半球认知风格：一种研究个体差异的新视角，本文主要内容关键词为：半球论文,认知论文,个体差异论文,风格论文,新视角论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：B84 文献标识码：A 文章编号：1001—4608（2007）02—0106—06
在认知风格领域，半球认知风格模型占有一席之地，并且备受关注。半球认知风格（Hemispheric cognitive style），也称半球风格（Hemispheric style）或认知半球风格（Cognitive hemispheric style），是从“大脑优势”（Brain dominance）和“半球专门化”（Hemispheric specificity）的概念发展而来，表示信息加工的个体差异不是绝对的半球优势的差异，而是加工方式的相对偏好或风格的差异[1]1—53。半球认知风格的研究可以追溯到19世纪Wigan等人的左右半球认知类型特征的探索[2]142—149。随着认知神经科学的发展，人们重新关注这个问题，并进行了大量的理论和实证研究。
1 半球认知风格模型及其测验工具
1.1 模型简介
半球认知风格的术语最早由Zenhausern提出，他认为左右半球存在认知功能的差异，但这种差异不宜被扩大。一个半球既不是语词的、逻辑的、情感的，也不是创造性的，是个体的人表现出这些特征。在绝大多数情况下，两个半球以不同的方式完成同样的任务，半球不对称反映的是相对的效率而不是“能或不能”的二分法。两个半球最基本的差异是加工系统的类型，左半球是序列加工系统（Sequential processing system）而右半球是并行加工系统（Parallel processing system）。个体以不同的方式完成同样的认知任务，这些可以和两个半球加工的差异联系起来的不同的方式称为半球相关特质（Hemispheric related traits），半球认知风格就是个体使用半球相关特质不同模式的倾向。以记忆“dog,cat,tree,table,chair”单词为例，有些人通过不断复述记住，有些人通过“看”这个词的写法记住，另外有些人通过想象这个词代表的物体记住它们。想象的策略就是右半球相关特质，听觉策略，不断复述给自己听就是左半球相关策略。一些人使用某个半球相关特质远远多于另一个半球，一些人只是稍微多一些，还有一些人根本没有差异。那些喜欢使用某个半球相关特质的人就称之为具有左或右半球认知风格。两种认知风格的人都依赖认知加工中两个半球的整合机制[3]。
综合关于半球认知风格的研究，所谓半球认知风格就是个体在信息加工过程中表现出的对半球认知功能使用上偏好或习惯。个体半球认知风格与大脑左右半球的功能优势有关。左半球是以线性的、序列的方式对逻辑的、分析的命题材料进行加工，而右半球以非线性的、并行的方式处理非语词信息以及梦和想象[4]193—200，左半球表现出语言功能的专门化，右半球表现视觉—空间和并行思维的专门化。Kinsella（1995）指出左半球认知风格的人是高度分析的、语词的、线性的和逻辑的学习者，右半球认知风格的人是高度整体性、视觉化，非线性的和直觉的学习者。全脑认知风格者同等地使用左半球和右半球，表现两个半球的信息加工的特征。这些人在两个半球的使用上表现出灵活性。Zhang（2002）提出左半球优势者是以零碎的、分析的和顺序的方式加工信息，右半球优势者以直觉的、完形的和综合的方式加工信息，而整合优势者则以整合的和动态的方式加工信息。
半球认知风格模型是一个单维双极模型，认为存在一个普遍认知风格维度，这个维度的一极是左半球认知风格，表现出大脑左半球信息加工的特点，另一极是右半球认知风格，表现出右半球信息加工的特点[5]。该模型有几个不同的版本，在风格的界定、测验内容和评估方法上有所不同[6]467—481。
1.2 半球认知风格的测量
个体半球认知风格的测量有两种不同的方式，生理学测量和行为的测量。生理学测量以侧化眼动（Lateral eye movements,LEMs）方法为代表。在进行认知任务时右向侧化眼动反映了左半球加工优势，左向侧化眼动反映了右半球的加工优势。LEMs既可以反映个体的差异，也可以反映任务的要求。从神经心理学的观点来看，个体差异与认知风格相联系，所以可以用LEMs推测个体的认知风格。Huang & Byrne（1978）的研究指出，眼动说明半球活动，而左半球活动的激活与分析的和狭窄的风格相联系。狭窄分类风格的人比宽泛归类风格的人有更多的右向侧化眼动。任务的影响与半球认知功能不对称相联系。模型预测语词问题激活左半球产生右向侧化眼动，而空间问题激活右半球产生左向侧化眼动。Griffiths & Woodman（1985）等人的研究证明盲人被试对语词任务显示右向侧化眼动优势，而对空间任务显示了左向侧化眼动优势。说明如果排除可能干扰眼动的视觉的影响，眼动侧化方向与认知任务之间的关系是强烈而稳定的。但是也有研究不支持这个结论（Adrian Raine,1991）[7]129—135。
行为的测量主要通过自我等级评定的调查问卷进行，Zenhausern 1978年编制偏好量表（the Preference Test PT）是较早的一个半球认知风格的纸笔测量工具。该测验以Sperry等人对“裂脑人”（split-brain）的研究发现为基础，根据一个人是否用图像来思考提出一个思维风格的模型[8]。他认为右半球风格擅长演绎推理模式及视觉化思维。左半球风格表现出归纳推理与非视觉化思维优势。PT有20个题目，采用十级计分，测量被试在左右半球认知风格维度上的表现。研究发现，PT有较好的心理测量学的性质[9]221—231，与半球优势的生理物理测量显著相关[10]79—90。
Torrance[11]45—47 先后设计了三套有关认知加工类型的测验，合称人类信息加工测查表（Human Information Processing Survey,HIP），其中最早设计的学习和思维风格量表（Your Style of Learning and Thinking,SOLAT-C）是一个测量与半球功能相关的学习和思维风格自陈量表，该模型注意到两半球的信息整合在信息加工中的作用，增加了“整合”优势型。测验有40个题目，每个题目有三个选项，对应于左半球专门化操作、右半球专门化操作和来自两个半球成功整合的操作。例如：题目“你对教学方法有什么偏好”有三个选项，a、偏好语言教学；b、偏好演示教学；c、对语词或演示教学没有偏好。要求被试说明每个题目三个选项中哪一个是他典型行为的最好描述（Torrancel 1984）。研究显示，该量表具有较好的内部一致性信度。
Wagner.R.F和Wells.K.A[12]671—676 1985年以大脑功能定位和半球优势理论及相应的研究成果为基础，编制了韦格纳偏好调查表Ⅱ（the Wagner Preference Inventory,WAPI Ⅱ），该模型认为左半球认知风格是语词的、逻辑的，而右半球认知风格与空间知觉和创造性有关。WAPI Ⅱ包括12个题目，每个题目有四个与大脑两半球四种不同功能相关的陈述：（1）左—逻辑；（2）左—语词；（3）右—操作／空间；（4）右—创造。通过四个选项各自相加，可以得到四个分量表的分数，通过左、右半球风格分别相加，可以得到左右偏好的分数。统计分析显示，WAPI Ⅱ的预测分类与六个效标群体（逻辑学学生，作家，职业技术教师，护士，视觉艺术家，音乐家）的身份有密切关系，重测信度较好。
McCarthy 设计的半球模式量表（Hemispheric Mode Indicator HMI）（McCarthy,1987）主要用来测量个体学习方式上的偏好，是偏向使用左脑、右脑还是全脑。HMI有32个题目，每个题目都由两个意思相反的形容词构成一个连续统，如：“整洁”和“邋遢”。在连续统上有四个选项。被试或者在连续统的一端选择“很多”“一点”，或者在连续统的另一端选择“很多”“一点”。高的“负分”与左半球风格相联系，高的“正分”与右半球风格相联系，－8和＋8之间属于全脑优势。这个测验工具既可以测验个体的半球认知风格类型，又可以测量半球优势的程度。
1990年，Townsend提出研究和区分序列加工与并行加工的方法[13]46—54。假设序列加工方式主要出现在语词加工过程中，而并行加工方式主要出现在空间加工过程中，这样可以用序列加工定义左半球风格，用并行加工定义右半球风格[14]463—470。1995年，Tous等人在这个研究框架的基础上设计了评估个体并行加工、序列加工或两者兼有加工倾向的工具——认知风格研究分析系列测验（Test of analytical series for the study of cognitive style SAEC）。这个测验共10个题目，每个题目有两个答案a和b，要求被试在a和b中选择一个正确的答案并说明理由。选a说明运用了并行加工方式，而选b则运用了序列加工方式。例如：一个题目有五个字母和两个空格组成，两个空格对应两个字母，与答案相对应，答案a要根据已有字母的整体意思得出（五个字母都是周一到周五五个单词的首字母，另两个字母就是S、S），而答案b则要根据字母的内在规律（字母表的顺序）得出。Banich和Heller（1998）[15]32—37 研究了左右半球在信息加工上的相互作用，他认为左半球最好定义为以零碎的、分析的和序列的方式加工信息，这是加工语词类视觉信息的好的方法；右半球是以整合的和整体的方式加工信息，这对于加工空间信息是理想的。
2002年，Morton在前人研究的基础上，试图提出一个标准化的、左右半球风格的评估工具，精心编制了极性测验the Polarity Questionnaies（PQ）[16]63—72。该测验突破了传统的语词—非语词、并列加工—序列加工的模式，从人们日常生活的行为差异和习惯入手，考察个体在左右半球风格维度上的差异。PQ只有11个题目，是自陈问卷，被试根据自己的情况回答“对”“错”，根据左半球优势的项目计分，低于6分属于右脑倾向型，6分及6分以上为左脑倾向型。PQ与双重听觉耳聋测验DDT（Dichotic Deafness Test）和Zenhausern的PT有密切关联。
2 来自认知神经科学的佐证与挑战
2.1 大脑功能半球不对称性是半球认知风格的神经生理学基础
大脑认知功能的半球不对称性是半球认知风格的神经生理学基础。半球不对称的研究可以追溯到1861年布洛卡“语言运动区”的发现。Gazzaniga（1967）和Sperry（1968）通过切割胼胝体的“裂脑人”进行研究，提出大脑两半球功能单侧化理论，认为在大脑两半球之间存在信息加工的差异。大脑两半球分别接受来自身体对侧的感觉信息并进行知觉加工，分别控制对侧肢体及同侧肢体的一部分运动；两半球都具有逻辑推理能力、运用符号的抽象思维能力和处理语言文字信息的能力，但在这些能力上左半球具有优势；两半球都能处理有关空间关系的信息，在这一能力上右半球具有优势。另外，对于大多数右利手的人来说，言语运动（言语表达和交流）能力是左半球所独有的[17]43—51。
脑成像技术为半球功能不对称提供了新的证据。运用EEG方法研究证明功能不对称是所有水平的信号加工的特点，从感觉水平到最复杂的认知任务的加工。半球之间脑电活动的相对差异比某个半球的活动水平更能说明个体的认知风格[18]43—51。同一半球不同脑区之间在完成认知任务时的协同作用，尤其是与注意有关的皮层结构［扣带前回］在不同认知任务中的参与，仅限于一侧半球。也就是说，左侧的扣带前回只在言语任务中与左侧的其他相关脑区有功能联系；而右侧的扣带前回只在视觉空间任务中与右侧的其他相关脑区有功能联系[19]384—386。而且，大脑功能的单侧化依赖于自上而下的主动认知过程，是任务驱动而非材料驱动[20]174—179。
2.2 优势半球多维动态假说对半球认知风格提出新的挑战
优势半球多维动态假说认为优势半球应该从加工速度和强度两个维度来理解。左右半球的功能关系是大脑高级功能加工的动态过程的一个组成部分，两个半球在加工时是分工与合作不断变化的动态关系[21]489—494。
实验研究表明，任务的难度、实验材料和被试的年龄等因素都会影响到半球优势的变化。耿左军等运用fMRI对听觉的半球不对称进行研究，发现以纯音作为刺激，激活更多的右半球脑区，而随着听觉任务难度的增加，两侧半球的激活明显偏向左侧[22]305—309。王益文等对汉字工作记忆的研究显示，汉字信息的保持在早期是右半球相对优势，在晚期转向左半球相对优势。工作记忆中信息的保持呈现出动态变化的左右半球优势效应[23]253—259。刘昌等对心算活动的fMRI的研究显示随着年龄的增加，心算难度的提高，大脑两半球功能的一侧化程度，即左半球优势水平下降[24]845—848。
多维动态假说及其实验研究说明，左右半球的确存在信息加工方面的差异，但这种差异是动态的而不是静态的，是相对的而不是绝对的。个体所有的认知活动都依赖于整个大脑的整合机能。个体倾向使用右半球或左半球的加工方式或策略，并不意味着另侧半球不发挥作用。多维动态假说对半球认知风格的单维双极假设提出挑战。
3 半球认知风格的心理学假设
3.1 半球认知功能的分化
Ivry和Robertson（1998）提出了一个频率双重滤波理论（the double filter by frequency theory,DFF）[25]838—840，解释大脑两半球的知觉差异。这个理论假设：一个模块化的大脑以平行的和序列的方式进行各种运算，对空间或听觉感觉输入的频率进行“谐波（量）分析”。感觉系统同等地服务于两个半球，由于右半球配有低通（low-pass）偏差的滤波器，左半球是高通（high-pass）偏差的滤波器，同样的信息在两个半球的建构就有所不同。频率的高低是相对的，一个物体，不管大小，都在右半球被放大（amplify），而他的一部分在左半球被放大。一种对任务要求和刺激特征都保持敏感的注意机制就会放大其中的一个模块集合（左半球或右半球），而削弱另外一个。因为细节信息是高频率的，所以左半球处理涉及细节分析的任务（例如，语音分析），而整体信息是低频率的，所以右半球处理整体特征。
DFF理论最直接验证来自以正弦光栅为刺激的研究，这些研究的对象是非残疾被试。其中一个研究显示，当光栅的频率低（间隔宽），右半球对光栅的识别快（呈现于左视野）。而当频率高时（间隔窄），左半球对光栅的识别快。另一个研究要求参加者只要检测与前个研究相同的频率范围内变化的一个发光栅，结果就没有明显的半球差异，说明是相对的频率而不是绝对频率影响半球优势。
3.2 半球认知风格的形成
1981年，Friedman提出在认知加工多重资源配置理论框架内统一解释关于大脑半球功能专门化。假设左、右半球一起构成一个系统，它们各自拥有独立的认知资源，针对不同任务的要求运用不同的资源配置方式和加工策略，例如，右半球可能擅长运用视觉编码，左半球则擅长运用语音编码。当任务要求发生变动时，就会导致认知资源配置的变化，从而使得行为上表现出的侧化的方向和程度都发生改变。如果任务在加工水平上是较低层次的，两半球的资源配置很可能具有相似的效率。只有当任务的难度增加而要求认知加工水平随之提高时，两半球的资源配置才会体现出不同的效率[26]。也就是说，认知资源、任务的性质和要求决定了个体认知加工的半球偏好，形成不同的认知风格，而认知风格的形成反过来加强了两半球之间的功能差异。
4 半球认知风格研究前瞻
半球认知风格的研究具有重要的理论和实践价值。在理论上，它提供了一个理解认知加工个体差异的新视角。半球认知风格模型是一个节俭的模型，只有一个维度，两种或三种风格类型，便于操作和解释。Allison&hayes采用因素分析的方法对现有的认知风格进行整合，发现存在一个超级的认知风格维度，即直觉—分析维度，与半球认知风格的维度是一致的。这说明半球认知风格可能是一种最基本的认知个体差异的表现。半球认知风格模型的提出对于认知神经科学的研究也有一定的启发意义。每个个体的认知活动都有自己的风格和偏好，这可能是影响认知神经实验结果的一个重要变量，不容忽视。半球认知风格在一些领域如创造性、职业偏好和定向方面有较好的预测效果。一些研究已经显示半球风格纸笔测验一定的信度水平和与半球加工的生理物理方法的显著相关[27]739—744。
在实践上，半球认知风格对教育和人工智能的研究具有重要启示。在教育领域，半球认知风格可以解释某些能力差异不曾涉及的学业成绩的变异，与半球认知风格匹配的教学可以提高教学的有效性[28]5—22。研究发现创造性与右半球思维风格有密切的关系，但是传统的学校教育往往喜欢左半球认知风格的学生，忽略甚至处罚右半球认知风格的学生，既不利于这些学生的成长，也不利于培养创造型的人才。另外，研究证明，半球认知风格是遗传和环境相互作用的结果，具有很高的可塑性，这为教育和环境的影响提供了广阔的空间。在人工智能领域智能系统的构建中，神经科学的成就没有得到充分的重视。理论上智能系统应该模拟人类认知活动的心理生理过程。但是大部分的智能系统都是模仿左半球的人类认知活动，其特点是对代表适用于特定领域已知事实的规则系统的逻辑变量的彻底的搜索。而任何领域的专家的操作都是最大程度的以生动的直觉和想象思维为基础，在问题解决中集合个人的经验。尽管在研究和开发表征直觉知识的程序和软件上取得一定水平的进步，但是对右半球认知活动有待更加深入的调查研究。
对半球认知风格的批评集中在三个方面：首先，批评者认为半球认知风格夸大了认知风格与大脑半球功能优势的关系，有伪科学之嫌；其次，一些学者质疑二分法本身，Riding和Rayner强调存在两个独立的维度，即语词—图像维度和分析—整体维度。这两个维度之间没有显著相关[29]。Epstein（1994）提出两个加工系统的思想，即理性系统和经验系统，为两种维度说提供了理论的支持[30]709—724。第三是半球认知风格的普遍性问题，半球认知风格在多大程度上可以解释人们信息加工的个体差异，怎样用单一维度上的差异解释人类认知活动的复杂性和多样性等。
半球认知风格模型的发展首先要区分半球功能不对称、半球优势和半球认知风格的关系。关于半球功能不对称的研究，认知神经科学已经取得很大进展，它是我们了解半球优势和半球认知风格的基础。半球优势表示的是在个体认知活动中，哪个半球处于优势地位。半球优势和半球认知风格之间的关系密切，一个左半球优势的人可能在许多认知活动中都表现出左半球认知风格，但是两者之间并不是一一对应的。Chernigovskaya等人设计了一个在电脑上实现的心理生理学调查工具（The tool for psychophysiological survey,TOPOS），这是一个感觉运动和认知半球优势的成套测验，包括评估手、腿、眼和耳优势，排序和归类测验，演绎推理三段论任务。研究结果表明超过一半的左半球感觉运动优势的人倾向右半球认知风格，虽然左半球优势的人远远多于右半球优势者，但是左右半球认知风格的比例基本一致。
半球认知风格模型的发展还要解决左右半球认知风格测验的信度和效度检验问题。虽然有一些信度和效度的报告，但结果很不统一。Genovese提出两种考察半球认知风格的结构效度的方法，一种是计算半球认知风格和不同半球生理物理方法之间的相关，如脑电图、双耳分听技术等；另一种方法用半球认知风格测验预测某些个体选择。用统一的方法考察半球认知风格的可靠性和有效性，有助于半球认知风格理论的内部整合。
另外，半球认知风格涉及认知神经科学、认知心理学和人格心理学的相关领域，要及时关注这些领域的新成果和新方法，探讨半球认知风格的内涵和形成机制。
收稿日期：2006—12—12