郝 鑫 袁忠萍 林淑婷 沈 婷

    ·研究前沿(Regular Articles)·

    边界促进空间导航的认知神经机制*

    郝 鑫 袁忠萍 林淑婷 沈 婷

    (青少年网络心理与行为教育部重点实验室; 华中师范大学心理学院, 武汉 430079)

    边界是指在人的视野中占据较大比例, 且具有立体拓展平面的障碍物, 对于人类和动物的空间导航行为具有极大的促进作用。认知发展研究发现儿童早期(1岁半～2岁)通过加工边界的空间几何结构实现物体定位, 并且随着年龄的发展逐渐学会利用边界的高度信息(3.1岁～4.7岁)、长度信息(4～5岁)、视觉阻碍性信息(5岁)等完成空间导航。基于这些认知过程, 神经影像学研究主要以成人为研究被试, 发现大脑中的内侧颞叶和顶叶脑区在边界加工中有着不同功能作用。具体而言, 边界的空间几何结构及构成要素(高度、长度和角度)由大脑中的旁海马位置区和压后皮层联合区负责表征; 边界的通行性由枕叶位置区负责表征; 边界绑定的物体位置的学习和提取则由海马负责。但是, 仍存在一些研究问题值得未来深入探讨。第一, 拓展深化边界促进导航的认知过程及其发展规律。第二, 全面揭示边界促进空间导航中广泛涉及的脑功能基础, 尤其是内侧颞叶与后顶叶之间的功能交互。第三, 密切关注大脑对场地边界与场地中心编码的心理或神经表征的区别和联系。第四, 重点考察阿尔兹海默症有关基因易感人群在基于边界导航的行为受损情况。最后, 延伸探讨边界在长时记忆、时间知觉、视觉空间、社交网络等领域的影响机制。

    边界, 空间导航, 认知发展, 功能基础, 内侧颞叶

    1 引言

    在自然界中, 动物需要具备良好的空间导航能力, 才能在觅食后安然回到巢穴, 躲避天敌的攻击, 对于人类而言, 如何从一个地点到达另一个地点也是我们每天都需要面对和思考的问题。因此, 空间导航(spatial navigation)不仅是动物适应环境的基础, 也是人类生存和适应的关键。空间导航指个体在不同的地点之间移动时, 基于对自身和环境线索判断而进行路径整合的过程, 它包含多个复杂的认知和感知过程, 例如视觉、本体感觉、运动觉等。以往的多项研究表明, 空间导航的顺利完成来源于两方面的信息, 一方面为外部的环境线索, 比如视觉、听觉和嗅觉线索, 其中针对视觉线索的研究最多, 尤其是空间中的边界和路标等(Dahmani et al., 2018; Gori et al., 2017; Hao et al., 2017, 2018; Sjolund et al., 2018; Zhou & Mou, 2019a) ......