认知心理学

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 众所周知，人类处理外界刺激的能力是有限的。然而，现实世界十分复杂，同时发生的事件层出不穷。选择性注意是一种使人类及其他动物能够控制哪些刺激被加工处理、哪些被忽略的机制。以鸡尾酒会为例：一个人不可能同时关注现场所有正在进行的对话。但每个人都有能力选择性地专注于其中一段对话，从而使其余对话成为未被注意的信息，仅被视为背景噪音。为了研究人们如何实现这一过程，研究人员通过双耳分听的方式向参与者播放声音，以模拟一个更为可控的鸡尾酒会环境。 即，通过向每只耳朵同时播放不同的声音。这被称为双耳分听范式。

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 实验心理学的目标是描述支持人类解决问题、感知世界以及将思想转化为词语和句子的心理事件。然而，人们无法直接看到或感受到这些心理事件；它们无法被称重、在试管中混合，或在培养皿中生长。尽管如此，19世纪早期的荷兰眼科医生弗朗西斯库斯·唐德斯（Franciscus Donders）仍希望研究心理活动，他提出了一种可以测量的属性——即使在当时也能实现：他测量了人类受试者完成简单任务所需的时间，并推断这些测量值可以作为完成不可观察的心理操作所需时间的代理指标。事实上，唐德斯更进一步，发展出一种被称为减法法的基本实验范式。该方法要求研究者设计两个几乎在所有方面都相同的任务，唯一的区别在于其中一个任务包含而另一个任务不包含某个假设的心理操作。研究者随后测量完成每个任务所需的时间，通过相减两个结果，即可估算出所关注的单一心理操作所需的时间。通过这种方式，该方法使研究者能够分离出特定的心理操作。完成任务所需的时间后来被称为反应时或潜伏期。直至今日，反应时仍然是实验心理学中最普遍、使用最广泛的因变量。 

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 人们如何在杂乱的视觉场景中找到物体？试想一下，例如在凌乱的书桌上寻找钥匙、在杂货店中找出看起来最成熟的水果、当你记不清停车位置时找到自己的汽车，或在机场出口处找到一位老朋友。显然，对视觉感知的理解将在任何相关解释中发挥作用，而更具体地说，对视觉注意的理解将至关重要。 视觉注意是指将注意力集中于图像的特定部分，有选择性地调动个体的加工资源，以判断所寻找的目标物（在标准实验术语中称为“目标”）是否存在。为了研究搜索与注意，实验心理学家开发了一种被广泛采用的实验范式，这一范式被称为视觉搜索（visual search）。

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 作为约翰斯·霍普金斯大学心理学与认知科学系的助理教授，我讲授《认知心理学导论》课程。这门大班课程的学生主要为心理学、神经科学或认知科学等相关专业的一、二年级本科生。我在教学过程中面临的一个挑战是，如何帮助学生理解实验过程中数据是如何获取的。学生在理解实验随时间推进所呈现的时间顺序方面存在困难。 JoVE 认知心理学合集以清晰呈现实验时间线，帮助学生理解研究的演进过程，而非仅凭结果草率下结论。视频还将实验展示为研究范式，说明研究者如何根据具体科学问题采用不同的任务实施方式。其中大多数问题均可映射至现实世界，揭示我们认知能力的局限性。例如，《言语工作记忆广度的测量》视频展示了人类记忆容量的有限性，这解释了人们为何难以记住冗长的购物清单。 这些 JoVE...

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 为什么人类有两只朝前的眼睛？通过向大脑提供两个略有差异的图像，便能够理解那些仅用单眼难以处理的视觉问题。其中最主要的问题就是三维感知，即尽管视网膜接收的是二维信息，却仍能感知到三维世界。 如果每只眼睛接收到完全不同的图像，会发生什么情况？在自然界中这种情况当然不会发生，但可以在实验室中通过一种称为双眼竞争的设置人为实现。

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 在一个错综复杂且充满吸引力的世界中，有选择性地处理某些刺激而忽略其他刺激至关重要。实验心理学家将这种能力称为注意。具体而言，视觉注意是指有选择地处理视觉场景中某些方面的能力。 许多用于研究视觉注意的研究范式都包含短暂、间断且重复的试验。然而，日常情境通常需要持续的注意力，而不仅仅是短暂的专注。例如，与只需短暂保持警惕的横穿繁忙街道相比，驾车穿行于拥挤的城市街道则需要持续的注意力。为了研究持续性视觉注意，实验心理学家通常依赖一种称为多目标追踪的范式。

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 一种常见的游乐场游戏是让参与者猜测装满一罐的软糖数量。猜中确切数字的可能性极低。但猜17或147,000的概率又如何呢？可能比猜中正确答案的概率还要低；因为17和147,000这两个数字看起来明显不合理。为什么呢？毕竟，如果不能把软糖逐一取出清点，人们又是如何判断某个估计值过高或过低的呢？ 事实表明，除了语言计数（一种明显通过学习获得的能力）之外，人类似乎还拥有与生俱来的心理和神经机制来估计数量。通俗地说，这种能力可称为“估算”或“大致判断”。实验心理学家称之为“近似数感”，近年来，采用同名实验范式的研究已开始揭示支持这种估算能力的底层计算过程及神经机制。

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 视觉心理表征是指在脑海中唤起图像的能力。这使得人们能够超越当前视角的限制来处理视觉信息；例如，一个人可以借助其心理视觉，想象某个物体呈现不同颜色时的样子，或由不同材料制成、或旋转后从不同角度观察时的外观。心理表征似乎在多种情境下支持着人类的重要行为。例如，人们在规划路线或指路时，会报告自己在脑海中想象路线和地图。他们在准备实际动作时，会想象相应的动作过程，例如挥动球棒。此外，人们还会报告通过心理旋转物体，来判断该物体是否能够放入某个容器中或通过某个障碍物。

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 一美元的价值是什么？货币通过储存价值来促进交易。任何经济交易都隐含着货币单位的价值。但一美元的主观价值又是什么？长期以来，经济学家假设这个问题的答案是：一美元的价值由市场决定，其主观价值基本上始终如此。 从20世纪70年代初开始，实验心理学家 Daniel Kahneman 和 Amos Tversky 推翻了这一假设，表明货币的主观价值取决于多种因素，其中最重要的是讨论的是损失还是收益，以及交易的总体规模。为了帮助理解这一点，可以考虑这样一个事实：对大多数人而言，为了在购买一加仑汽油时节省2美元而多开车半英里是合理的。但很少有人会为了在购买一辆新车时节省2美元而多开车同样的距离。因此，2美元有时值得多开车半英里，有时则不然。价值是依赖于情境的。 Kahneman 和 Tversky 提出的用于描述人们如何在心理上评估货币（以及通常意义上的商品和服务）的理论被称为前景理论。2002年，Kahneman...

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 为什么当购物清单上的物品超过寥寥几项时，记住所有内容就相对困难？为什么刚刚听到的一个电话号码还能记得，却无法同时记住两个或三个电话号码？当同时被介绍给多个陌生人时，为什么很难记住他们的名字？ 这与一个事实有关：在短时间内，人们依赖一种称为工作记忆的特殊记忆系统。与长时记忆不同，工作记忆的容量非常有限。它的作用是将信息暂时保留在脑海中，以便进行观察、操作，然后传递给其他记忆和认知系统。但为了发挥这种主动作用，它必须具有选择性，每次仅允许有限数量的信息进入。 实验心理学家通常认为，人类针对不同类型的信息拥有独立的工作记忆系统，其中言语信息与视觉信息之间存在主要划分。这些系统各自具有独立的容量限制。 为了测量一个人的言语工作记忆容量极限——通常称为其记忆广度——实验心理学家常采用言语列表范式。

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 人类的记忆是有限的。在其发展历史的大部分时期，实验心理学一直专注于研究记忆的离散性、数量性限制——即一个人能够记住多少条独立的信息。近年来，实验心理学家也开始关注更偏向定性方面的限制——信息的存储精度如何？ 记忆精确性的概念可能既直观又难以捉摸。例如，人们可以准确记住母亲的声音，从而能够在电话中或人群中立即辨认出自己的母亲，这种想法是直观的。但如何量化这种记忆的精确性？记忆与真实声音本身究竟有多相似？

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 人类的记忆似乎以两种主要方式运作。与现代计算机类似，人类大脑具有明确的或称陈述性记忆：提出一个问题，人就会给出他们所能想到的最佳答案。输入一个查询，计算机程序便会返回其存储记忆中相关内容。 人类还拥有第二种记忆系统，这种系统与计算机的记忆方式截然不同，实验心理学家称之为内隐记忆系统。 内隐记忆是一个广义术语，指过去经历以多种方式影响当前行为的现象。例如，巴甫洛夫著名的狗学会了将铃声与进食时间联系起来。最终，每当它们听到铃声时便会开始流涎，即使并未提供食物也是如此。 人类也具有内隐记忆。例如，内隐记忆会使人难以在新环境中入睡；人们会将卧室环境和夜间日常习惯与睡意联系在一起。 内隐记忆被认为在多种情境下指导着人类行为。这种记忆支配着人的礼仪和社会行为，使人能够便捷地调用相关概念和直觉。从许多方面来看，内隐记忆使得人们能够基于过去的经验，为处理新的情境做好准备。

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 长期记忆是人类认知的关键特征，也是实验心理学研究的重要焦点。许多用于检测长期记忆的实验范式都依赖于要求参与者学习或研习特定内容，随后测试其对该内容的记忆。如果希望理解记忆如何促进教育成就，这种范式是一种有效方法，因为在教育过程中，有意识的学习本身就是其中的一部分。然而，在日常生活中，人们常常是在无意间形成新的记忆，其中许多记忆会持续很长时间. 人们不会记得在杂志上读过的内容、与伴侣相遇的时刻或喜爱的故事的情节，因为他们 尽量在某种程度上，随着生活经历的积累，大量经验会被直接编码到记忆中。为了研究长期记忆的这一方面，实验心理学家采用一种称为非刻意编码范式的方法。 该范式特别适用于研究那些容易形成长期记忆的体验类型。研究人员通常根据体验所要求的参与程度来对其进行分类，例如个人参与、纯粹智力参与、深度参与或浅层参与等。通过改变用于向个体呈现刺激材料的掩蔽任务，可利用偶现编码范式来对比不同参与方式下的长期记忆形成过程。掩蔽任务是指要求参与者完成的一项任务，但参与者并不知晓后续将对其在任务中接触的刺激材料进行记忆测试。

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 视觉环境中包含大量涉及空间和时间上物体之间关系的信息；某些物体更有可能出现在其他物体的附近。学习这些规律可以支持广泛的视觉加工过程，包括物体识别。因此，人类似乎能够自动、快速且无需意识参与地学习这些规律也就不足为奇了。这种类型的内隐学习被称为视觉统计学习。在实验室中，通常采用一种附带编码范式来研究该现象：参与者观察一系列无意义物体组成的序列，并完成一项掩蔽任务，即与序列中潜在统计结构无关的任务。然而，序列中确实存在统计结构，经过短暂暴露（在某些实验中短至10分钟）后，通过熟悉度测试即可揭示参与者的学习程度。

来源：Jonathan Flombaum 实验室——约翰斯·霍普金斯大学 通俗而言，“学习”与“记忆”这两个术语涵盖了广泛的行为与心智系统，从学会系鞋带到掌握微积分（以及介于两者之间的诸多技能）均属此范畴。实验心理学家已将学习机制划分为若干类别，这些类别似乎具有不同的特性，并依赖于不同的脑系统。其中一个重要分类是陈述性记忆与非陈述性记忆之间的区分：前者大致指个体能够用语言明确表达的内容，例如出生日期或某顿午餐吃了什么；后者则指那些难以言表的知识，即个体隐性掌握的内容，例如尽管不知道街道名称，却知道如何回家，或知道如何翻转煎蛋卷。 在非陈述性记忆领域，一种关键的学习类型是运动学习，有时也称为程序性记忆。 学习驾驶汽车就是一个很好的例子。起初，这通常非常困难，似乎需要有意识地回忆下一步该做什么。但最终，它会变得像第二本能一样，成为一种人们自然而然就知道如何完成的动作——随着时间推移会越做越好——但向他人解释起来却可能十分困难。