頓悟體驗(yàn)的心理與神經(jīng)機(jī)制*

袁 媛 沈汪兵 施春華 劉 暢 劉取芝 劉 昌

(1南京師范大學(xué)心理學(xué)院暨認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室, 南京 210097)

(2南京特殊教育師范學(xué)院康復(fù)科學(xué)學(xué)院, 南京 210038)

(3河海大學(xué)公共管理學(xué)院暨應(yīng)用心理學(xué)研究所, 南京 210098)

(4河海大學(xué)大學(xué)生心理發(fā)展研究中心, 南京 210098)

1 問題的提出

創(chuàng)新是人類文明和社會(huì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力, 是實(shí)現(xiàn)國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略的關(guān)鍵基石和重要保障。在大力推進(jìn)創(chuàng)新型國家建設(shè)并對(duì)杰出創(chuàng)新人才(施建農(nóng)等, 2012)和社會(huì)創(chuàng)新需求更加旺盛的時(shí)代背景下, 就作為促進(jìn)和實(shí)現(xiàn)個(gè)體或社會(huì)創(chuàng)造性重要手段的創(chuàng)造性頓悟(creative insight)進(jìn)行科學(xué)研究無疑具有非常重要的意義。創(chuàng)造性頓悟是創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)(Wallas, 1926; 羅勁, 2004;詹慧佳, 劉昌, 沈汪兵, 2015)和重要途徑(Sandkühler& Bhattacharya, 2008; 邱江, 張慶林, 2011), 反映并表征著人類的智慧(沈汪兵, 袁媛, 羅勁, 劉昌,2015; 邱江, 張慶林, 2011), 在最近兩個(gè)世紀(jì)里得到了廣泛關(guān)注。學(xué)者們從心理和神經(jīng)層面對(duì)創(chuàng)造性頓悟的心理特點(diǎn)、認(rèn)知過程、作用機(jī)制、神經(jīng)基礎(chǔ)及其影響因素進(jìn)行了大量探討, 提出了許多創(chuàng)造性觀點(diǎn)(e.g., 羅勁教授的“頓悟是‘新舊交替’視角的問題解決過程”的觀點(diǎn))和理論模型(e.g.,張慶林教授和邱江教授團(tuán)隊(duì)的“原型啟發(fā)理論”),并發(fā)展出了某些重要的創(chuàng)造性頓悟培養(yǎng)或提升策略(Kounios & Jung-Beeman, 2014; Ren et al., 2011;Wagner, Gais, Haider, Verleger, & Born, 2004; Wei et al., 2014; Xing, Zhang, & Zhang, 2012; Zhao et al.,2013)。頓悟體驗(yàn)(insight experience)作為伴隨頓悟過程的重要心理特征(Qiu et al., 2010; Shen, Yuan,Liu, & Luo, 2016), 被視為標(biāo)志頓悟發(fā)生重要且可捕捉的行為現(xiàn)象學(xué)指標(biāo)(Danek, Fraps, von Müller,Grothe, & ?llinger, 2014; Gick & Lockhart, 1995;Jung-Beeman et al., 2004), 但有關(guān)頓悟體驗(yàn)的探討非常有限。這使得人們對(duì)頓悟體驗(yàn)的本質(zhì)缺乏深入和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。因此本項(xiàng)目主要致力于揭示頓悟體驗(yàn)的心理與神經(jīng)機(jī)制, 現(xiàn)將論述頓悟體驗(yàn)涉及到的行為學(xué)和認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)方面的研究, 并分析國內(nèi)外該領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

1.1 頓悟體驗(yàn)的內(nèi)涵：伴隨頓悟問題解決全程的心理體驗(yàn)

學(xué)界對(duì)頓悟體驗(yàn)的關(guān)注肇始于格式塔心理學(xué)家柯勒對(duì)人猿的頓悟?qū)W習(xí)的研究, 但開啟頓悟的科學(xué)研究之前, 人們就已存在有關(guān)頓悟體驗(yàn)的“前科學(xué)”認(rèn)識(shí)。這些認(rèn)識(shí)大多源于名人軼事和現(xiàn)實(shí)生活中自己解決問題過程中的心理感受。一個(gè)流傳甚廣的軼事是有關(guān)阿基米德發(fā)現(xiàn)浮力定律的故事。傳說當(dāng)時(shí)有位國王邀請(qǐng)物理學(xué)家阿基米德來解決自己所打造的皇冠中是否是純金而沒有摻雜其他物質(zhì)的問題。阿基米德百思不得其解, 但某天洗澡時(shí)他猛然意識(shí)到了答案——利用物體排開水的體積來計(jì)算皇冠的密度并將之與金塊密度對(duì)比的方式來確定皇冠是否是純金的。阿基米德意識(shí)到這個(gè)問題答案后, 赤裸地跑到大街上并“忘乎所以”地大叫“我找到了, 我找到了”。心理學(xué)家認(rèn)為阿基米德獲得問題答案的過程是一種創(chuàng)造性頓悟(Chein & Weisberg, 2014; Weisberg, 2013),而他沒有意識(shí)到自己赤裸身體而暴露于公眾前的“得意忘形”則是突然頓悟伴隨的強(qiáng)烈的主觀體驗(yàn)所致。類似阿基米德獲得問題解決方案的這種伴隨題解頓悟的心理體驗(yàn)被稱為“啊哈體驗(yàn)” (aha experience; Jung-Beeman et al., 2004; Shen et al.,2016; Ovington, Saliba, Moran, Goldring, & Macdonald,in press)。

最近有學(xué)者針對(duì)日常生活中哪些人通常在何時(shí)何地會(huì)產(chǎn)生頓悟體驗(yàn)的問題進(jìn)行了調(diào)查(Hill &Kemp, in press; Ovington et al., in press)。研究選取了1114名18到85歲的澳大利亞居民為調(diào)查對(duì)象,讓他們完成一些有關(guān)頓悟體驗(yàn)的開放問題。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示, 80%的調(diào)查對(duì)象(891人)報(bào)告自己有過頓悟體驗(yàn), 且女性較男性擁有更多頓悟體驗(yàn),18-44歲之間的青年人群體較45歲以上的中老年群體擁有更多頓悟體驗(yàn)。有趣的是, 隨個(gè)體受教育水平的增加, 擁有頓悟體驗(yàn)者的比例卻在減少,且以擁有頓悟體驗(yàn)的博士學(xué)歷群體中比例最小。進(jìn)一步分析顯示, 個(gè)體的頓悟體驗(yàn)經(jīng)歷與個(gè)體的性別和受教育水平有顯著關(guān)聯(lián), 但與年齡并無明顯關(guān)聯(lián)。個(gè)體所從事的職業(yè)也會(huì)影響他們的頓悟體驗(yàn)經(jīng)歷。90%以上從事管理、物理和社會(huì)科學(xué)藝術(shù)和娛樂業(yè)以及服務(wù)相關(guān)行業(yè)的人群有過頓悟體驗(yàn), 只有不到 70%的從事建筑、法律和生產(chǎn)行業(yè)者報(bào)告自己有過頓悟體驗(yàn)1因研究者未將問題答案限定為單選, 導(dǎo)致調(diào)查對(duì)象提供了多個(gè)答案, 進(jìn)而使得各類比例之和不為1。。大多數(shù)頓悟體驗(yàn)出現(xiàn)在夜晚(79%)、工作過程中(32%)和沐浴時(shí)(30%),而在安靜休息(16%)、搭乘交通工具(13%)、體育鍛煉(11%)和在大自然中放松時(shí)(6%)較少感受到頓悟體驗(yàn)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果還顯示, 約 59%的回答者認(rèn)為頓悟體驗(yàn)源于無意識(shí)或直覺, 43%的回答者則認(rèn)為頓悟體驗(yàn)是思維的結(jié)果, 僅 11%的回答者認(rèn)為頓悟體驗(yàn)源于問題解決, 10%的回答者認(rèn)為源于睡眠(Ovington et al., in press)。上述研究提示,頓悟體驗(yàn)是與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)且有待深入研究的一個(gè)有趣的心理現(xiàn)象。

如上述調(diào)查顯示的, 創(chuàng)造性頓悟是可遇而不可求且長期被常識(shí)性地視為有別于常規(guī)問題解決的瞬間實(shí)現(xiàn)的無意識(shí)過程或心理狀態(tài)(Siegler,2000)。然而, 越來越多的證據(jù)顯示, 頓悟過程是一個(gè)非瞬間實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)加工系列(Sheth, Sandkühler,& Bhattacharya, 2009; Sandkühler & Bhattacharya,2008; Zhao et al., 2013; Luo & Niki, 2003; Qiu et al.,2010; Moss, Kotovsky, & Cagan, 2011; 邢強(qiáng), 張忠爐,孫海龍, 張金蓮, 王菁, 2013)。例如, 羅勁(2004)率先提出了頓悟問題解決是一個(gè)“舊的無效思路如何被拋棄”和“新的有效聯(lián)系如何實(shí)現(xiàn)”的“新舊交替”過程; 張慶林、邱江和曹貴康(2004)原創(chuàng)的原型啟發(fā)理論主張, 頓悟問題解決是激活原型和隨后在原型啟發(fā)下順利解題的過程; Zhao等人(2013)和黃福榮、周治金和趙慶柏(2013)認(rèn)為頓悟是信息選擇和新穎信息組合的系列過程。上述研究表明, 頓悟過程中因頓悟主體的舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)而促發(fā)的思維定勢(shì)的嘗試解題與由于新思路而催生的新異聯(lián)結(jié)的答案閃現(xiàn)是頓悟過程的兩個(gè)關(guān)鍵階段。相應(yīng)地, 作為伴隨頓悟全程心理體驗(yàn)的頓悟體驗(yàn)也不能完全等同于傳統(tǒng)意義上適于瞬間實(shí)現(xiàn)的無意識(shí)頓悟觀的啊哈體驗(yàn)。有鑒于上述創(chuàng)造性頓悟階段觀(Weisberg, 2013; ?llinger, Jones, &Knoblich, 2014)中思維定勢(shì)的自動(dòng)激活及其所致思維僵局的頑固性2思維僵局的頑固性是指思維僵局的存在是界定創(chuàng)造性頓悟過程的定義性特征(e.g., Ohlsson, 1992)。與新穎聯(lián)系形成對(duì)創(chuàng)造性頓悟題解獲得的重要性, 本研究中推測(cè)作為伴隨頓悟問題解決全程主觀體驗(yàn)具有較明顯的階段性,且可能包含著成功重構(gòu)前因思維定勢(shì)激活而促發(fā)思維僵局產(chǎn)生的嘗試解題階段的主觀體驗(yàn)和成功重構(gòu)后因新穎聯(lián)系形成而導(dǎo)致問題題解有意識(shí)突現(xiàn)的題解閃現(xiàn)階段的主觀體驗(yàn)(即傳統(tǒng)意義上的啊哈體驗(yàn))。對(duì)上述頓悟過程兩關(guān)鍵階段的主觀體驗(yàn)的系統(tǒng)觀察與科學(xué)研究有望肅清將頓悟體驗(yàn)等同于為啊哈體驗(yàn)的常識(shí)性“謬誤”, 形成動(dòng)態(tài)的兩階段頓悟體驗(yàn)觀。

1.2 頓悟體驗(yàn)的實(shí)質(zhì)：認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)還是情緒感受？

確定體驗(yàn)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)涵是明確頓悟體驗(yàn)心理實(shí)質(zhì)的重要基礎(chǔ)。雖然上文從伴隨頓悟過程的主觀體驗(yàn)或心理體驗(yàn)來對(duì)頓悟體驗(yàn)進(jìn)行了概念界定,但它并不涉及頓悟體驗(yàn)的內(nèi)涵或構(gòu)成要素。以往研究中, 頓悟體驗(yàn)由于受到傳統(tǒng)意義上的瞬間實(shí)現(xiàn)的無意識(shí)頓悟觀影響而被簡單視為伴隨新穎聯(lián)系形成的題解閃現(xiàn)階段的啊哈體驗(yàn), 并因此在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)被簡化為興奮感(Gick & Lockhart,1995; Gruber, 1995; Kaplan & Simon, 1990)。作為伴隨頓悟問題解決或創(chuàng)造性頓悟全程的心理體驗(yàn),頓悟體驗(yàn)的內(nèi)涵可能遠(yuǎn)不止如此。暫且不論以往研究中的頓悟體驗(yàn)只是答案閃現(xiàn)的啊哈體驗(yàn), 單就頓悟體驗(yàn)中體驗(yàn)的內(nèi)涵來說, 頓悟體驗(yàn)就十分復(fù)雜。在詞源上, 體驗(yàn)即 experience, 由“經(jīng)歷”或“經(jīng)驗(yàn)”演化而來, 是個(gè)體對(duì)某種事物的實(shí)際經(jīng)歷或親身經(jīng)歷, 意指體驗(yàn)的產(chǎn)生離不開個(gè)體的經(jīng)驗(yàn)(張鵬程, 盧家楣, 2013); 體驗(yàn)作為概念使用則可追溯到生命哲學(xué)家狄爾泰。在他看來, 體驗(yàn)是等同于內(nèi)感的一種最基本的認(rèn)知和被認(rèn)知的單元(安延明, 1990)。心理學(xué)中, 體驗(yàn)被認(rèn)為是“情緒的心理實(shí)體, 是由環(huán)境影響并通過表情動(dòng)作復(fù)合的內(nèi)導(dǎo)刺激引起的具有特定色彩且同人腦內(nèi)的感情性信息和認(rèn)知的高級(jí)功能相聯(lián)系的一種感覺狀態(tài)” (孟昭蘭, 2000)。從上述內(nèi)涵可知, 體驗(yàn)中存在著認(rèn)知和情緒因素, 知情相互作用可視為其典型特征。實(shí)際上, 不僅如此, 體驗(yàn)同認(rèn)知、情緒、行為、身體經(jīng)驗(yàn)和生理喚醒均有著非常密切的聯(lián)系。例如, Damasio的軀體標(biāo)記假說(somatic marker hypothesis, SMH; Bechara, Damasio, Tranel, &Damasio, 2005)主張：“任何一種主觀感受(包括身體感受和通常概念下的情緒、情感體驗(yàn)), 都由兩個(gè)心理特征結(jié)合而成, 即由某種刺激引起的認(rèn)知性感知覺及其伴隨的情緒, 這兩個(gè)心理特征各自由一個(gè)獨(dú)立而不同的神經(jīng)回路產(chǎn)生, 并隨后融合于工作記憶系統(tǒng)中, 從而產(chǎn)生了當(dāng)前刺激的完整感受”。基于上述諸多觀點(diǎn), 我們有理由相信頓悟體驗(yàn)可能并非傳統(tǒng)意義上由“興奮感”構(gòu)成的單一心理結(jié)構(gòu)。

針對(duì)頓悟體驗(yàn)的結(jié)構(gòu), 雖少有研究對(duì)此進(jìn)行實(shí)證探討, 但以往有關(guān)頓悟問題題解閃現(xiàn)階段心理體驗(yàn)或啊哈體驗(yàn)的報(bào)告為此提供了重要啟示。例如, Gick和 Lockhart (1995)認(rèn)為答案閃現(xiàn)階段的頓悟體驗(yàn)(即傳統(tǒng)意義上的啊哈體驗(yàn))主要是指伴隨答案閃現(xiàn)的突然性和驚訝。突然性的強(qiáng)度取決于答案顯現(xiàn)在意識(shí)領(lǐng)域的速度, 而驚訝產(chǎn)生于問題初始表征與重構(gòu)表征間的不一致。與此類似,Danek, Fraps, Müller, Grothe和 ?llinger (2013)從情緒影響后續(xù)認(rèn)知加工的角度也觀察到被試對(duì)能成功誘發(fā)啊哈體驗(yàn)的正確題解的正確回憶率相較于無法誘發(fā)該體驗(yàn)的題解回憶率顯著更高, 且情緒密切有關(guān)的杏仁核的激活程度能顯著預(yù)測(cè)事后1~3周內(nèi)之前所誘發(fā)啊哈體驗(yàn)事件的正確回憶率(Ludmer, Dudai, & Rubin, 2011)。

Jarman (2014)率先基于頓悟的表征變換理論,認(rèn)為頓悟體驗(yàn)無非是認(rèn)知突變性(radicality)和突發(fā)性重構(gòu)體驗(yàn)(sudden restructuring experience,SRE)。其中, 前者是近似于Gick和Lockhart (1995)的伴隨啊哈體驗(yàn)的驚訝感, 主要由頓悟剎那解題者所知覺到的新舊表征間的主觀差異所誘發(fā); 然而, 后者則主要表征的是解題者對(duì)重構(gòu)的表征的沉浸程度。與此同時(shí), Danek等人(2014)以多個(gè)傳統(tǒng)頓悟定義涉及的核心特征建構(gòu)形成了頓悟體驗(yàn)五要素, 認(rèn)為伴隨答案閃現(xiàn)的啊哈體驗(yàn)主要包括無法被元認(rèn)知預(yù)測(cè)的突發(fā)性(Weisberg, 2013;Metcalfe, 1986)、驚訝感(Gick & Lockhart, 1995)、愉悅感(Gruber, 1995)、僵局感(Ohlsson, 1992)以及解題成功未經(jīng)驗(yàn)證的直覺確定感(certainty)。上述的多方面證據(jù)提示, 與前述理論分析一致, 答案閃現(xiàn)階段的頓悟體驗(yàn)可能是由認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)和情緒感受構(gòu)成的復(fù)合心理結(jié)構(gòu)。在之前的工作中, 我們運(yùn)用頓悟要素解構(gòu)的方法對(duì)個(gè)體解決中文復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想問題過程中答案閃現(xiàn)階段的頓悟體驗(yàn)進(jìn)行系列實(shí)證探討, 發(fā)現(xiàn)伴隨答案發(fā)現(xiàn)的頓悟體驗(yàn)不僅涉及情緒層面的開心、驚喜和興奮等, 而且包含了認(rèn)知層面的輕松和確信等(Shen et al.,2016)。本研究中我們將進(jìn)一步采用頓悟要素的解構(gòu)方法對(duì)答案閃現(xiàn)階段的頓悟體驗(yàn)的多維構(gòu)成要素進(jìn)行探討, 并嘗試該方法對(duì)因思維定勢(shì)自動(dòng)激活所導(dǎo)致的思維僵局階段的嘗試解題性頓悟體驗(yàn)的心理結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)證研究。鑒于若干證據(jù)提示,解題者在陷入創(chuàng)造性頓悟過程思維僵局時(shí), 不僅會(huì)在認(rèn)知上受到已有知識(shí)限制與思維定勢(shì)抑制(Anderson, Anderson, Ferris, Fincham, & Jung, 2009;Payne & Duggan, 2011), 而且會(huì)產(chǎn)生焦慮、挫折感、失敗感甚至絕望等負(fù)性情感(Beeftink, van Eerde, & Rutte, 2008; Fleck & Weisberg, 2004)。我們預(yù)期, 與答案閃現(xiàn)階段的頓悟體驗(yàn)主要由情緒層面的開心、驚喜和興奮以及認(rèn)知層面的輕松和確信構(gòu)成的結(jié)構(gòu)不同, 伴隨思維僵局的嘗試解題階段的頓悟體驗(yàn)可能主要是由失落、平靜、緊張與猶豫等要素構(gòu)成的多維知情復(fù)合體?？紤]到主觀體驗(yàn)與生理喚醒之間的緊密聯(lián)系(Lackner et al.,2013), 本研究預(yù)期能夠誘發(fā)頓悟體驗(yàn)的問題解決過程較之無法誘發(fā)頓悟體驗(yàn)的問題解決過程會(huì)產(chǎn)生顯著性的電生理指標(biāo)的差異, 突出體現(xiàn)為嘗試解題階段的頓悟體驗(yàn)和答案閃現(xiàn)階段的頓悟體驗(yàn)均可能誘發(fā)顯著更大的皮膚電反應(yīng)和更強(qiáng)烈的心血管反應(yīng)(例如, 更高的呼吸或心跳頻率)。

1.3 頓悟體驗(yàn)的腦機(jī)制

雖然截止目前尚未見到專門探討頓悟體驗(yàn)神經(jīng)機(jī)制的研究, 但伴隨著功能磁共振成像(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)等認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展, 近10多年來越來越多的學(xué)者開始借助該技術(shù)來探討創(chuàng)造性頓悟的神經(jīng)機(jī)制。這些研究總體勾勒出了頓悟腦的神經(jīng)功能框架(Shen, Luo, Liu, & Yuan, 2013), 并在一定程度上為尋找和認(rèn)識(shí)頓悟體驗(yàn)的腦功能基礎(chǔ)提供了資料。以往有關(guān)頓悟腦機(jī)制的fMRI研究(Aziz-Zadeh,Kaplan, & Iacoboni, 2009; Cranford & Moss, 2011;Luo, Niki, & Knoblich, 2006; Qiu & Zhang, 2008;Shen et al., 2013)不止一次報(bào)告過腦島(insula)和中/后部扣帶回(middle/posterior cingulated cortex)的激活, 并提示它們可能參與頓悟體驗(yàn)加工, 尤其是參與早期嘗試解題階段頓悟體驗(yàn)的加工。新近若干神經(jīng)影像研究提示, 杏仁核(amygdala)和眶額皮層(orbitofrontal cortex)有可能是參與成功重構(gòu)后伴隨答案閃現(xiàn)的頓悟體驗(yàn)——啊哈體驗(yàn)的重要腦功能區(qū)。例如, Jung-Beeman團(tuán)隊(duì)(2004)聯(lián)合腦電圖(electroencephalogram, EEG)和fMRI技術(shù),借助復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想任務(wù)考察了頓悟與非頓悟兩類題解獲得的差異性過程的神經(jīng)標(biāo)記, 并觀察到頓悟題解過程特異性地誘發(fā)了解題者獲得頓悟題解前 0.3秒源于右側(cè)顳上回的高頻腦波以及扣帶回和雙側(cè)杏仁核的顯著激活。Zhao等人(2013)借助成語字謎的答案選擇范式考察了言語類頓悟腦機(jī)制, 且觀察到了杏仁核在解題活動(dòng)階段的顯著激活。結(jié)合前述的頓悟體驗(yàn)的兩階段觀, 本研究預(yù)期有可能觀察到下述結(jié)果：成功重構(gòu)前嘗試解題階段的頓悟體驗(yàn)顯著激活右側(cè)腦島和中/后部扣帶回, 而成功重構(gòu)后題解閃現(xiàn)階段的頓悟體驗(yàn)則可能顯著激活杏仁核和眶額皮層。

2 研究構(gòu)想

通過對(duì)當(dāng)前研究現(xiàn)狀的回顧可知, 頓悟體驗(yàn)從頓悟發(fā)生的“新舊交替”視角可分離為嘗試解題階段和題解閃現(xiàn)階段的兩類心理體驗(yàn), 如圖1所示,前者在思維僵局或心理困境出現(xiàn)時(shí)最明顯, 而后者則是狹義上伴隨題解出現(xiàn)的啊哈體驗(yàn)。這兩類頓悟體驗(yàn)可能不僅具備情緒特性而且包含認(rèn)知成分, 其腦功能基礎(chǔ)可能主要涉及杏仁核、眶額皮層、中/后部扣帶回、腦島以及中腦和/或紋狀體。但現(xiàn)有研究不足以確保頓悟體驗(yàn)的特定成分的有效分離, 尤其是頓悟體驗(yàn)中所含要素與結(jié)構(gòu)等心理實(shí)質(zhì)和神經(jīng)機(jī)制尚欠系統(tǒng)探討。因此, 可供參考的資料很有限。在摸索適合捕捉階段性頓悟體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降倪^程中, 以往研究所發(fā)展的謎題答案催化頓悟和自發(fā)頓悟范式極大地啟發(fā)了本項(xiàng)目的研究思路, 為本研究實(shí)驗(yàn)范式的選擇提供了經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。本項(xiàng)目通過 3個(gè)系列研究, 聯(lián)合和動(dòng)態(tài)整合主觀報(bào)告法、認(rèn)知行為實(shí)驗(yàn)法、多導(dǎo)電生理記錄技術(shù)、高精度的腦事件相關(guān)電位和功能磁共振成像技術(shù)多種方法從頓悟問題解決的“新舊交替”視角來試圖解決下述兩個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問題：頓悟體驗(yàn)包括哪些成分, 具有哪些特點(diǎn)？伴隨頓悟解題全程兩關(guān)鍵階段的頓悟體驗(yàn)的神經(jīng)機(jī)制及其可能的功能連接基礎(chǔ)是什么？重點(diǎn)解決頓悟體驗(yàn)是否是認(rèn)知與情緒混合而成的包括驚奇感、興奮感和愉悅感等構(gòu)成的多維心理構(gòu)念, 以及頓悟體驗(yàn)的功能基礎(chǔ)是否是獎(jiǎng)賞與情緒(體驗(yàn))加工所形成的雙環(huán)路。

2.1 研究1

圖1 創(chuàng)造性頓悟過程中兩階段頓悟體驗(yàn)的解析途徑及其構(gòu)成要素評(píng)估方法

創(chuàng)造性頓悟雖曾長期被視為一蹴而就瞬間實(shí)現(xiàn)的無意識(shí)過程(Siegler, 2000), 受目標(biāo)導(dǎo)向的問題解決觀(Anderson, 1980, pp. 257)影響, 頓悟問題解決的動(dòng)態(tài)系列觀點(diǎn)逐漸被廣大學(xué)者認(rèn)同(Sheth et al., 2009; Sandkühler & Bhattacharya, 2008; Zhao et al., 2013; Luo & Niki, 2003; Qiu et al., 2010; Moss et al., 2011; 邢強(qiáng)等, 2013)。頓悟的動(dòng)態(tài)系列思想亦體現(xiàn)在國內(nèi)學(xué)者的原創(chuàng)理論和研究之中。例如,羅勁(2004)提出的頓悟問題解決是一個(gè)“舊的無效思路如何被拋棄”和“新的有效聯(lián)系如何實(shí)現(xiàn)”的“新舊交替”過程觀。總體上, 多數(shù)理論都認(rèn)為頓悟是舊思路和新想法相互作用的兩階段系列——舊知識(shí)經(jīng)驗(yàn)促發(fā)思維定勢(shì)的嘗試解題階段與新思路催生新異聯(lián)結(jié)的答案閃現(xiàn)階段, 這其中體現(xiàn)已有思路窮盡并催生表征重構(gòu)的思維困境或心理僵局乃是這兩個(gè)階段切換的臨界(沈汪兵, 劉昌, 羅勁,余潔, 2012)。基于此, 有必要基于創(chuàng)造性頓悟認(rèn)知序列的兩個(gè)階段來探討伴隨該解題過程的頓悟體驗(yàn)。

如前所述, 目前僅少數(shù)研究(Jarman, 2014;Danek et al., 2014; Shen et al., 2016)對(duì)頓悟體驗(yàn)的構(gòu)成要素進(jìn)行了初步研究。通過對(duì)既往該主題研究的細(xì)致分析, 不難看出最典型的特點(diǎn)就是頓悟體驗(yàn)成分的解析主要遵從的是自上而下的概念驅(qū)動(dòng)取向, 傾向于從傳統(tǒng)頓悟理論學(xué)說的角度來解析頓悟體驗(yàn)可能包含的心理成分。近年有關(guān)頓悟心理和腦機(jī)制研究的大量實(shí)驗(yàn)任務(wù)和研究范式的興起, 研究者們?cè)絹碓角宄匾庾R(shí)到頓悟可能具有非常顯著的任務(wù)特異性。不同任務(wù)所誘發(fā)的頓悟在心理過程和腦機(jī)制方面具有相當(dāng)大的差異,以致很難形成統(tǒng)合性理論(Dietrich & Kanso, 2010;Shen et al., 2013; Kounios & Jung-Beeman, 2014)。這意味著基于某個(gè)頓悟理論抽取出來的頓悟體驗(yàn)的基本成分的解釋力將十分有限, 且容易以偏概全。該缺陷主要體現(xiàn)在以下兩方面：一是沒有對(duì)頓悟體驗(yàn)進(jìn)行階段性劃分, 將整個(gè)頓悟解題過程中的體驗(yàn)視為狹義頓悟體驗(yàn)——啊哈體驗(yàn)來開展頓悟體驗(yàn)構(gòu)成要素的探索, 無疑不可取; 二是可能忽視或遺漏了某些重要成分的提煉和抽取, 導(dǎo)致所形成的頓悟體驗(yàn)的基本要素不健全或者缺乏對(duì)核心要素的把握。自下而上的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)取向可以較好克服自上而下概念驅(qū)動(dòng)取向的不足。因此,本研究將結(jié)合發(fā)現(xiàn), 從自下而上的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)取向聯(lián)合諸如口語報(bào)告和出聲思維等能直接反映內(nèi)在思維過程的第一人稱和電生理信號(hào)記錄與計(jì)算機(jī)模擬等客觀性更強(qiáng)的第三人稱的多種方法(Shen et al., 2016; Danek et al., 2014), 設(shè)計(jì)圖1所示的四個(gè)系列認(rèn)知行為實(shí)驗(yàn)來探索頓悟問題主動(dòng)解決全程以及專注于嘗試解題階段和答案閃現(xiàn)階段的心理體驗(yàn), 并以多維標(biāo)量法與因素分析法抽取和確定頓悟體驗(yàn)的基本成分。

2.2 研究2

如前所述, 目前頓悟體驗(yàn)的基本特點(diǎn)仍十分模糊, 不甚明確, 亟需深化和系統(tǒng)化。就當(dāng)前研究中普遍提及的頓悟體驗(yàn)的情緒性特點(diǎn)而言, 支持該觀點(diǎn)最有力的證據(jù)主要來自人物傳記分析, 缺乏實(shí)驗(yàn)研討。Danek和同事(2013)以及Ludmer等人(2011)雖從頓悟體驗(yàn)記憶后效角度觀察到了頓悟體驗(yàn)對(duì)隨后記憶任務(wù)回憶率的促進(jìn)效應(yīng)(即啊哈體驗(yàn)的記憶增強(qiáng)效應(yīng)), 但該發(fā)現(xiàn)并不能說明頓悟體驗(yàn)是情緒性的, 如此解釋至少是模糊和缺乏力度的。主要原因如下：首先, 頓悟體驗(yàn)的記憶增強(qiáng)效應(yīng)可能是源于頓悟問題解決過程中遭遇了思維困境或者需要從新穎角度進(jìn)行思考和形成新異聯(lián)結(jié)。即是說, 該效應(yīng)可能是由頓悟問題解決過程中的深層次認(rèn)知加工引起的(Kizilirmak,Galvao Gomes da Silva, Imamoglu, & Richardson-Klavehn, 2015)。其次, 頓悟體驗(yàn)的情緒性沒有得到充分闡明。情緒是復(fù)雜的心理活動(dòng), 效價(jià)則是情緒最不可忽視的維度之一。先前研究尚未提供有關(guān)頓悟體驗(yàn)情緒效價(jià)的實(shí)質(zhì)證據(jù), 因此有必要探討頓悟體驗(yàn)可能包含的情緒的效價(jià)問題。雖然主觀上大多數(shù)學(xué)者都認(rèn)為頓悟體驗(yàn)是正性情緒,但頓悟體驗(yàn)相關(guān)腦成像研究頻繁報(bào)告了杏仁核(Zhao et al., 2013; Jung-Beeman et al., 2004)和腦島(Aziz-Zadeh et al., 2009; Luo et al., 2006;Cranford & Moss, 2011)的激活。眾所周知, 這些腦區(qū)常規(guī)意義上是負(fù)責(zé)負(fù)性情緒的加工。少數(shù)研究(e.g., Zhao et al., 2013)雖聲明頓悟體驗(yàn)相關(guān)杏仁核激活與正性情緒的關(guān)聯(lián), 即主張頓悟體驗(yàn)為正性情緒, 但實(shí)證依據(jù)仍很有限。因此, 啊哈體驗(yàn)的神經(jīng)基礎(chǔ)仍需進(jìn)一步澄清。最后, 頓悟體驗(yàn)所含情緒是單一情緒(例如, 興奮)還是混合情緒(mixed emotions)尚不清楚。除情緒性以外, 頓悟體驗(yàn)是否具有階段性和多維性等其他特點(diǎn)亦無明確說法。因此, 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)對(duì)頓悟體驗(yàn)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)探討。

該部分首先需要借助認(rèn)知行為實(shí)驗(yàn)確定頓悟解題中思維困境或心理僵局最終形成的時(shí)間點(diǎn),也就是由思維定勢(shì)促發(fā)的解題困境為主的嘗試解題階段和以新異聯(lián)結(jié)形成為標(biāo)志的答案閃現(xiàn)階段的時(shí)間間隔和“時(shí)間拐點(diǎn)”, 以便為準(zhǔn)確分離嘗試解題階段和答案閃現(xiàn)階段的頓悟體驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。進(jìn)而借助可以動(dòng)態(tài)記錄整個(gè)解題過程且能客觀反映解題體驗(yàn)變化的多導(dǎo)電生理記錄技術(shù)來確證嘗試解題階段和答案閃現(xiàn)階段頓悟體驗(yàn)的情緒維度。

2.3 研究3

從前述的研究現(xiàn)狀回顧可知, 目前專門對(duì)頓悟體驗(yàn)神經(jīng)機(jī)制的探索近乎空白。杏仁核、腦島、中腦和紋狀體等重要腦區(qū)均被研究報(bào)告與頓悟體驗(yàn)有著不同程度的關(guān)聯(lián), 但針對(duì)這些腦區(qū)是否是頓悟體驗(yàn)特異的神經(jīng)機(jī)制仍有待研究。首先, 這些腦區(qū)與頓悟體驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)性缺乏直接發(fā)現(xiàn)。因此, 有必要對(duì)前述提及腦區(qū)在頓悟體驗(yàn)中的作用進(jìn)行篩查, 進(jìn)而厘定頓悟體驗(yàn)的重要或關(guān)鍵腦區(qū), 并分析它們之間可能存在的功能連接。其次,已有研究提及的頓悟體驗(yàn)有關(guān)腦區(qū)是否存在階段性分離尚不得而知。本研究首次依據(jù)解決頓悟問題所含關(guān)鍵過程進(jìn)行頓悟體驗(yàn)的階段化分解, 由于這兩個(gè)階段具有顯著的質(zhì)的差異, 于是有必要分析前述腦區(qū)在不同階段頓悟體驗(yàn)中的激活狀況和功能連接狀況。最后, 先前研究中有關(guān)頓悟體驗(yàn)神經(jīng)機(jī)制的探討存在若干不足, 例如實(shí)驗(yàn)材料性質(zhì)單一, 研究中使用的實(shí)驗(yàn)刺激要么是清一色的言語類復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想問題(e.g., Jung-Beeman et al., 2004; Cranford & Moss, 2011), 要么是單一的視圖類的模糊圖像(e.g, Ludmer et al., 2011;Amir, Biederman, Wang, & Xu, 2015)。因此, 本研究的系列實(shí)驗(yàn)擬在已有研究發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上, 聯(lián)合言語類復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想問題和視圖類的簡筆畫兩類刺激, 并通過整合高時(shí)間精度的腦事件相關(guān)電位技術(shù)和高空間精度的功能磁共振成像技術(shù)來動(dòng)態(tài)評(píng)估題解誘發(fā)和主動(dòng)求解兩類解題模式下嘗試解題階段和答案閃現(xiàn)階段的頓悟體驗(yàn)的神經(jīng)機(jī)制及其可能的神經(jīng)回路。

3 理論建構(gòu)與研究意義

頓悟體驗(yàn)心理機(jī)制與動(dòng)態(tài)神經(jīng)基礎(chǔ)的研究具有非常重要的理論與應(yīng)用價(jià)值。僅頓悟領(lǐng)域內(nèi)頓悟體驗(yàn)要么被視為界定頓悟問題解決過程的核心特征(Gick & Lockhart, 1995; Jung-Beeman et al.,2004; Kaplan & Simon, 1990; Metcalfe, 1986), 要么被當(dāng)作區(qū)分頓悟問題和常規(guī)問題解決過程的重要且可觀察(Danek et al., 2014; Ormerod, MacGregor,& Chronicle, 2002)的現(xiàn)象學(xué)特征(Chein & Weisberg,2014; Jung-Beeman et al., 2004)。因此, 對(duì)頓悟體驗(yàn)進(jìn)行研究無疑有助于明確頓悟解題過程核心或者頓悟問題解決有別于常規(guī)問題解決的行為現(xiàn)象學(xué)特征。頓悟體驗(yàn)還被許多理論(Metcalfe, 1986;Ohlsson, 1992)和實(shí)證研究(Bowden, Jung- Beeman,Fleck, & Kounios, 2005; Jung-Beeman et al., 2004)奉為鑒定頓悟問題的“金標(biāo)準(zhǔn)”, 例如, Jung-Beeman團(tuán)隊(duì)(2004)率先以啊哈體驗(yàn)為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)探討了自發(fā)性頓悟過程的腦機(jī)制。為有效剝離出頓悟過程的腦機(jī)制, 他們比較了解題過程中能夠誘發(fā)啊哈體驗(yàn)和無法誘發(fā)啊哈體驗(yàn)試次的腦激活差異, 并觀察到頓悟前 0.3秒誘發(fā)了驟起于右側(cè)顳上回的高頻γ波。他們隨后還在Trends in Cognitive Science約稿論文中推薦使用該標(biāo)準(zhǔn)來區(qū)分頓悟解題過程(Bowden et al., 2005), 產(chǎn)生了較大的國際影響。然而, Ohlsson (1992)的思維僵局理論指出, 頓悟問題異于常規(guī)問題的是解題過程中遭遇了思維僵局——含思維僵局的解題過程即頓悟過程。就此而言, 開展頓悟體驗(yàn)的研究有助于肅清當(dāng)前科學(xué)界有關(guān)思維僵局是否是頓悟過程必不可少成分的爭論。由上可見, 專注于頓悟體驗(yàn)的研究不僅有助于查明或解決頓悟體驗(yàn)的心理實(shí)質(zhì)、關(guān)鍵要素、認(rèn)知與腦機(jī)制等重要科學(xué)問題, 而且有助于深化創(chuàng)造性頓悟過程與機(jī)制的認(rèn)識(shí)和理解,拓展與強(qiáng)化對(duì)創(chuàng)造性頓悟中各認(rèn)知環(huán)節(jié)間的關(guān)系以及關(guān)鍵過程的把握, 并能為進(jìn)一步理清和解析創(chuàng)造性頓悟領(lǐng)域的未知問題提供新視角和啟示。

如圖 2所示, 基于創(chuàng)造性頓悟是目標(biāo)導(dǎo)向的動(dòng)態(tài)系列的思想(Weisberg, 2013; Anderson, 1980,pp. 257), 創(chuàng)造性頓悟中的思維僵局覺察到思維僵局最終形成之間可能存在多個(gè)加工過程, 目前對(duì)該階段可能涉及的具體認(rèn)知加工環(huán)節(jié)進(jìn)行深入探索的資料相當(dāng)有限。不過, 當(dāng)前理論構(gòu)想中主要關(guān)注該過程中的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)提取(或激活)及其擴(kuò)散以及反復(fù)的認(rèn)知求解或解題嘗試; 認(rèn)知沖突、表征重構(gòu)和僵局解除之間的方向箭頭表明該過程可能是重復(fù)多次的。根據(jù)現(xiàn)有研究(e.g., Wu,Knoblich, & Luo, 2013), 問題解決過程中引發(fā)思維僵局或限制成功頓悟的因素或困難并不唯一,可能是多種因素或困難共同導(dǎo)致的。每一次的表征重構(gòu)可能只能消除一個(gè)因素引起的思維僵局并讓解題者體驗(yàn)到新的解題狀態(tài)與問題求解目標(biāo)狀態(tài)之間的新的認(rèn)知沖突。本項(xiàng)目的重點(diǎn)在于借助基于任務(wù)分離范式的認(rèn)知行為實(shí)驗(yàn)和具有高時(shí)間精度的腦事件相關(guān)電位技術(shù)來解析我們所發(fā)展的中文復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想問題(Shen, Yuan, Liu, Yi, &Dou, in press)解決過程中兩階段頓悟體驗(yàn)的加工特點(diǎn)和心理機(jī)制; 并在此基礎(chǔ)上借助 fMRI技術(shù)來探討杏仁核、腦島和眶額皮層在思維僵局產(chǎn)生階段(主要通過認(rèn)知行為實(shí)驗(yàn)來準(zhǔn)確確定中文復(fù)合遠(yuǎn)距離聯(lián)想問題解決過程中思維僵局形成的時(shí)間點(diǎn))和答案閃現(xiàn)階段(主要通過解題者答案獲得的行為反應(yīng)來鎖定該階段)的作用及其可能的功能分離效應(yīng)。

圖2 嘗試解題階段頓悟體驗(yàn)和題解閃現(xiàn)階段頓悟體驗(yàn)解析的理論構(gòu)想體系

在理論層面, 本研究更新了頓悟體驗(yàn)等同于啊哈體驗(yàn)的陳舊觀念, 提出了頓悟體驗(yàn)的動(dòng)態(tài)序列觀, 主張伴隨創(chuàng)造性頓悟全程的頓悟體驗(yàn)因其認(rèn)知求解過程的階段性可細(xì)分為成功重構(gòu)前由思維定勢(shì)所致思維僵局階段的嘗試解題性頓悟體驗(yàn)和成功重構(gòu)后因新穎聯(lián)系形成所致答案獲得階段的題解伴隨性頓悟體驗(yàn)。與此同時(shí), 從頓悟體驗(yàn)的現(xiàn)象學(xué)取向與知情轉(zhuǎn)換角度來解析創(chuàng)造性頓悟及其所蘊(yùn)含的情感要素, 挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的認(rèn)知頓悟觀, 為進(jìn)一步揭示創(chuàng)造性頓悟的心理本質(zhì)開辟了新的研究途徑。更重要的是, 立足于頓悟體驗(yàn)的心理與神經(jīng)機(jī)制, 我們?cè)陬D悟體驗(yàn)多方法學(xué)聯(lián)合研究基礎(chǔ)上嘗試提出了創(chuàng)造性頓悟的心-身-腦三元交互觀(triadic view of mind, soma, and brain)3。該理論假設(shè)主張, 創(chuàng)造性頓悟不僅僅是諸如表征重構(gòu)和組塊破解導(dǎo)致的“純心理過程”或大腦功能網(wǎng)絡(luò)作用下的問題解決過程, 而是“脖子以上的大腦” (brain)、“脖子以下軀體” (soma/body)和心智(mind)三者交互作用下的復(fù)雜過程。具體而言,該理論假設(shè)涉及兩方面的內(nèi)涵。一方面, 創(chuàng)造性頓悟的產(chǎn)生和出現(xiàn)會(huì)在心智(可以是解題者的主觀感受, 亦可以是類似反應(yīng)時(shí)標(biāo)示心理加工的行為表現(xiàn))、腦神經(jīng)活動(dòng)(某些功能腦區(qū)的激活或者類似 N380這類比較特異性的腦電標(biāo)記亦或是創(chuàng)造性頓悟特異性的腦神經(jīng)功能連接)與軀體活動(dòng)(促使個(gè)體產(chǎn)生某些軀體反應(yīng)、行動(dòng)定向或姿勢(shì))或軀體神經(jīng)活動(dòng)(顯著增強(qiáng)的皮電反應(yīng)或心血管反應(yīng))三層面產(chǎn)生某些特異性的關(guān)聯(lián)標(biāo)記; 另一方面,若對(duì)創(chuàng)造性頓悟的三個(gè)功能主體(大腦、軀體和心智)中任意一者進(jìn)行干預(yù)或控制都會(huì)影響創(chuàng)造性頓悟過程或其行為效果。上述觀點(diǎn)不僅有效彰顯了創(chuàng)造性頓悟的具身性(embodiment), 而且對(duì)創(chuàng)造性頓悟的心理與生理基礎(chǔ)進(jìn)行了合理整合。

除此之外, 在研究內(nèi)容和研究方法方面, 本項(xiàng)目具有重要價(jià)值。首先, 有助于改良和完善當(dāng)前單純倚重認(rèn)知視角解析創(chuàng)造性尤其是創(chuàng)造性頓悟心理與神經(jīng)機(jī)制的方法學(xué)路徑, 避免或弱化了將創(chuàng)造性頓悟的心理機(jī)制“人為窄化”為認(rèn)知機(jī)制的窘?jīng)r, 有助于推動(dòng)創(chuàng)造性頓悟的情感特征研究;其次, 有助于豐富和深化頓悟的新舊交互觀, 并有可能助益于創(chuàng)造性頓悟的現(xiàn)象學(xué)研究取向(e.g.,Cosmelli & Preiss, 2014)的發(fā)展和知情轉(zhuǎn)化研究徑路(Shen et al., 2016)的開拓; 最后, 該項(xiàng)目研究有助于深化知情交互作用機(jī)理及其對(duì)創(chuàng)新思維影響的認(rèn)識(shí), 甚至能為抑郁癥等心理疾病的干預(yù)(羅曉璐,俞國良, 2010)及其臨床頓悟機(jī)制研究(Kounios &Jung-Beeman, 2014; Yu, Zhang, Zhang, Zhang, &Luo, 2016)提供啟示。

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