基于动允性的朝向效应——具身认知的一个证据

王晓燕 鲁忠义

(河北廊坊中国民航管理干部学院,廊坊 065001;河北师范大学教育学院,石家庄 050091)

基于动允性的朝向效应
——具身认知的一个证据

王晓燕 鲁忠义

(河北廊坊中国民航管理干部学院,廊坊 065001;河北师范大学教育学院,石家庄 050091)

受到具身哲学思想的影响,具身认知的研究得到了重大发展,而作为 Gibson直接知觉理论的动允性(A ffordance)这一核心概念,其丰富的含义更是引起了研究者们的广泛兴趣。朝向效应的出现则被研究者们视为物体动允性的一种体现。围绕着朝向效应,主要出现了动允性假说和注意指向假说两种主要的解释。本文对朝向效应现象的研究及其解释进行了总结概括,也对这方面的研究进行了简短的评价和展望。

朝向效应;动允性;具身认知

第二代认知科学的基本立场就是抛弃计算隐喻,转而强调认知的具身性。与传统的认知心理学不同,基于具身哲学的认知科学开始了向身体(包括脑)及其经验的回归①。而作为具身认知思想先导,Gibson的直接知觉理论及其生态心理学立场为具身认知的发展作出了重大贡献。Gibson主张从与环境的潜在的相互作用的角度来思考知觉的形成和发展,并强调知觉的首要功能就是促进个体与环境的交互作用。物体的动允性则是 Gibson这一理论中最为核心的概念②③。实际上,动允性的观点架起了一座将知觉者的行为可能性和环境的视觉布局联系起来的桥梁。多年以来,动允性的概念以这样或那样的形式获得特殊的研究兴趣④,并激发了同时代的知觉理论。而朝向效应作为与具身认知密切相关,并与物体的动允性有着直接联系的一种现象,自 1998年被 Tucker和 Ellis发现后,就不断有学者对这一现象进行深入而细致的研究。本文通过整合前人的研究,以期引起心理学研究者对具身认知及知觉生态观的重视。

一、具身认知与知觉生态观

Lakoff和 Johnson在二人合写的《具身哲学——基于身体的心智及对西方思想的挑战》一书中,将认知科学划分为第一代认知科学和第二代认知科学,并把具身哲学作为第一代和第二代认知科学的分水岭。具身哲学也被视为具身认知的哲学基础⑤。

按照Lakoff和 Johnson的观点,第二代认知科学约源起于上世纪 70年代,其哲学基础为具身哲学。具身哲学的三个基本观点是:(1)心智本来就是基于身体的;(2)思维大都是无意识的;(3)抽象概念大部分是隐喻性的⑥⑦。具身认知认为,认知是一种生物学现象,它与身体的其它系统共同进化,源于人类与环境的交互作用方式。有机体的生物特性,包括大脑和身体的其它部位,以及有机体所在的物理和社会环境对认知具有重要意义。认知、思维和言语根植于感觉运动系统,而这种机制并不是人类所独有的,也存在于非人类的哺乳动物中。它将认知主体视为自然的、生物的、活动于日常环境中的适应性的主体,认为认知就发生于这样的状况中。用 Thelen的话说,“认知是具身的,就是说认知源于身体与世界的相互作用。依此观点,认知依赖于主体的各种经验,这些经验出自具有特殊的知觉和运动能力的身体,而这些能力不可分离地相连在一起,共同形成一个记忆、情绪、语言和生命的其它方面在其中编织在一起的机体(m atrix)。”⑧

在心理学范围内,心智的具身思想甚至可以追溯到 19世纪的格式塔学说关于不存在“无意象思维”的观点(它从某个侧面反对思维的离身性)以及 Jam es等人的知觉 -运动理论(知觉与身体运动的不可分离性)和 Gibson的生态心理学立场——主张从与环境的潜在的相互作用的角度来思考知觉的形成和发展。所有这些理论均可视为具身认知的先导。而其中 Gibson的知觉生态观备受瞩目。

Gibson的知觉生态观从根本上否定了传统的知觉观⑨。两种知觉观在诸多方面存在着显著差异,如:

·静态知觉和动态知觉。传统的知觉观认为知觉是对视网膜成像的消极感知;而按照Gibson的观点,知觉则是一种行为。

·间接知觉和直接知觉。传统的知觉理论认为知觉是一个计算的过程;而按照 Gibson的观点,知觉既不受记忆的调节,也不受推理的调节,同样也不受任何其它的心理加工的调节,它是对光阵列中的不变量的直接萃取,不需要任何心理内容和加工。

·有机体与环境的关系。传统的知觉理论认为知觉是环境中的刺激所形成的视网膜图像的加工,是一个单向的知觉;而按照 Gibson的观点,环境的知觉也是自身的知觉。环境和有机体是相互限制和相互补充的。环境包含着有机体,反之亦然。

二、动允性与微观动允性

动允性概念是知觉心理学和生态心理学中最为核心的概念,但它的具体定义直到现在仍在争议之中⑩⑪。A ffordance一词最初由Gibson于1966年提出⑫。起初,这个词的意义与“价(value)”类似,指的是对于动物个体(人或其它动物)来说,某个物体具有什么样的价值。在 Gibson于 1977年和 1979、1986年的著作中,动允性的理论得到进一步发展。1977年,他把“动允性”定义为“对某个动物有意义的物体的属性及其表面的特定联结对某个动物有意义的、物体属性之间的特定联结⑬。而在1979年,他对这个定义又做了进一步的解释,“……A ffo rd一词可以在字典中找到,但找不到 affordance这个词。这个词是我创造的。我的意思是通过一种没有现成词汇的方式来指出它既指代环境,又指代动物。它意味着有机体和环境的相互补充……”⑭。他对这一概念的思考从未停止过。

与许多意义深远的概念一样,动允性的概念直觉上很简单,但它的丰富含义很难用一个精确的、结论性的定义来表达。尽管 Gibson一直在思考,他也曾对动允性一词给出定义,但 Gibson在谈到它时,实际上一直在回避正式的定义,而是使用例子来解释这一概念的广泛性质。正因为如此,直到 Gibson去世的时候,“动允性”这个概念尚未获得一个清晰、准确的定义。因此,在之后的二十多年中,关于“动允性究竟是什么”这个问题,理论家们仍有不同的看法。尽管如此,理论家们普遍认为:动允性是动物个体与环境之间的一种交互作用,是环境的属性使得动物个体的某种行为得以实施的可能性⑮。比如说,对于一个人来说,橙子具有可以吃的动允性,而对于一个愤怒的人来说,橙子又具有扔出去以攻击他人的动允性。然而,动允性的含义不仅仅是“一个物体有什么用处”这么简单。W arren用了一个“人走上楼梯”的例子来解释什么是动允性⑯。当台阶的高度低于人的腿长的88%时,人就可以迈上楼梯;当台阶的高度高于人的腿长的 88%时,人就无法迈步走上楼梯(只能用其他方式走上楼梯)。假设一个人腿长为 1米,一阶台阶高度为 0.5米,那么显然这个人是可以迈上这级台阶的,换句话说,这个人具有“迈上这阶台阶的可能性”。在由这个人和这阶台阶组成的“动物 -环境系统”中,就含有 “人迈上台阶”的动允性。一些理论家认为,动允性的实质就是可能性。实际上,这也符合了 Gibson提出的一个基本假设:环境中外观的成分和布局构成了它们所提供的动允性。按照 Gibson的观点,动允性具有多种特征。具体而言,它可以被归入一个框架,该框架重点强调以下的七个特点:动允性是生态的;是相互联系的;是环境和行为的要素;它们的集构成了小生境(niche,即生物生活或居住的微小范围的环境);它们是有意义的;它们是变量的不变组合;它们是被直接感知的⑰。

关于 affo rdance一词,国内并没有统一的中文译法,国内心理学界一般将其译为 “功能承受性”⑱。但是,物体的功能只是affordance的一个方面,“功能承受性”并不能很好地表示 affo rdance的含义。鉴于 affo rdance所描述的是一种“行为的可能性”,因此我们将其译为“动允性”⑲。

微观动允性(m icro-affordance)是Ellis和Tucker在其研究中提出的一个概念⑳。与Gibson把动允性解释为是世界提供的各种可能性这一观念不同,Tucker和 Ellis把微观动允性看作是观察者神经系统的特质特征(d ispositional p roperties)。Gibson的传统动允性与微观动允性的另一个差异与具体化的水平有关。在 Ellis和 Tucker的研究中,动允性不只促进了一般的抓握动作,而且还促进了与被看到的物体相适宜的特定抓握动作,因此,他们就把之称为了微观动允性。

Edelm an㉑㉒撰写的大脑进化理论采纳的达尔文主义的神经模式使得微观动允性具有了生物学意义。根据该理论,个体的大脑是在类似于自然选择的压力下在出生之前和出生之后的发展中形成的。适应性行为的形成需要感觉和运动加工的统合。这也就意味着协调行为的学习(例如够和抓握)是来自于神经群(neuronal groups)的逐渐适应,这样,一个成功的行为所涉及到的动作(比如导致与某物建立联系的动作)就成为了达成那一目的所选择的动作了㉓。这一过程导致了在一个所谓的总的神经映射(global neuralm app ing)内运动和感觉系统的联结。这一神经映射不仅是适应性行为的基础,而且还构成了对外部物体和事件分类的基础。Ellis和 Tucker推测,在其研究中所报告的微观动允性就反映了大脑映射中运动成分的卷入,这种大脑映射在长期的发展中已逐渐可以对可视物进行表征。

尽管微观动允性作为与动允性不同的另一个概念而存在着,但从以上对两个概念涵义的分析中,我们不难发现,其实随着动允性概念不断的发展,二者的含义在本质上是相通的。两者都强调环境和有机体的相互作用,而且也都强调这种相互作用对于动允性或微观动允性生成的重要意义,正是由于可视物与某种动作建立起来的那种长期的联系,才使得这两者间的直接链接成为了可能,Ellis和 Tucker所强调的微观动允性的神经特征的特性也恰恰反映了动允性的神经生理基础。

三、朝向效应

1.朝向效应的概念

物体的朝向(o rientation)是指物体的把手或主延伸轴所指的方向,它是动允性的一个重要来源。1998年,Tucker和 Ellis首次在实验中报告了一个非常有趣的结果:当左、右手的按键反应与图片中的日用物品的朝向一致时,反应的速度和正确率都得到了提高,尽管物品的朝向与实验任务无关㉔。这一有趣的发现引起了人们大量的研究兴趣。在之后的研究中,大多研究者把这一现象称为朝向效应(o rientation effect)。也有研究者直接把这种现象称为动允性效应(affordance effect)㉕,这无疑更是反映了朝向效应与动允性的密切关系。目前尚未发现国内关于这方面研究的介绍,也没有关于朝向效应的研究。

2.朝向效应的两种不同解释

随着对朝向效应研究的深入,研究者们越来越深刻地去揭示朝向效应出现的原因,去探寻它的本质。在此过程中,出现了两种主要的不同解释。

(1)物体的朝向提供了具体的运动编码(动允性假说)

Tucker和Ellis强调知觉和运动之间存在着密切联系㉖㉗。他们认为,具体的运动反应编码(如,一只特定的手,或者甚至一种抓握类型)是自动激活的,这是因为它们是由物体的与行为有关的视觉特征(如朝向和大小)所提供的。Tucker和 Ellis指出,动允性可能是在对可视物进行编码时的运动程序中实现的㉘。动允性假说得到了大量的行为研究和生理学研究的支持。

Tucker和Ellis㉙的实验证明:只是单纯地注视一件左或右朝向(左朝向与左手抓一致,右朝向与右手抓一致)的物体,并对其状态是正立还是倒立进行判断,便促进了最宜于执行够 -抓反应的手的反应。支持动允性假说的证据还来自与物体的大小或尺寸有关的研究。Tucker和Ellis㉚㉛发现,不管有没有作用于物体的动机,如果用力抓(power grasp)或精细抓(p recision grasp)的手反应与所见物的尺寸一致,那么反应会显著地快一些,这就是所谓的尺寸效应(size effect)。可抓握物体的名字㉜以及新奇的、未知的物体的大小㉝都能够诱发尺寸效应。

朝向效应和尺寸效应都被认为是支持动允性假说的,该假说认为物体的表征既包括对物体的视觉属性的表征,也包括对其运动属性的表征。在上面的例子中,不管物体尺寸的信息是从物体的名字(即语义信息)获得,还是从未知物体的尺寸(即单纯的视觉信息)获得,物体的尺寸都可以促进对应的精细抓和用力抓的反应(尺寸效应)。那么,直觉上可以假定,物体的朝向也可以从需要对物体的语义信息进行区别加工的信息源中获得。而实际上,朝向效应可以单纯地从视觉特征(比如,锤子的主延伸轴的角度)获得。既然这样,获得朝向效应就没有必要加工物体的语义特征。这一观点得到 Sym es等人在 2006年的研究的支持㉞。在该研究中,他们证实,三维的圆柱体的朝向可以产生朝向效应。这表明,没有注意偏袒的资源(比如,物体的把手)也可以观察到朝向效应。因此,对于朝向效应的 “动允性假说”也可以被称之为朝向效应的“视觉特征解释”。对动允性假说的支持在神经生理学上也找到了证据,比如说神经成像的研究㉟～㊲。

(2)物体的朝向不承载任何运动编码(注意指向假说)

与动允性假说相反,Anderson等㊳对朝向效应的视觉特征解释提出了质疑,他们明确地拒绝了“动允性假设”,用“注意指向”来解释这一现象。在他们的研究中,每当反应与刺激的视觉上最显著的区域空间上一致,那么就会出现朝向一致效应。他们论证的实质是,物体的朝向提供了视觉上显著的、并且注意指向其的物体内空间暗示,并且正是由于注意的转移(而不是由于物体的动允性),才导致了与被感知的物体的空间特征相联系的运动编码的自动生成。由此我们可以看到,他们认为,在朝向效应中由可视物自动生成的运动信号并不是基于所见物提供的行为,而是基于对物体的最显著部位或与行为相关的位置(如,把手)的直接的视觉注意。这一解释也被称为朝向效应的 “注意转移解释”。“注意指向”假说的实证支持涉及到一系列的实验,在这些实验中,刺激物是两维的物体或抽象素描(non-object d raw ings),并且在实验中对刺激物的朝向进行了操纵。因此,对于朝向现象的一个完全不同的、更明确的编码类型可能正在得到人们的研究。尽管还不清楚 “注意指向假说”如何解释2001年Tucker和Ellis的研究结果㊴(该结果与物体大小相关,而与空间无关),然而,“注意指向假说”却作为对 “动允性假说”的另一种严肃、认真的解释而存在着,并同时引起了人们的重视。

视觉特征解释和注意转移解释是对朝向效应的两种不同的解释。视觉特征解释假定,朝向动允性信息可以从物体的主延伸轴的角度获得,而无需任何的注意转移。相反,注意转移假说则强调朝向效应中注意转移的重要性㊵。人们预期,选择性注意的机制可能在与物体的动允性有关的朝向效应中起着重要作用,因为视觉运动系统必须能够从视野中的几个相互竞争的物体中选择一个目标物。如果视野中包含几个与行为相适宜的物体,那么只有目标物的空间座标可以被联结到够-抓反应的运动程序中去㊶。注意的选择是基于空间的还是基于物体的问题已经成为一个广受争议的话题㊷。基于空间的解释认为,物体的选择以及该物体的行为控制信息的选择是通过对物体所占居的空间位置的聚焦定位实现的㊸。注意就像聚光灯一样优先选择位置,尔后对被选位置上的刺激进行知觉加工。相反,基于客体的理论认为,注意是指向空间的非解析区域㊹。注意选择的是相互竞争的客体表征,而不是传统上认为的连续的空间区域。在朝向效应的注意转换解释中,反应编码(与物体的朝向相联系)涉及基于空间的注意定向(如,转换到把手),而视觉特征解释预测朝向效应可以在基于客体的注意水平上产生。

大量的研究证明,显著的、独特的特征能够吸引注意力,导致注意力的被攫取(attentional cap ture)㊺。尽管注意力的被攫取似乎是自动的,然而很明显,它也受到内源性注意的调节。也就是说,当注意先集中于一个特定的空间位置时,无关单元的注意攫取就会受到抑制。注意攫取的自动化只是“由于疏忽”,因为它可以被注意对其它空间位置的内源性聚焦所阻碍㊻㊼。然而,Handy等人㊽证明,即使在被试保持注视时,被忽视的可操作物体(如,工具)也可以比不可操作的物体(比如,动物)获得更多的注意。他们的研究结果似乎表明,物体的行为可能性,也就是动允性,是在注意的外源水平上自动识别的,因此,在识别之后,注意资源被集中于可抓握物体的位置。但他们的实验并没有证明是无关的可操作物提供了行为,还是只是该物体与行为有关的属性获得了注意。

四、简评与展望

综上所述,我们可以看到,对于朝向效应目前有两种主要的不同解释:动允性假说以及注意转移假说。两种解释都有实验的支持。然而,如果详加分析,我们或许会看到这两种解释并不完全是相互排斥的。动允性假说强调的是运动加工,而注意转移假说则更为强调对物体的知觉加工。然而,正如C lark㊾所指出的,知觉和行为之间的任何清晰的分离有时更多的是概念上的,而不是实际上的。因此,假设注意(主要是知觉的)和动允性(主要是运动的)加工对朝向效应提供了二中择一的解释可能会过于简单化。相反它们可能是相互牵连的。毕竟,为了表征一个物体的动允性,那么这一动允性就有可能需要被注意到。注意有可能是与实现动允性密切有关的一种机制。此外,表征动允性可能影响选择性注意的机制。有些证据表明事实就是如此。Tipper等人㊿就主张,选择性注意在几个不同的表征参考框架下起作用,而这取决于正要执行的任务种类。当任务接近于一个真实世界的选择 -行动场景时(如,从几个多余的分心物中选择一个目标物来够到时),那么这一参考框架似乎是以行为为中心的。实际上,视觉注意的最重要部分或许就是它作为选择 -行动的机制的作用。因此,胜过把“注意指向假说”和“动允性假说”当作是两者择一的和相互竞争的假说,或许将来的研究应当集中于注意和动允性之间的相互作用和类似处。

总之,朝向效应自 1998年提出以来,许多学者将其做为认知具有具身性的一个证据而不断地进行研究,虽然对朝向效应的注意转移假说看似否认了这一点,然而,或许注意与物体的动允性共同在朝向效应中发挥着作用。对两者的整合或许成为未来研究的新方向。

注 释:

①李其维:《“认知革命”与 “第二代认知科学”刍议》,《心理学报》2008年第 12期。

②⑩⑫ Jones,K.S.W hat is an affordance?Eco logical Psychology,2003,15(2):107-114.

③⑪ Stoffregen,T.A.A ffordances and events.Ecological Psychology,2000,12(1):1-28.

④M ichaels,C.F.A ffordances:fourpointsof debate.Ecological Psycho logy,2003,15:135-148.

⑤Lakoff G,&JohnsonM.Philosophy in the flesh——the embodiedm ind and its challenge to western thought,New York,Basic Book,1999.

⑥王寅:《Lakoff&Johnson笔下的认知语言学》,《外国语》2001年第 4期。

⑦王寅:《认知语言学的哲学基础:体验哲学》,《外语教学与研究》2002年第 2期。

⑧李恒威、肖家燕:《认知的具身观》,《自然辩证法通讯》2006年第 1期。

⑨Zhang,J.J.Categorization of A ffordances.[EB/OL]http://acad88. sahs. uth. tm c. edu/courses/hi6301/affordance.htm l

⑬ Gibson,J.J.The theory of affordances.In Shaw R R,&B ransford,J.(Eds).Perceiving,acting,and know ing:Toward an ecologicalp sychology.H illsdale,NJ:Law rence Erlbaum A ssociates,Inc,1977:66.

⑭ Gibson,J.J.The eco logical app roach to visualpercep tion.Boston:HoughtonM ifflin,1979.

⑮⑯⑱ Eysenck,M.W,&KeaneM T.高定国译:《认知心理学》(第4版),华东师范大学出版社2000年版,第85-86页。

⑰ W ells,A.J.Gibson’sA ffordancesand Turing’s Theory ofComputation.Ecological Psychology,2002,14(3):141-180.

⑲鲁忠义、陈笕桥、邵一杰:《语篇理解中动允性信息的提取》,《心理学报》2009年第9期。

⑳ Ellis,R.&Tucker,M.M icro-affordance:The potentiation of componentsof action by seen ob jects.B ritish Journalof Psycho logy,2000,91:451-471.

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㉒ Edelman.G.M.NeuralDarw inisn:The theory of neuronal group selection.New York:Basic Books,1987.

㉓ Sporns,O.,&Edelman,G.M.Solving Bernstein’s p roblem:A p roposal for the developmentof co-ordinatedmovementby selection.Child Development,1993,64:960-981.

㉔㉖㉘㉙ Tucker,M.,&Ellis,R.On the relationsbetween seen ob jects and componentsof potentialactions.Journalof Experimental Psycho logy:Human Percep tion and Performance,1998,24:830-846.

㉕ R iggio,L.,Iani,C.,Gherri,E.,Benatti,F.,Rubichi,S.&N icoletti,R.The role of attention in the occurrence of the affordance effect.A cta Psychologica,2008,127:449-458.

㉗㉚㊴ Tucker,M.,&Ellis,R.The potentiation of grasp typesduring visualobjectcategorization.V isualCognition,2001,8:769-800.

㉛㉜ Tucker,M.,&Ellis,R.A ction p rim ing by briefly p resented ob jects.Acta Psychologica,2004,116:185-203.

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