棋类项目磁共振成像研究综述
国际象棋,脑区,1初期的尝试,2棋类对弈脑成像研究的生态学效度,3专家-新手研究模式的应用,4新技术推动棋类对弈的脑机制研究,5总结与展望
梁东梅 刘承宜(1华南师范大学体育科学学院,广州 510006;2喀什大学教育科学学院,喀什 844000)
棋类项目磁共振成像研究综述
梁东梅1,2刘承宜1
(1华南师范大学体育科学学院,广州 510006;2喀什大学教育科学学院,喀什 844000)
本文沿影像技术发展的脉络,综述脑成像技术在棋类问题研究中的应用,展示技术进步如何促进棋类问题研究的深入,梳理对棋类对弈神经机制的认识,以期促进对人脑高级认知活动机制的理解。
医学影像;棋类项目;神经机制;高级认知活动
1 初期的尝试
最初,研究者根据间接手段,采用左右利手测试等推断棋类认知的神经基础。如Cranberg等观察发现,以非娱乐态度参加国际象棋的选手大多为左利手,从而据此推断右侧大脑半球负责国际象棋技能[1]。Chabris研究发现,非利手侧(如,右利手选手的非利手侧为左侧,右侧大脑负责左侧功能,即,右利手选手的右侧大脑,左利手选手的左侧大脑)大脑负责国际象棋技能[2]。虽然推断过程不一致,但不同研究者对负责国际象棋技能的大脑半球位置有相同看法。
此时,脑成像技术在认知科学领域开始被应用,而基于国际象棋问题解决的过程是典型的认知模型[3]。该过程也可在断层摄影术中实现,研究者以国际象棋认知任务为对象,先后使用PET(positron emission tomography)方法[4]和SPECT(single photon emission computerized tomography)方法[5]考察大脑如何解决从易到难的国际象棋问题。这两个实验首先展示了两种脑成像技术的适用性,其次验证了前人通过间接手段推论获得的结论,并进一步归结为非利手侧大脑负责国际象棋技能,更进一步,从SPECT实验所获得的结果发现,棋手思考国际象棋问题时,非利手侧大脑的背侧前额叶和颞叶在活动[5]。
2 棋类对弈脑成像研究的生态学效度
因为脑成像技术的特点,对肢体运动的脑机制研究受限。Ogata等认为,脑成像技术并不适用于考察下日本将棋(shogi,Japanese Chess)者的神经基础,因为所有技术对受试的身体运动都有限制,而光学地形绘图(optical topography,OT)方法却可能通过测试大脑血流间接地获得日本将棋者的大脑活动过程[6]。Ogata等纳入了两个受试下日本将棋的过程,但只测试到一个受试的大脑血流。结果发现,右侧额叶比左侧活动程度更高,并且视觉区的两个部分彼此交换信息 ......
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