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1、关于儿童模仿能力的理论解释模型及其研究展望2010年第12期(总第192期)学前教胄硼穷StudiesinPreschoolEducationNo.12,2010SerialNO.192关于儿童模仿能力的理论解释模型及其研究展望术陈巍术水(南京师范大学心理学系,南京210097)摘要模仿作为儿童的一种重要的社会认知能力一直是发展心理学的热门研究主题.关于模仿的意图理解模型强调了意图理解与掌握在模仿中的意义,即模仿者必须理解示范者的意图方能产生模仿的行为;关于模仿的观念运动模型则表明模仿动作是以被预见的方式予以表征的,其中动作目的位于整个动作序列的顶层而被观察模仿者优先复制.随着认知神经科学,心
2、灵哲学等研究的不断深入,人们发现对行为与心理现象的研究需要回归到对”大脑神经系统与肉身”关系的阐明上,由此研究者们提出了具身模仿模型,认为通过自我与他人身体表象的中介作用,个体经由镜象神经元触发运动系统来直接体验他人的心理状态,包括意图,愿望等,从而进行精确模仿.研究者们甚至还确定了模仿的核心大脑皮层环路.具身模仿模型具有整合意图理解模型与观念运动模型的效力,但有关镜像神经元系统在个体发生学水平上的起源与发育,镜像神经元系统如何在复杂的社会认知情境中与基于逻辑推理的模仿互为补益等问题,仍有待研究者进一步探索与澄清.关键词模仿;意图理解;观念运动;镜像神经元;具身模仿一,问题提出模仿(imita
3、tion&simulation)是一种日常生活中极其常见的行为,通过模仿,我们不仅可以与他人之间进行有效的人际互动与沟通,而且可以迅速地掌握各种技能,传播大量观念,延续文化.儿童在其婴幼儿阶段,由于语言能力的匮乏,模仿在其社会认知的发展过程中扮演着更为重要的角色.梅尔佐夫和普林茨(Meltzoff&Prinz)指出婴幼儿在模仿过程中学会了区分自我(self)与他人(other),模仿能力的发展维系并增进了儿童的社会化过程.11然而,心理学界对模仿的系统研究却只有短短40年的历史.【2J这是由于模仿虽然看似简单,但我们对其本质,发生与发展的具体机制却知之甚少.模仿的结果显然是理解
4、模仿本质最直接,外显的方式.从结果来看,模仿就是自我与他人之间的”相似行为”.然而相似行为的结果却并不一定意味着存在模仿,比如同一学校的学生穿着制式一样的校服.因此,除了模仿结果在行为表现上的相似性之外,似乎还有一些核心的问题不容忽视.比如,模仿是自动发生的吗?模仿发生时复制的仅仅是动作的结果,还是包括动作的意图?模仿者与示范者(agent)之间遵循着怎样的互动机制,才能确保模仿得以精确发生呢?本文首先回顾了经典模仿理论的假说与论据,进而介绍了基于具身认知科学运动和镜像神经元研究之上有关模仿的最新研究动态,最后对当前儿童模仿研究中存在的问题与未来研究方向进行简要的反思与展望.收稿日期:2010
5、312;作者修改返回日期:201054本文受到教育部”十五”科研规划项目(编号:FBBO11469),浙江省2008年社会科学学术着作出版资金资助项目(编号:08CBB41)的资助通讯作者:陈巍,Email:antimonist163.corn一21二,经典模仿模型:假设,内涵与论据(一)模仿的意图理解模型模仿的意图理解模型(intentionunderstandingframeworkofimitation)主要包括两方面的观点:首先,从模仿者本身的角度而言,皮亚杰(Piaget)认为在生命最初的两年中,模仿能力的发展不是自动的(automatic),也不是无意图的(NONintention
6、a1),而是具有主动性(active)的特征.31沃伦(Warren)也指出模仿是一个需要意志努力(eitortfu1)的行为.其次,就模仿者对示范者行为的表征内容来看,多数学者强调模仿必须要理解示范者的意图.考尔和卡朋特(Call&Carpenter)认为只有理解了行为目标,复制行为过程,产生结果的行为才能称作模仿.这说明模仿一个行为必须包括三部份:动作(action),目标(goa1)及结果(result).动作是模仿者所复制的行为,目标则是示范的意图,结果则是示范者的行动所造成的因果变化.5库基马特查克斯(Kugiumutzakis)界定了模仿发生所涉及的五个成份:1.知觉到示范
7、;2.辨别自我和他人是两个独自个体,能够自由互动;3.找出两个独自个体的同形态(isomorphism);4.侦测对方的动机;5.自己有模仿的动机.【梅尔佐夫使用失败任务范式来探讨婴儿了解他人动作意图的能力.在实验中,他分另让l8个月大的婴儿观察示范者在一些新奇玩具(如可以拆卸的哑铃)上做出有意图并且成功/未成功的动作.在未成功的任务中,婴儿只看到示范者失败的动作,并未目睹其意图实现的结果状态.例如,示范者双手分别抓住哑铃玩具的两端,企图将连接哑铃的中间横杆拉开,当示范者双手朝外侧移动时,忽然一手从抓握的一端松开,这就使婴儿最终没有观察到哑铃两端分开的状态.然后,观察婴儿在拿到玩具时是否会做出
8、示范者意图完成的行为.结果发现:18个月大的婴儿在观看示范的失败尝试后的表现与观看成功完成示范动作后的表现并无差异.f71梅尔佐夫由此认为18个月大的婴儿可以通过观察示范者的失败动作来推测其动作意图,所以能模仿其并未实现的意图动作.(二)模仿的观念运动模型模仿的意图理解模型虽然意识到了意图在模仿中的意义,却并没有澄清在模仿过程中模仿者与示范者之间遵循的具体互动机制.在模仿发生时,模仿者首先观察到示范者出现一个行为,经由所看到的视觉现象,模仿者形成一个动作计划,然后执行这个计划,整个过程牵涉感觉,知觉,动作,表象以及这些心理要素的协调合作然而,这些心理活动是如何最终联结成模仿的?儿童在模仿过程中
9、为什么会出现错误?观念运动模型(ideomotorframeworkofimitation)即尝试进一步回答这些问题.这一模型认为动作的产生并不是对感觉刺激的反应,而是表征了个体想要达到的目的.当意图没被干扰时,它就激活了预设目的的表征,动作也就随之产生.81按照观念运动模型的理鳃,目的和为了达到目的的动作计划是基于我们的经验而被一起绑定(binding)激活的.我们习得了自己动作的结果,因此当再次产生特定动作时,我们也就期望相对应的结果.具体而言,在模仿的过程中,模仿者并非单纯地去模仿整个示范动作,而会将示范动作分解(decomposition)成不同的动作要素.动作要素通过层级关系(hie
10、rarchicalorganization)组成模仿的目标,在阶层中最高的要素将成为模仿者最优先复制的目标,其他目标则为次要目标.当信息处理资源有限,要素间彼此竞争时,模仿者将倾向于牺牲次要目标,而优先复制主要目标.这就意味着,在模仿过程中,动作的目的性比动作本身更为重要.9贝克林(Bekkering)等人的实验检验了这种假说.他们让儿童和主试对坐在一张桌子前.在一半的实验中,实验者会把他的左手放在桌子的左边(左侧同侧动作)或者放在桌子的右边(左侧异侧动作),在剩下的实验中,主试用右手执行相同的动作,并要求儿童以最快的速度进行模仿.结果显示,在所有实验中,儿童均能很好地模仿主试的动作.在另一组
11、实验中,儿童和主试也是对坐着,但在桌子的左右两边都各有一个明显红点.不管主试做何种动作(左右侧的异侧或同侧动作),最终主试的手都会去遮挡住红点,同样要求儿童以最快的速度进行模仿.在这种情况下,儿童对于同侧动作能进一22行正确的模仿,但在模仿异侧动作时却频频出错.有趣的是,在不出现红点的情况下,四种动作都能被很好地模仿,而红点的出现改变了所要模仿的动作的目的,因为在没有红点的情况下,动作本身就是模仿的目的,红点的出现却将动作目的转变成了遮掩红点.事实上,儿童模仿异侧动作时会犯错误,是因为他们用同侧动作去遮挡了之前被主试同样是用同侧动作所遮挡住的那个红点,IIUL童在模仿中用了一种更简单的动作去达
12、到目的.01这一实验证明了模仿的观念运动模型的合理性:模仿动作是以被预见的方式予以表征的,而动作目的则位于整个动作序列的顶层,所以会被观察者优先复制.三,具身模仿模型:假设,内涵与论据(一)具身认知科学的兴起与镜像神经元的发现以上有关模仿的经典模型都是在第一代认知科学视角下展开的研究.自20世纪80年代中期以来,由于”计算机隐喻”在解释和应对人类认知活动的情境性,动态性和经验性等重大问题上逐渐陷人困境,同时随着认知神经科学,心灵哲学等研究的不断深入,在认知科学学科内部爆发了第二次认知革命.近20年来,在心理学,哲学,神经科学,认知人类学,计算机科学,AI等领域中,”具身认知(embodiedc
13、ognition)”“具身心智(embodiedmind)”“具身化(embodiment)”等概念日益被广大研究者所关注,并渗透到了诸多具体的心理学研究领域.在本体论立场上,第一代认知科学在很大程度上将人类高级的认知机能与身体活动分离开来,并将身体仅仅当作是对思想中的抽象符号产生的指令进行表达的装置.与之相反,具身认知科学认为人类认知依赖于各种经验,这些经验来自拥有特别的,不可分离的知觉和运动神经能力的身体.因此,对行为与心理现象的研究需要回归到对”大脑神经系统与肉身(flesh)”关系的阐明上.1l1996年,意大利帕尔马大学的神经科学家加莱赛和里佐拉蒂(Gallese&Rizzo
14、latti)等在恒河猴前运动皮层(premotorcortex,PMC)的F5区和下顶叶皮层凸起处的PF区发现了一类奇妙的神经元.这种神经元在个体主动执行或者被动观察他人执行相关动作时均能被激活,就像大脑中的一面镜子一样映射他人的心理活动,因此被命名为镜像神经元(MirrorNeuron).12】姆卡梅(Mukame1)通过深部电极记录法探索癫痫病人的单一神经细胞活动,在额叶和内侧颞叶也发现了具有镜像功能的神经元.D当然,由于伦理限制,有关人类镜像神经机制的探索更多来自成像研究.人脑镜像属性的区域被统称为”镜像神经元系统”(mirrorneuronsystem,MNS),主要包括顶下叶(IPL
15、),额下回(IFG),颞上沟(STS)三大部分.【14当前大量证据显示,镜像神经元对个体的动作模仿,移情,语言和意图理解等社会认知活动具有极为重要的意义.(二)具身模仿模型具身模仿(embodiedsimulation,ES)模型假设我们通过自我与他人身体表象的中介作用,经由镜像神经元触发运动系统(motorsystem)来直接体验他人的心理状态(意图,愿望),从而进行精确模仿.15】这种迅速的直觉经验使得我们不仅能够对他人动作本身进行模仿,还能获得对他人动作意图的理解.这种观点既包含了意图理解模型对于意图在模仿中地位的强调,又在神经科学层面上支持了观念运动模型,进一步澄清了在模仿过程中模仿者
16、与示范者之间遵循的具体互动机制.为了支持这种假设,神经科学家们开展了以下一系列的实验.首先需要检验的是镜像神经元表征的究竟是模仿动作本身,还是包含了模仿动作的意图.实验在两个基线条件下进行,分别测量了神经元在观察抓握动作和观察抓握手势(grasppantomime)(只出现抓握动作,不存在抓握对象)动作时的激活情况.实验结果显示,镜像神经元只在前一种情境中被激活.实验者进一步设计了两种情境:在情境1中,猴子前面的桌子上放着一个可被抓握的物体.随后,用一个挡板挡住猴子的视线,使其无法看到这个可被抓握的物体,接着一名主试把他的手伸到了屏幕的后面.在这种情况下检测到大一23约有一半的镜像神经元被激活
17、;在情境2中,其他的条件同上,只是在实验开始阶段,在桌子上没有出现可抓握的物体.然后比照了这两种情境下镜像神经元的活动频率变化.情境2较之情境1所改变的条件并不影响猴子在视觉上的信息输入,其区别仅在于是否知道屏幕后面有一个可抓握的物体.实验结果显示这部分镜像神经元在情境2中并没有被激活.l6】这清晰地表明,这个在挡板后面看不见的动作由于缺乏有关意图的信息而仅仅被观察者当作一个抓握手势动作予以编码.镜像神经元的这种活动特征很好地支持了模仿的意图理解模型.尽管学术界对人类生命早期是否存在镜像神经元系统依旧存在争议,但对儿童动作模仿过程的镜像神经机制研究已经引起了学者们的广泛关注.这也使得模仿的观念
18、运动模型得以在新的视角下予以重新检验.索斯盖特(Southgate)等人通过脑电图(EEG)技术对9个月大的婴儿的手部抓取动作进行了研究.实验分为动作执行(婴儿伸手抓取一个物体)和动作观察(婴儿观察实验者做相同动作)两个阶段.阶段1是在婴儿面前设置一个有幕布遮挡的玩偶舞台,然后实验者通过操纵机械臂撩开幕布,将一个小玩具送到婴儿面前,然后等待婴儿抓取,另一名实验者在婴儿把玩一会后将玩具收回,然后循环重复这个过程直至婴儿厌烦.阶段2是让婴儿保持观察,然后掀开幕布让其看到舞台上有一个小玩具,间隔一段时间后,一只手(实验者的)撩开幕布伸向玩具,抓住它并将之从舞台中央移开,再放下幕布.在展现两个阶段任务
19、的同时,记录婴儿大脑感觉运动的仅波活动的频率变化范围.结果发现,无论是婴儿自己去抓取玩具还是观察实验者抓取玩具,婴儿大脑的仪波活动频率都相应地减弱了.【1实验者从而推论观察一个抓取动作也能导致婴儿大脑中运动系统的活动,这是因为这种动作可以从自身相似动作的发生得到预期.这证明在人类生命的早期,执行和观察动作的神经活动可能共享相同的神经机制,运动系统的这种活动甚至不必由视觉输人所诱发,婴儿只需预期接下来的示范动作序列中的一部分就可以理解整个动作序列的目的,而模仿正是以整个示范动作序列的结果被观察者所预见到的方式发生的.那么是否如模仿的观念运动模型理解的那样,在整个示范动作序列中有一部分动作要素处于
20、模仿阶段的顶层呢?这些要素又是否被模仿过程所优先执行呢?纽曼?诺兰德(NewmanNorlund)等以人类作为被试进一步检验了这种观点.他们对比了在严格复制完整动作序列和补偿动作(complementaryaction)的模仿过程中镜像神经元的活动.前者必须严格与观察动作序列相一致;后者只关注目标的达成性,比如用右手拇指与食指去抓取并举起一个杯子,只要求达到这一任务的最终目的即可,至于以怎样的方式去抓取和举起,并不需要考虑在内.结果显示镜像神经元系统活动在理解补偿动作时比严格复制完整动作序列时更为活跃.【l8】这些证据由此支持了动作模仿的观念运动模型.以上两个方面的实验证据显示,具身模仿模型在
21、对儿童模仿本质及其发生机制的解释上具有整合意图理解模型和观念运动模型的效力,不仅在神经层面上揭示了模仿过程中意图理解的重要性,也精细地确定了动作模仿是以一种观察者对动作目的的预期方式所表征的.在此基础上,雅克伯尼(Iacoboni)勾勒出一个模仿的核心大脑皮层环路,由三部分组成:颞上沟后部(STS),额叶镜像神经元区(BA44区),顶叶镜像神经元区(顶叶后部皮层,PPC).其中,颞上沟后部作为观察有机体运动和意图性动作时有反应的高级视觉区,主要负责对示范动作的视觉信息进行描述,然后将这个信息反馈至顶叶镜像神经元区.顶叶的镜像神经元将会对动作的肌肉运动知觉信息进行编码,而额叶镜像神经元主要负责对
22、动作的目的进行表征.【l9四,小结与展望当然,具身模仿模型也仍然存在一些亟待深人澄清的问题.首先,就是有关镜像神经元系统在个体发生学水平上的起源与发育问题.梅尔佐夫和摩尔(Meltzoff&Moore)的研究曾证明出生仅42分钟的婴儿就能够模仿成人口面部动作(伸舌).因此,他们认为人类镜像神经元系统是天生的.但是也一24有大量学者对此予以质疑,最新证据显示在与他人示范动作的匹配过程中,伸舌是婴儿惟一能被确认的模仿动作.【z】伸舌现象由此似乎不是一种模仿能力而更类似于简单的反射活动.海耶斯(c.Heyes)指出,鉴于镜像神经元的活动并非特异于动作理解,而是广泛涉及到一系列社会认知能力(诸
23、如情绪共鸣,语言理解等),因此镜像神经元可能是后天多种联结式学习(associativelearning)的产物.其中,与他人互动过程中所获得的感觉运动经验(sensorimotorexperience)促进了其发育.最近的MRI研究显示,组成镜像神经元系统的主要脑区,特别是顶下叶,不仅在童年早期还会生长,而且在青少年期甚至之后都会继续生长.231未来的研究需要明晰镜像神经元系统在儿童模仿能力发展与深化过程中的作用机制与形态.其次,以镜像神经元为基础的具身模仿模型更强调的是一种在神经水平上自动发生的无意识模仿,这种模仿被进化选择并保留下来,以迅速有效应对简单情境,但儿童身心发展和社会情境的日益
24、复杂化使这种生物性模仿的解释存在局限,儿童模仿的易错性就是例证.一旦模仿中需要使用逻辑推理,就必然涉及其他神经机制.镜像神经元系统究竟是怎样在复杂的社会认知情境中与基于逻辑推理的模仿互为补益,共同促进儿童模仿能力的发展的呢?这些问题均需要未来进一步的深入探索.参考文献:1Meltzoff,A.N.,Prinz,W.Theimitativemind:Development,evolution,andbrainbases.Cambridge,England:CambridgeUniversityPress,20022Nadel,F.&Butterworth,G.Introduction:I
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