒內(nèi)2-8個(gè)聲音)混合起來(lái)的Ⅱ4個(gè)聲音刺激完成平分任務(wù)，2s／2個(gè)和8s／8個(gè)呈現(xiàn)的比率是25％，其他刺激呈現(xiàn)的比率一樣。發(fā)現(xiàn)分別得到的計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的函數(shù)圖形相同，主觀平分點(diǎn)近似H和8的幾何平均數(shù)4，辨別比率都是4：1，后來(lái)他們用類似的方法得出相同的結(jié)論(Meck，ct a!，，1985)。計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)存在共同加工更有利的證據(jù)是發(fā)現(xiàn)兩者存在對(duì)稱的干擾，Brown(Ⅱ997)在雙任務(wù)研究中，要求人們從事3類雙任務(wù)作業(yè)，計(jì)時(shí)和旋轉(zhuǎn)追蹤，計(jì)時(shí)和視覺(jué)搜索，計(jì)時(shí)和心理算數(shù)，發(fā)現(xiàn)所有的第二項(xiàng)任務(wù)都干擾了計(jì)時(shí)成績(jī)，只有計(jì)時(shí)干擾了同時(shí)進(jìn)行的算數(shù)任務(wù)，兩者存在對(duì)稱的千擾。受到注意資源的限制，計(jì)時(shí)容易受到同時(shí)進(jìn)行的非時(shí)間任務(wù)的影響，很難千擾其他非時(shí)間任務(wù)，但卻干擾了算術(shù)任務(wù)，說(shuō)明除了注意資源，計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)還可能在心理上存在共同機(jī)制。
　　
　　3.2　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)相似的理論解釋
　　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)具有共同點(diǎn)或相似之處，目前主要有兩種理論假設(shè)，Meck(1983)提出了模式控制模型(Mode contro1 mode1)，，見圖1，該模型包括內(nèi)部時(shí)鐘、記憶和決策3個(gè)階段。內(nèi)部時(shí)鐘包括起搏器、計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)開關(guān)及相應(yīng)的累加器，計(jì)時(shí)時(shí)，計(jì)時(shí)開關(guān)一直閉合，直到刺激呈現(xiàn)結(jié)束才斷開，起搏器發(fā)出的脈沖不斷地進(jìn)入計(jì)時(shí)累加器；計(jì)數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)開關(guān)每計(jì)一個(gè)數(shù)閉合一次，然后打開，再閉合，每個(gè)脈沖逐個(gè)進(jìn)入計(jì)數(shù)累加器。記憶階段包括參照記憶和工作記憶。參照記憶存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)刺激的值，工作記憶存儲(chǔ)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)中的值，時(shí)間和數(shù)目信息同時(shí)與參照記憶中的信息比較，然后在決策階段做出行為判斷。該模型認(rèn)為，計(jì)時(shí)是連續(xù)而計(jì)數(shù)是斷續(xù)的過(guò)程，它們相等的原因是計(jì)數(shù)中計(jì)完一個(gè)刺激后進(jìn)入累加器中的脈沖數(shù)大概等于計(jì)時(shí)開關(guān)閉合固定時(shí)間內(nèi)進(jìn)入累加器中的脈沖數(shù)，這樣刺激呈現(xiàn)完后兩個(gè)累加器中的值是相等的，累加器把編碼后的信息用同一值輸入到記憶中。不同累加器的存在使被試能同時(shí)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)。Robe,s和Mitche11(1994)發(fā)現(xiàn)當(dāng)參照記憶中的信息為1個(gè)／1s時(shí)，鴿子能辨別與其 不匹配的8個(gè)／2s和2個(gè)／8s的混合刺激，根據(jù)模式控制模型，累加器中脈沖的總數(shù)是相同的，差異出現(xiàn)在記憶階段，他修改了模式控制模型，把工作記憶分為計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)兩種工作記憶，時(shí)間或數(shù)目中最顯著的信息首先與參照記憶比較，因此被試能同時(shí)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)，但兩者的成績(jī)并不完全相同，這種修改使模式控制模型更具靈活性，能解釋計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)中的部分差異。
　　第二種解釋是Wa1sh(2003)提出的量值理論(A70M，A Theory Of Magnitude)，見圖2。這種理論認(rèn)為空間、時(shí)間和數(shù)目等不同維度雖然具體形式不同，具有獨(dú)特性，但具有共同的度量標(biāo)準(zhǔn)；時(shí)間和數(shù)目具有相似的或部分相同的累加原則；時(shí)間、空間和數(shù)目在形式上的獨(dú)特性是從出生時(shí)單一的量值系統(tǒng)發(fā)展而宋的；人類借助語(yǔ)言來(lái)表，達(dá)數(shù)目，因此，對(duì)語(yǔ)言的依賴不同，造成了數(shù)目、空間和時(shí)間在任務(wù)成績(jī)及腦半球上的部分差異。Ga11iste1和Ge1man(2000)提出，可數(shù)的數(shù)字、數(shù)目和不可數(shù)的時(shí)間可用同一心理維度來(lái)表征，兩個(gè)維度共同引起了行為的變化，Xuan等(2007)和Droit-Vo1et(2008)都證明了量值理論。Xuan(2007)同時(shí)呈現(xiàn)數(shù)目和時(shí)間，1個(gè)數(shù)目呈現(xiàn)600ms，9個(gè)數(shù)目呈現(xiàn)750ms，發(fā)現(xiàn)數(shù)目越多，判斷的時(shí)間越長(zhǎng)：當(dāng)先呈現(xiàn)短時(shí)間的9個(gè)數(shù)目，再呈現(xiàn)937ms的“+”，或者先呈現(xiàn)8個(gè)數(shù)目，再呈現(xiàn)750ms的“+”，發(fā)現(xiàn)先前呈現(xiàn)的數(shù)目越多，隨后判斷刺激呈現(xiàn)的時(shí)間越長(zhǎng)。
　　
　　3.3　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)存在的差異
　　根據(jù)模式控制模型，被試能同時(shí)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)但研究者也發(fā)現(xiàn)兩者存在差異。在人類和動(dòng)物中具有不同的結(jié)果，受到信息的顯著性和注意資源的影響。
　　3.3.1　信息顯著性的影響
　　Breuke1aar和Da1rymp1e-A1ford(1998)重復(fù)Meek(1983)的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)的成績(jī)優(yōu)于計(jì)數(shù)。他進(jìn)一步訓(xùn)練白鼠辨別4s時(shí)2個(gè)和8個(gè)聲音，以及2s和8s時(shí)4個(gè)聲音，對(duì)2s和2個(gè)都按左鍵反應(yīng)，8s和8個(gè)反應(yīng)按右鍵，然后呈現(xiàn)4s或4個(gè)固定的混合刺激，發(fā)現(xiàn)白鼠更容易辨別時(shí)距。在實(shí)驗(yàn)4中，練習(xí)與前面一致，實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)2s-8s內(nèi)固定數(shù)目為2個(gè)和2s-8s內(nèi)固定數(shù)目為8的混合刺激，發(fā)現(xiàn)白鼠對(duì)8s內(nèi)2個(gè)聲音按右鍵，2s內(nèi)8個(gè)聲音按左鍵，而且計(jì)數(shù)比計(jì)時(shí)的韋伯比率要大；不經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的白鼠的計(jì)數(shù)優(yōu)于計(jì)時(shí)。這說(shuō)明整體的時(shí)距比數(shù)目，數(shù)目比每個(gè)刺激的時(shí)間間隔是更顯著的線索，最顯著的信息首先與參照記憶中的信息比較。計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)是順序加工的，受到信息顯著性的影響，計(jì)時(shí)或計(jì)數(shù)開關(guān)先閉合，累加器先加工一種信息，與參照記憶比較，再加工另一種信息，這種質(zhì)疑在轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)中也得到證明，轉(zhuǎn)換是指實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到一半時(shí)，轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)任務(wù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)改變?nèi)蝿?wù)線索時(shí)，動(dòng)物能正常計(jì)時(shí)卻不能計(jì)數(shù)(Robeys，Cough1in，&Robe,s，2000)。這些研究表明時(shí)間是更顯著的信息，動(dòng)物對(duì)時(shí)間更敏感。
　　3.3.2　注意的作用
　　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)對(duì)注意資源的需求不同，計(jì)時(shí)很容易受到注意的影響，注意資源增多，計(jì)時(shí)成績(jī)提高(Brown&Bennett，2002)；數(shù)目更具自動(dòng)性，需要更少的注意資源(Dorma1&Pesenti，2007)，就發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看，受到注意的影響，人類從動(dòng)物能同時(shí)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)向偏好計(jì)時(shí)或計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)移，兒童不能有效地分配注意，因此計(jì)時(shí)比計(jì)數(shù)的成績(jī)好，隨著年齡增長(zhǎng)，計(jì)時(shí)成績(jī)提高(Droit-Vo1et，2003)。研究者(Roitman，Brannon，Andrews，&P1ait，2007)在實(shí)驗(yàn)中降低了整個(gè)時(shí)距的顯著性，保持整體時(shí)距3，2s固定，時(shí)間為1，6s條件下數(shù)目從4-16變化時(shí)，刺激呈現(xiàn)前就有1，6s空白延遲階段。數(shù)目為8個(gè)時(shí)，時(shí)從0，8s~3，2s變化，刺激呈現(xiàn)前就有不同的空白延遲時(shí)間，被試辨別4個(gè)／0，8s的少／短和Ⅱ6個(gè)／3，2s的多／長(zhǎng)刺激，實(shí)驗(yàn)中對(duì)混合刺激反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)計(jì)數(shù)優(yōu)于計(jì)時(shí)的成績(jī)；當(dāng)指導(dǎo)語(yǔ)要求被試注意時(shí)間或數(shù)目信息時(shí)，計(jì)時(shí)的感受性提高了，但計(jì)數(shù)成績(jī)不受影響。這表明計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)存在差異，可能與注意資源的分配有關(guān)，因?yàn)楫?dāng)指導(dǎo)語(yǔ)只要求計(jì)時(shí)，注意增加，計(jì)時(shí)的成績(jī)提高。
　　但當(dāng)指導(dǎo)語(yǔ)相同，不存在注意的差異時(shí)，Dorma1(2006)用S~oop范式發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)存在不對(duì)稱的干擾，3種實(shí)驗(yàn)條件(一致性條件，不一致條件和中性條件)，中性條件是時(shí)間固定數(shù)目不同或者數(shù)目固定時(shí)間不同；兩種距離(大距離，相距3個(gè)或600ms；小距離，相距1個(gè)或300ms)，兩種呈現(xiàn)順序(先多／長(zhǎng)和先少／短)是被試內(nèi)變量，計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)是被試間因素。時(shí)間是從1200ms-1500ms，數(shù)目刺激是從5個(gè)一9個(gè)的圓點(diǎn)。發(fā)現(xiàn)時(shí)間與數(shù)目的一致性促進(jìn)了計(jì)時(shí)，不一致使計(jì)時(shí)的反應(yīng)時(shí)更長(zhǎng)，錯(cuò)誤率增大；3種實(shí)驗(yàn)條件對(duì)計(jì)數(shù)成績(jī)沒(méi)有影響。這表明被試能同時(shí)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)，但干擾作用不一致。原因可能是，數(shù)目更具自動(dòng)性，但人們一般以回溯式的方法研究計(jì)時(shí)，當(dāng)刺激結(jié)束后，被試才開始注意時(shí)間，這樣對(duì)時(shí)間的注意減少，數(shù)數(shù)使人們傾向注意時(shí)間，促進(jìn)了對(duì)時(shí)間的回憶。
　　如果計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)完全相同或完全不同，它們?cè)谥�間應(yīng)該沒(méi)有交互作用，出現(xiàn)對(duì)稱或不對(duì)稱的干擾用表明它們?cè)谀硞�(gè)階段存在共同加工，這些質(zhì)疑的研究并不完全支持模式控制模型，但也表明被試能同時(shí)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)，行為研究的結(jié)果和測(cè)量指標(biāo)不能提供充分的證據(jù)，因此需要結(jié)合腦機(jī)制進(jìn)一步探討。
　　
　　4　腦機(jī)制研究
　　
　　4.1　計(jì)時(shí)與計(jì)數(shù)共同的神經(jīng)機(jī)制
　　近年來(lái)，隨著研究技術(shù)的發(fā)展，開始了對(duì)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)腦機(jī)制的研究。計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)激活了丘腦，皮質(zhì)，紋狀體(tha1amo-cortico-striata1 circuits)的活動(dòng)，兩者在頂葉后皮層(PPC，posterior parieta1COdeX)、前額、基底神經(jīng)節(jié)和小腦中具有共同神經(jīng)機(jī)制(Buhusi&Meck 2005；Wa1sh，2003)，wa!sh認(rèn)為大腦頂葉負(fù)責(zé)把刺激信息分為“多”或“少”。它的一些亞區(qū)域負(fù)責(zé)加工空間、數(shù)目和時(shí)間等不同維度的信息，這些維度的量值在下頂葉皮層(inferior parieta1 cortex)存在連接點(diǎn)。
　　4.11　頂葉
　　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)激活了頂葉的部分區(qū)域，研究者發(fā)現(xiàn)左或右的頂葉后皮層與計(jì)時(shí)有關(guān)(A1exander,2005)；它也負(fù)責(zé)大的數(shù)字比較(Andres，Seron，&O1ivier，2005)，頂葉后皮層與比較任務(wù)中信息的存儲(chǔ)和提取有關(guān)(oztekin，McE1ree，Staresina，&Davachi，2009)，計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)都是要求對(duì)比兩組信息，因此可能是共同激活頂葉后皮層的原因。
　　Maquet等(1996)發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)激活了右半球下頂 葉皮層的活動(dòng)，Dehaene，Piazza，Pine1和Cohen(2003)認(rèn)為頂內(nèi)溝的雙側(cè)水平段(thc bi1atera1horizonta1 segment of the intraparieta1 su1cus，HIPS)主要完成數(shù)字比較、計(jì)數(shù)等任務(wù)，而且頂內(nèi)溝(intraparieta1 su1cus)與反應(yīng)選擇無(wú)關(guān)，它負(fù)責(zé)表征數(shù)目特別是語(yǔ)義上的數(shù)量信息(Cappe11etti，Mugg1eton，&Wa1sh，2009)，下頂葉皮層主要與量值的距離效應(yīng)有關(guān)，距離效應(yīng)導(dǎo)致包括頂內(nèi)溝在內(nèi)的項(xiàng)葉兩側(cè)的活動(dòng)(Kaufmann，Koppe1staetter，De1azer，Siedentop￡Rhomberg，ct a1，，2005)，因此時(shí)間和數(shù)目在下頂葉皮層存在共同表征可能與距離效應(yīng)有關(guān)。但下頂葉皮層在計(jì)時(shí)中的作用也可能與持續(xù)的注意有關(guān)，因?yàn)橄马斎~連接了與計(jì)時(shí)有關(guān)的額葉、基底神經(jīng)節(jié)和小腦等通路。
　　4.1.2　額葉一頂葉
　　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)還共同激活了額葉和頂葉的活動(dòng)。在計(jì)時(shí)中額葉一頂葉的激活與實(shí)驗(yàn)任務(wù)有關(guān)，不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù)對(duì)注意和記憶的要求不同，Maquet(1996)用時(shí)間泛化任務(wù)(tempora1genera1ization task)來(lái)研究1s以上的計(jì)時(shí)中，要求被試對(duì)兩個(gè)時(shí)距作相等或不等的判斷，發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)激活了右側(cè)前額、左右兩側(cè)的下頂葉皮層等區(qū)域。Harrington，Haa1and和Knight(1998)發(fā)現(xiàn)額，頂區(qū)損傷的病人計(jì)時(shí)成績(jī)下降，雖然通常認(rèn)為，有關(guān)數(shù)的加工位于頂葉，但也激活了前額的活動(dòng)，計(jì)數(shù)中先激活后頂皮層，后出現(xiàn)前額的活動(dòng)(Nieder&Mi11er,2004)，Piazza等人(2006)用fMRI研究計(jì)數(shù)，分別用視覺(jué)和聽覺(jué)呈現(xiàn)兩類刺激。視覺(jué)為紅色或綠色的方形，聽覺(jué)為高或低的聲音，刺激隨機(jī)呈現(xiàn)，30個(gè)刺激呈現(xiàn)完后，要求被試估計(jì)數(shù)目的多少并用fiVIRI觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，不管視覺(jué)還是聽覺(jué)呈現(xiàn)都激活了頂內(nèi)溝和右?前額一頂葉區(qū)活動(dòng)(hght-1atera1ised fronto-parieta1)。計(jì)數(shù)時(shí)，只是大概估計(jì)數(shù)目的多少，主要激活了右半球的腦區(qū)，而當(dāng)對(duì)數(shù)目進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算時(shí)，激活了更多左半球的腦區(qū)(Pine1，Piazza，Bihan，&Dehaene，2004)，因此額葉一頂葉不是計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的特定區(qū)域，它們的激活與任務(wù)有關(guān)，當(dāng)計(jì)數(shù)中要求辨別的數(shù)目多或者需要更多的注意資源時(shí)，激活了額葉和頂葉等皮質(zhì)，這與計(jì)時(shí)涉及的廣大腦區(qū)重疊。
　　4.1.3　小腦
　　小腦可能是中樞計(jì)時(shí)機(jī)制，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)數(shù)百毫秒內(nèi)的計(jì)時(shí)，其損傷導(dǎo)致成績(jī)誤差的增加(Harrington，1ee，Boyd，Rapesak，&Knight，2004)。Breuke1aar和Da1rymp1e-A1ford(1999)損傷白鼠的小腦半球、蚓部和假手術(shù)(sham)，用兩分任務(wù)要求被試辨別200ms-800ms的時(shí)間或者2-8個(gè)數(shù)目，發(fā)現(xiàn)損傷小腦后，計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的成績(jī)都下降，而蚓部的損傷對(duì)它們都沒(méi)有影響，而且，當(dāng)辨別的時(shí)間為2s-8s時(shí)，任何損傷對(duì)計(jì)時(shí)都沒(méi)有影響。根據(jù)模式控制模型，小腦負(fù)責(zé)數(shù)百毫秒內(nèi)的計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)，小腦的損傷影響開關(guān)的加工，因此損傷小腦對(duì)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的影響是一致的(Breuke1aar,1998)，當(dāng)時(shí)距大于2s時(shí)，計(jì)時(shí)受到更多因素的影響，因此只損傷小腦對(duì)計(jì)時(shí)無(wú)影響(Cat1u，E1 Massioui，Dutrieux，Brown，&Doyere，2009)。
　　
　　4.2　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的特異腦區(qū)
　　Dorma1等(2008)用離線(off-1ine)的rTMS(repetitive transcrania1 magnetic stimu1ation)刺激左IPS、右IPS和頂點(diǎn)(作為控制點(diǎn))，要求每個(gè)被試完成計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)。數(shù)目為5、6、8、9四個(gè)不同的圓點(diǎn)數(shù)目，分為大距離和小距離，被試同時(shí)完成兩種任務(wù)，計(jì)數(shù)中比較連續(xù)呈現(xiàn)的數(shù)目哪個(gè)更多，計(jì)時(shí)要求被試比較哪一個(gè)圓點(diǎn)呈現(xiàn)時(shí)間更長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)兩種任務(wù)條件下的反應(yīng)都非�？�，具有典型的距離效應(yīng)，刺激左IPS后，計(jì)數(shù)的反應(yīng)時(shí)增加，而刺激右IPS對(duì)計(jì)數(shù)無(wú)影響；刺激左IPS、右IPS和頂點(diǎn)對(duì)計(jì)時(shí)都無(wú)顯著影響。這表明左IPS對(duì)計(jì)數(shù)起關(guān)鍵作用，而對(duì)計(jì)時(shí)不起主要作用，計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)至少在某一點(diǎn)上是分離的。最近研究者(Ca1ape11etti，F(xiàn)reeman，&Cipo1otti，2009)研究腦損傷病人的時(shí)間、數(shù)字、數(shù)目和空間加工的差異，病人主要損傷右半球，包括右頂下區(qū)、右顳上小葉、右額下區(qū)和側(cè)前額以及島區(qū)和右基底神經(jīng)節(jié)，但頂內(nèi)溝和小腦無(wú)損傷，發(fā)現(xiàn)被試在日常生活中與時(shí)間有關(guān)的行為出現(xiàn)混亂，在實(shí)驗(yàn)室研究計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)時(shí)要求說(shuō)出刺激顏色以防止數(shù)數(shù)，發(fā)現(xiàn)計(jì)時(shí)與控制組有顯著差異，而損傷對(duì)計(jì)數(shù)無(wú)影響。這表明計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)存在差異，頂內(nèi)溝是數(shù)字加工或計(jì)數(shù)的特異區(qū)域。但只是頂內(nèi)溝和小腦不能保證計(jì)時(shí)的順利完成，計(jì)時(shí)是更多腦區(qū)共同起作用，損傷了前額等區(qū)域會(huì)對(duì)計(jì)時(shí)產(chǎn)生影響。
　　從腦機(jī)制的研究發(fā)現(xiàn)，計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)在激活的腦區(qū)上既存在共同的腦區(qū)，也有部分差異，這與量值理論并不矛盾。因?yàn)橛?jì)時(shí)是額葉、頂葉、小腦等區(qū)域共同起作用，而計(jì)數(shù)主要在頂葉特別是頂內(nèi)溝完成，不同任務(wù)下也激活的額一頂葉等腦區(qū)，因此兩者在腦機(jī)制上存在共同表征。
　　
　　5　未來(lái)研究的方向
　　
　　計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的研究取得了一些成果，但仍有很多問(wèn)題需待深入探討。
　　首先，模式控制模型認(rèn)為累加器具有內(nèi)部轉(zhuǎn)換機(jī)制，把不同通道(視覺(jué)、聽覺(jué)或運(yùn)動(dòng))、不同呈現(xiàn)方式(同時(shí)呈現(xiàn)或順序呈現(xiàn))和不同刺激(時(shí)間、數(shù)目、空間)轉(zhuǎn)換為單一的抽象信息，再把轉(zhuǎn)換后的單一信息輸入記憶階段，這表明經(jīng)過(guò)累加器的轉(zhuǎn)換作用，計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)存在共同加工，Robe~(1994)進(jìn)一步修改為兩種記憶存儲(chǔ)。但Breuke1aar(1998)認(rèn)為計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)是順序加工的，而且人類的研究也表明計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)存在差異。但也沒(méi)有完全否定計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)存在共同表征的可能性，未來(lái)需要研究計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)是否在編碼階段存在共同加工，即累加器能編碼不同形式的信息，然后把同一值輸入到記憶和決策階段；還是計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)是兩種記憶存儲(chǔ)，兩者的部分差異出現(xiàn)在記憶階段：抑或計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)象計(jì)時(shí)和非時(shí)間信息的加工一樣，受到注意資源的影響，在對(duì)比階段存在反應(yīng)沖突，這些需要結(jié)合ERP、fMRI等研究技術(shù)考察兩者在每個(gè)加工階段上的異同，
　　其次，除了刺激的數(shù)目，計(jì)時(shí)還受到其他因素的影響，例如，刺激數(shù)目的組織和加工方式以及注意的轉(zhuǎn)移等非時(shí)間信息也可能與數(shù)目共同起作用(黃希庭，徐光國(guó)，1997。1999)，時(shí)間認(rèn)知分段綜合模型認(rèn)為時(shí)間的長(zhǎng)短、間隔、順序、刺激出現(xiàn)的時(shí)點(diǎn)以及個(gè)體的認(rèn)知、情緒、健康及人格等因素都會(huì)影響時(shí)間加工(黃希庭，1993)。已有的研究只是從時(shí)間和數(shù)目信息來(lái)考察計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)。如果計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)具有同一心理表征，那么未來(lái)可以考察影響時(shí)間的這些因素是否對(duì)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的影響一致。
　　再次，在研究方法上，對(duì)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的研究幾乎都是用回溯式的方式，而注意資源的多少對(duì)計(jì)時(shí)的影響很大，計(jì)數(shù)更具自動(dòng)和靈活性，因此，注意資源的有限性使計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)存在差異，未來(lái)需要可以采用預(yù)期式的方法，增加注意資源，同時(shí)結(jié)合復(fù)制法、產(chǎn)生法等不同的方法來(lái)考察計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)的關(guān)系。
　　最后，在神經(jīng)機(jī)制上的研究中，計(jì)時(shí)激活了基底神經(jīng)節(jié)、小腦、前額，頂葉等區(qū)域的活動(dòng)(Maquet，ct a1，，1996)，而也有研究在計(jì)數(shù)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)小腦和基底神經(jīng)節(jié)的激活(Pizza，et a1，，2006)，而且仍未見損傷它們對(duì)計(jì)數(shù)的研究。而且已有文獻(xiàn)大部分是單獨(dú)從計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)來(lái)研究的，未來(lái)需要探索不同的腦損傷對(duì)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)影響，以及同時(shí)計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)時(shí)所激活的腦區(qū)有何相同和差異。

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