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聋人与听力正常人拓扑性质知觉的比较实验研究
作者：王庭照 赵亚军
关键词 聋人 听力正常人 拓扑性质知觉
分类号B842.1
1 问题提出
知觉加工问题一直是现代认知心理学的核心问题。在这个问题的研究与讨论中，首先需要 回答的问题就是知觉信息的基本表达是什么？人类的内部认知活动到底是从哪里开始的？长期以来，虽然格式塔理论关于知觉的“整体加工假说”获得很高的赞誉，但以信息加工理 论为基本指导的现代认知心理学研究始终是以“局部加工假说”支撑知觉研究的［1］。其中 的首要原因是，神经生理学的研究发现，人类大脑的感觉皮质中有一些被称为“特征觉察器 ”的感觉细胞存在，它们的作用就是只对我们所知觉物体的某些特征产生反应，如线段、方 位等［2］。显然，有着强烈的还原论思想的现代认知心理学研究是没有办法拒绝这 种研究证 据的。还有一个重要原因是，现代认知心理学及相关学科的研究是建立在“计算理论”基础 之上的，而知觉过程对知觉对象整体特征计算的复杂度要远远大于局部特征的复杂度，这种 差异又是“计算理论”自身的理论假设难以弥补的［3］。因此，神经生理学的研究 证据和现 代认知心理学的基本理论假设都指向知觉加工是从局部到整体这一途径。也就是说，知觉信 息的基本表达是知觉物体的局部特征的表达，人类的内部认知活动是从知觉物体的局部特征 开始的。
事情的另一个方面是，现代认知心理学的知觉研究虽然是以“局部加工假说”为基本依据， 但格式塔理论的影响依然存在。20世纪70年代，Navon等人的研究可以看作是对“整体加工 假说”的一次重要证明［4］。但遗憾的是，Navon等人的研究虽然支持了“整体加工 假说”， 但这种支持仅限于研究的证据层面，并没有从较基础的层面进行论证，也没有更多的后续研 究出现，其支持力度是有限的。那么，有一种什么样的理论能够给“整体加工假说”以有效 支持呢？我国视知觉问题研究专家陈霖原创性提出和系统发展的“拓扑性质知觉理论”似 乎能够担当此种重任。正如Desimone所说：“陈的模型将激励神经生物学家对视觉系统特征 分析采取新的研究方向，即强调物体特征是变化下不变性质的研究方向［5］。”秉 承“整体加工假说”的思想内涵，该理论认为，知觉过程是从整体的大范围性质到局部性质的，而这种整体的大范围性质可以用拓扑不 变性质(topological invariants)来描述，以大范围拓扑 不变性质为基础的各级几何不变性质才是知觉的基本表达，视知觉组织的心理现象就是视觉 系统具有在视觉过程的初期检测大范围拓扑性质的普遍而基本的功能的反映［6］［7］ 。
作为一种旨在颠覆“局部加工假说”的知觉理论，陈霖的“拓扑性质知觉理论”显然 需要更多的研究证据来支撑，并且应该是多角度、多学科的。实际上，该理论也确实已经取 得了一些神经生理学，甚至是种系发生学的研究证据［8］［9］，但多数证据只局限 于人类的行 为实验层面，且都以正常人群为研究对象。我们的问题是，能否获得一些特殊人群的研究证 据来检验这种知觉理论的有效性和适宜性？当把研究视野投向这个方向时，我们发现聋人是 一个极为适宜的研究人群。因为，这个人群的信息获得必须且只能主要以视知觉来完成，而 这种特殊的经历和自然而然的训练不能不引起研究者的特别关注。一些研究表明，聋人有着 比正常人更强的视觉搜索能力［10］，更好的视觉敏锐度［11］，以及更高的 视觉信息加工能力 ［12］。因此，本研究所讨论的问题就是，拓扑性质知觉现象能否在聋人群体中发现 ？聋人与听力正常人的视知觉和拓扑性质知觉有无差异？本研究的意义就在于，检验拓扑性 质知觉理论，以为视知觉的研究提供多角度的研究证据；认识聋人视知觉能力的发展状况， 以为聋教育的途径选择提供理论依据。
2 研究方法
2.1 被试
12名西安市某特殊学校的高年级聋哑学生，男生3名，女生9名，年龄在18-20岁之间，均为 先天或语言发育前因病致聋的全聋者；16名西安市某大学一、二年级本科学生，男女各半， 年龄在18-22岁之间，听力正常。以上被试为剔除无效数据后的被试，均为视力正常或者矫 正后正常，均为右利手，此前均未参加过类似实验。
2.2 实验仪器和材料
2.2.1 实验仪器
PC计算机，17寸液晶显示器，分辨率800*600，屏幕垂直刷新率 60赫兹。
2.2.2 实验材料
拓扑性质等价或者不等价的几何平面图形。
图1所示的目标图源自Pomerants的研究［13］，分为两种。图甲为一定朝向的箭头， 图乙为 一个三角形，二者在拓扑性质（封闭性）上有差别。实验中，目标图以黑色背景上的白色线 条组成，组成目标图的三条线段的亮度和空间频率相同，且呈现于屏幕中央。
图2所示的刺激图对分为四种。图对a由目标图甲和一个非目标图组成，图甲与这个非目标图 在拓扑性质（封闭性）上等价；图对b由目标图乙和一个非目标图组成，图乙与这个非目标 图在拓扑性质（封闭性）上不等价；图对c和图对d均由两个非目标图组成。每对刺激图中， 各小图的大小均为4*4cm。实验中，刺激图对的各小图以黑色背景上的白色线条组成，组成 各小图的三条线段的亮度和空间频率相同；刺激图对呈现于屏幕中央，两个小图离屏幕中央 注视点最近距离为3cm，视距为60cm，视角为2*2度。
2.3 实验程序
采用“不同拓扑等价性条件下目标刺激检测任务”的研究范式开展实验。
实验分为两个任务：拓扑等价任务和拓扑不等价任务，每个任务包括80次刺激图对呈现。拓 扑等价任务由含有目标图的刺激图对a和不含目标图的刺激图对（c和d）组成，各占40次； 拓扑不等价任务由含有目标图的刺激图对b和不含目标图形的刺激图对（c和d）组成，各占4 0次。实验前，让被试分别识记目标图甲和乙。
实验中，首先在屏幕中央呈现一个注视点（“＋”），呈现时间为500ms；其次随机呈现刺 激图对于屏幕中央，呈现时间为20ms；最后呈现掩蔽刺激（由规则排列的圆点组成），呈现 时间为100ms。被试的任务是，按键判断呈现的刺激图对中是否有目标图出现。目标图出现 时按“正”反应键，没有目标图出现时按“负”反应键。要求被试在准确判断的基础上，尽 可能快地做出按键反应。
为了克服定势和猜测效应，刺激图对中目标图形在左或在右的次数在实验中相等，刺激图对 的呈现在实验中任务内随机。
2.4 数据处理
实验数据使用SPSS11.5进行分析和处理。
3 研究结果与分析