額顳腦區(qū)在概念擴展中的作用及其與大五人格的關(guān)系*

尹德圣馬軍朋楊 楠金 花朱朝喆林崇德

（1教育部人文社會科學(xué)重點研究基地天津師范大學(xué)心理與行為研究院，天津 300074）（2北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點實驗室，北京 100875）

額顳腦區(qū)在概念擴展中的作用及其與大五人格的關(guān)系*

尹德圣1馬軍朋1楊 楠1金 花1朱朝喆2林崇德2

（1教育部人文社會科學(xué)重點研究基地天津師范大學(xué)心理與行為研究院，天津 300074）（2北京師范大學(xué)認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點實驗室，北京 100875）

對概念擴展神經(jīng)機制的探討日益成為創(chuàng)造性認(rèn)知 “過程式”研究視角下的熱點。但以往研究未能排除評估效應(yīng)對實驗的影響，亦未考察過人格因素與任務(wù)態(tài)下神經(jīng)活動的關(guān)系。實驗向被試隨機呈現(xiàn)高低擴展兩類的報紙用途，要求被試認(rèn)真思考 “合理的操作方式”，使報紙能夠?qū)崿F(xiàn)呈現(xiàn)的用途。同時對其進行fNIRS的興趣區(qū)掃描，并在事后要求被試完成大五人格量表。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與低擴展條件相比，高擴展條件會引起顳葉區(qū)域 （BA21/ 22）更大的激活，而額極 （BA10）和背外側(cè)前額皮層 （BA9）的激活會顯著降低；人格元特質(zhì)可塑性與額極和眶額皮層的活動正相關(guān)。提示概念擴展過程中，可能需要顳葉腦區(qū)激活與前額腦區(qū)去激活的協(xié)同作用，且該過程與人格因素存在相關(guān)關(guān)系。

創(chuàng)造性加工，概念擴展，前額，去激活，元特質(zhì)。

1 引言

創(chuàng)造性是人類特有的一種信息加工能力 （Boden,1998;Dietrich,2004），是推動人類文明不斷進步和發(fā)展的核心要素。生成-探索模型 （The Geneplore model,Finke,Ward,&Smith,1992;Sternberg, 1999）認(rèn)為，創(chuàng)造性至少可以包括概念擴展 （conceptual expansion）、創(chuàng)造性想象 （creative imagery）、知識固著的突破 （overcoming knowledge constraints）以及頓悟 （insight）四種認(rèn)知加工成分。對比以往研究對 “創(chuàng)造性認(rèn)知是多種認(rèn)知操作過程聯(lián)合加工結(jié)果 （Abraham,2014）”這一問題的忽視，以至于限制了不同認(rèn)知加工過程中不同腦區(qū)所起的作用，該理論為創(chuàng)造性腦機制研究提供了 “過程式”（Kozbelt,Beghetto,&Sternberg,2010）的新研究視角，打破了以往大多數(shù)研究將創(chuàng)造性視作單一的認(rèn)知過程 （Abraham,2014;Abraham et al.,2012; Kr?ger et al.,2012,2013;Rutter et al.,2012a;Rutter et al.,2012b）的局限。基于該視角，本研究主要考察額顳腦區(qū)在概念擴展這一創(chuàng)造性認(rèn)知加工過程的作用。

概念擴展的核心在于擴展已有概念的界限以獲得新的含義 （Abraham et al.,2012;Kr?ger et al., 2012,2013;Rutter et al.,2012a;Rutter et al., 2012b）。目前，在腦成像研究中，該領(lǐng)域普遍采用的實驗任務(wù)主要源自用途報告任務(wù)以及隱喻任務(wù)（Abraham et al.,2012;Kr?ger et al.,2012,2013; Rutteretal.,2012a,2012b）， 包括 “主動”（Abraham et al.,2012）和 “被動” （Kr?ger et al.,2012;Rutter et al.,2012a,2012b）兩種范式。前者，被試需要自發(fā)地對刺激的新穎用途進行報告；后者，研究者給被試呈現(xiàn)刺激的用途，或者潛在喻意，需要被試對呈現(xiàn)目標(biāo)進行新穎性和適用性方面的評估。當(dāng)他們認(rèn)為評定目標(biāo)新穎且合適時，就認(rèn)為發(fā)生了概念擴展。這兩種范式均通過被試“盡可能地進行新穎性報告”或?qū)δ繕?biāo)刺激的新穎性和適用性評估來誘發(fā)概念擴展。這樣的任務(wù)操作很可能混雜著較大權(quán)重的認(rèn)知評估過程，而導(dǎo)致概念擴展和認(rèn)知評估相關(guān)功能腦區(qū)的同時激活，且難以相互分離。

此外，就創(chuàng)造性而言，除了上述任務(wù)相關(guān)的狀態(tài)創(chuàng)造性之外，與人格因素密切相關(guān)的特質(zhì)創(chuàng)造性亦是不容忽略的重要方面 （Amabile,1996;Gough, 1979;Li et al.,2014;Piffer,2012;Rhodes,1961;Runco,2014）。然而，相關(guān)研究多局限于創(chuàng)造性特質(zhì)與腦結(jié)構(gòu)關(guān)系的探討，如Li等 （2014）發(fā)現(xiàn)，右顳中回后側(cè)的灰質(zhì)總量與創(chuàng)造性特質(zhì)呈正相關(guān)，且發(fā)現(xiàn)了經(jīng)驗開放性中介于上述關(guān)系；Jauk，Neubauer，Dunst，F(xiàn)ink和Benedek（2015）發(fā)現(xiàn)，經(jīng)驗開放性與默認(rèn)網(wǎng)絡(luò) （default mode network, DMN）之間的關(guān)聯(lián)，如負(fù)相關(guān)于楔前葉的灰質(zhì)容積。Leutgeb等 （2016）發(fā)現(xiàn)，邊界型人格障礙者（borderline personality disorder）額下回和額中回的眶額部分的灰質(zhì)密度下降和創(chuàng)造性水平低相關(guān)。迄今，據(jù)我們所知，極少有研究探討個體執(zhí)行創(chuàng)造性認(rèn)知任務(wù)過程中伴隨的腦功能活動與人格因素之間的關(guān)系。Fink等人 （2014）考察了分裂型人格特質(zhì)與個體主動報告客體用途條件下腦活動模式的關(guān)系，但其在實驗過程中也未控制認(rèn)知評估因素的影響，有必要在控制認(rèn)知評估因素之后，進一步考察個體執(zhí)行創(chuàng)造性認(rèn)知任務(wù)過程中伴隨的腦功能活動與人格因素之間的關(guān)系。

綜上所述，本研究擬從概念擴展出發(fā)，進一步考察創(chuàng)造性認(rèn)知加工過程的神經(jīng)機制，豐富和完善人類創(chuàng)造性神經(jīng)機制的研究。研究以報紙用途報告任務(wù)為實驗任務(wù)，并預(yù)先通過材料實驗將報紙用途分成了高 （偏新穎性,如 “飼料”）、低 （普通用途,如 “練字”）擴展性兩類，將它們隨機呈現(xiàn)給被試，這樣便人為地避免了被試在正式實驗中對報紙用途進行認(rèn)知評估從而混淆實驗結(jié)果。實驗要求他們認(rèn)真思考呈現(xiàn)用途與報紙之間的合理聯(lián)結(jié)——通過合理的操作方式，使得報紙能夠?qū)崿F(xiàn)這種用途。通過對比執(zhí)行高低擴展性任務(wù)間的神經(jīng)活動，既可揭示概念擴展特定的神經(jīng)機制，也有效控制了評估因素對擴展過程的影響。實驗中，我們采用高生態(tài)效度的功能性近紅外光學(xué)腦成像技術(shù) （functional nearinfrared spectroscopy,fNIRS）進一步考察概念擴展的神經(jīng)基礎(chǔ)，特別是額顳腦區(qū)在概念擴展中的作用，以豐富和完善人類創(chuàng)造性神經(jīng)機制的研究。

結(jié)合先前研究以及顳葉腦區(qū)在新穎語義形成方面的特殊作用 （Albright,2012;Hoffman,Evans,& Ralph,2014;Lau,Phillips,& Poeppel,2008; Rogers&McClland,2004），我們預(yù)期顳葉區(qū)可能在概念擴展過程中顯著激活。由于額極廣泛參與信息的內(nèi)在自我評估 （Christoff&Gabrieli,2000），而本研究排除了認(rèn)知評估過程，只考察單一的擴展加工，因此額極等前額腦區(qū)在本實驗中可能并不會呈現(xiàn)顯著激活狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上，研究進一步結(jié)合大五人格量表 （朱小佳,2014）獲取的數(shù)據(jù)探討該神經(jīng)活動與人格之間的關(guān)聯(lián)。Li等 （2014）的研究表明特質(zhì)創(chuàng)造性越高，眶額灰質(zhì)總量越低，越傾向于直覺性思維/冒險性加工。換言之，在結(jié)構(gòu)上已預(yù)先具有了冒險性加工傾向優(yōu)勢的高特質(zhì)創(chuàng)造性個體，在任務(wù)態(tài)下的眶額活動可能較低的弱化 （眶額皮層的活動弱化與利于創(chuàng)造性發(fā)生的冒險性選擇加工相關(guān),Jonker,Jonker,Scheltens,&Scherder, 2015）就能滿足需要。因此，研究假設(shè)眶額活動可能與特質(zhì)創(chuàng)造性正相關(guān)。

2 方法

2.1 被試

22名未參加預(yù)實驗的大學(xué)生有償參加了本實驗。其中，4名被試因利手等原因被剔除。最終，18名有效被試 （男7名,女11名）參與數(shù)據(jù)分析，年齡范圍21-26歲 （7名男生,平均年齡23.50± 1.50歲,年齡范圍21-26歲）參與數(shù)據(jù)分析。所有被試均為右利手，視力或矯正視力正常，無色盲，無腦損傷，無神經(jīng)疾病或者精神病史，且近期未服用過安定類藥物。實驗獲得學(xué)院道德倫理委員會批準(zhǔn)。實驗前所有被試均填寫了知情同意書。

2.2 實驗材料

2.2.1 報紙用途任務(wù)

以徐芝君，陳學(xué)志和邱發(fā)忠 （2012）編制的《＜報紙的不尋常用途＞測驗》為初始實驗材料，經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整 （將繁體描述用途轉(zhuǎn)換成等意的簡體雙字詞,以及使表述更符合大陸表述習(xí)慣）后，編制成7級評定量表，用途項目隨機排列。由10名大學(xué)生根據(jù)各個用途與報紙之間建立合理聯(lián)系的難易程度進行等級評定，等級越高表明聯(lián)結(jié)越不易產(chǎn)生，概念擴展越高。得到高低擴展組各60個用途刺激 （高擴展組H,如飼料;低擴展組L,如練字）。兩組平均聯(lián)結(jié)難度分別為：5.36±0.47；2.76±0.55。內(nèi)部一致性系數(shù)αH=0.98，αL=0.94。

2.2.2 大五人格量表

朱小佳的修訂版 （2014）。該量表共包括44個項目，涉及神經(jīng)質(zhì) （N）、外傾性 （E）、開放性（O）、宜人性 （A）以及盡責(zé)性 （C）等五個維度，并進一步劃分為兩個元特質(zhì)維度：可塑性和穩(wěn)定性。前者涵蓋了外傾性和開放性，后者涵蓋了神經(jīng)質(zhì)、宜人性和盡責(zé)性，相比五個低階維度，可塑性和穩(wěn)定性這兩個高階維度可以更好的預(yù)測創(chuàng)造性（Silvia,Nusbaum,Berg,Martin,& O′Connor,2009）。量表采用5級等級評定，等級越高表明越傾向于同意量表條目表述。每個維度得分由其涉及的各項目得分相加獲得。

2.2.3 事后問卷

自編量表，要求被試對實驗中用途刺激材料的新穎性、聯(lián)結(jié)難易分別進行5級等級評定，等級越高表示越新穎、越難聯(lián)結(jié)。

2.3 實驗設(shè)計

本實驗為單因素設(shè)計，自變量為任務(wù)類型，分為H和L擴展兩個水平。因變量有兩類，一類為行為學(xué)指標(biāo)，包括反應(yīng)時、事后新穎性和聯(lián)結(jié)難易的評定等級、人格量表得分；一類為光學(xué)成像指標(biāo)，反映氧合血紅蛋白濃度變化的beta值。

近紅外光學(xué)腦成像實驗采用事件相關(guān)設(shè)計，包括120個trial，每個trial由注視點 （+）、用途刺激構(gòu)成。實驗時先呈現(xiàn)10s空屏，使前期信號穩(wěn)定下來，隨后開始呈現(xiàn)trial。每個trial注視點呈現(xiàn)時間在2-6s之間，之后出現(xiàn)用途刺激 （如 “練字”），呈現(xiàn)時間為5s。要求被試在注視點呈現(xiàn)期間心情盡量保持平靜，當(dāng)屏幕上隨機出現(xiàn)用途刺激 （H、L刺激隨機呈現(xiàn)）時，認(rèn)真思考該用途與報紙之間的合理聯(lián)結(jié)——通過合理的操作方式，使得報紙能夠?qū)崿F(xiàn)這種用途。想到后立即按鍵反應(yīng)，進入下一trial。實驗流程見圖1。

圖1 概念擴展實驗流程圖

提醒被試看見刺激即開始思考，只要視野范圍內(nèi)有刺激就不能停止思考，直至想到與報紙之間的合理聯(lián)系或刺激呈現(xiàn)時間 （5s）結(jié)束。除了想到合理聯(lián)結(jié)按鍵反應(yīng)后進入下一trial外，刺激呈現(xiàn)時間 （5s）結(jié)束后也自動進入下一trial。

2.4 實驗程序

被試進入實驗室后，先填寫知情同意書，并完成利手測驗。隨后開始fNIRS實驗，在被試執(zhí)行概念擴展任務(wù)期間，對其進行fNIRS掃描。

實驗開始之前，要求被試坐在近紅外實驗室內(nèi)。主試根據(jù)國際10-20系統(tǒng)。主試給被試佩戴好光極帽，并在相應(yīng)位置插入光極。然后，要求被試實驗時兩眼注視電腦屏幕中央，眼睛距離屏幕65cm左右。正式實驗前被試先進行練習(xí)以熟悉實驗程序和要求。實驗完成后，除去被試光極帽，并指導(dǎo)其填寫完成事后評定問卷以及大五人格量表。

2.5 數(shù)據(jù)采集及處理

2.5.1 數(shù)據(jù)采集

采用日本-島津公司生產(chǎn)的多通道功能性近紅外光譜系統(tǒng)LABNIRS采集數(shù)據(jù)，應(yīng)用三種波長（780mm、805mm、830mm）的近紅外線半導(dǎo)體激光檢測皮層血氧變化。因fNIRS測量指標(biāo)中氧合血紅蛋白信噪比最佳 （如Ozawa,Matsuda,&Hiraki, 2014），故本研究選取其濃度變化為腦功能性評定指標(biāo)。計算基于矯正后的Beer-Lambert定律。血紅蛋白濃度變化的信號采樣率設(shè)定為10Hz。

2.5.2 通道布局

采用3×9光極帽進行多通道布局，包括14個反射光極和13個探測光極，兩類光極探頭間隔排布，相鄰間隔距離為3cm。發(fā)射光極與相鄰的探測光極之間構(gòu)成一個通道，這樣共涉及42個通道。光極定位以國際10-20系統(tǒng)為參照。鑒于已有研究盡管具體的實驗范式和激活腦功能區(qū)有所差別，但均發(fā)現(xiàn)了額顳位置在概念擴展過程中的參與作用（Abraham et al.,2012;Kr?ger et al.,2012,2013; Rutter et al.,2012a,2012b），所以本研究設(shè)置的光極位置主要覆蓋前額和顳葉部分的腦區(qū)。沿中線“鼻根-FPz-Fz-Cz-Pz-Oz-枕骨隆凸”左右對稱分布，以鼻根上10%的 “鼻根-枕骨隆凸”距離為光極帽底排中間光極點的位置，并以此為基布局剩余光極點。

另外，以3D定位儀為輔助工具將fNIRS通道位置與MNI空間進行概率配準(zhǔn)，模擬計算各通道對應(yīng)的大腦結(jié)構(gòu)的三維信息。

2.5.3 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS16.0對被試事后等級評定數(shù)據(jù)進行分析，進一步檢驗實驗材料的有效性。分析分別以被試對H、L的反應(yīng)時、新穎性以及聯(lián)結(jié)難易的評定等級為指標(biāo)，進行配對樣本t檢驗，并對新穎性和聯(lián)結(jié)難易評定等級進行了相關(guān)分析。

使用基于2008b的NIRS-SPM軟件包處理近紅外數(shù)據(jù)。在個體水平上，主要包括以下幾個步驟： （1）數(shù)據(jù)預(yù)處理，采用 CSBI（correlation based signalimprovement,Cui,Bray,& Reiss, 2010）與 Wavelet相結(jié)合的方法 （Jang et al.,2009）去噪，去漂移； （2）利用血液動力學(xué)反應(yīng)函數(shù) （hrf）低通濾波； （3）基于一般線性模型（GLM）評估數(shù)據(jù)。另外，需要指出的是，在5s內(nèi)未能想到與報紙之間合理聯(lián)結(jié)的事件仍納入H事件，因為本實驗關(guān)注的是個體概念擴展過程相關(guān)的神經(jīng)活動。雖然個體未能在規(guī)定時間內(nèi)想到合理聯(lián)結(jié)，但在整個刺激呈現(xiàn)期間，其都在進行概念擴展的操作性思考； （4）經(jīng)過評估，得到并提取出任務(wù)相關(guān)的beta值，主要為H、L事件分別與基線（注視點）比較后的兩類beta值。

在群體水平分析中，將提取的 beta值導(dǎo)入SPSS16.0，進行下列統(tǒng)計檢驗： （1）L組beta值的單樣本t檢驗； （2）H組beta值的單樣本t檢驗； （3）H組vs.L組beta值的配對樣本t檢驗。所有檢驗結(jié)果以p＜0.05以及 Overlap（可能覆蓋率%）＞10為篩選閾限。并且，根據(jù)被試量表施測得分，對量表各維度與各個通道的激活程度進行相關(guān)分析。

3 結(jié)果

3.1 行為結(jié)果

對兩組材料的反應(yīng)時進行配對樣本t檢驗，t（59）=11.31，p＜0.0001，d=2.02，H組 （3.00± 0.74）顯著長于L組 （1.79±0.40），見圖2a。對兩組材料間新穎性的評定等級進行配對樣本t檢驗，t（59）=17.49，p＜0.0001，d=3.19，H組 （2.71± 0.42）顯著大于L組 （1.52±0.30），見圖2b。

對兩組材料間聯(lián)結(jié)難易 （擴展高低）的評定等級進行配對樣本 t檢驗，t（59）=17.04，p＜0.0001，d=3.11，H組 （2.61±0.48）顯著大于L組（1.46±0.29），見圖2c。

對材料的新穎性和聯(lián)結(jié)難易 （擴展高低）進行相關(guān)分析，結(jié)果顯示r=0.975，p＜0.0001，二者顯著正相關(guān)，見圖2d。

圖2 行為數(shù)據(jù)結(jié)果示圖

3.2 腦成像結(jié)果

3.2.1 與基線比較，高、低擴展 （L）條件下通道活動情形

與基線相比，個體執(zhí)行L任務(wù)時，通道22（覆蓋腦區(qū)為額極 （BA10））、26（覆蓋腦區(qū)為顳上回（BA22）、顳中回 （BA21）、前輔助運動區(qū) （BA6））、30（覆蓋腦區(qū)為額極 （BA10））的激活水平達到了顯著性水平。即，L條件下到達顯著性水平的主要腦區(qū)為雙側(cè)額極和左顳上回，詳見表1。

表1 L條件下激活通道及對應(yīng)腦區(qū)*

與基線相比，H條件下，共有6個通道達到了顯著性激活水平，主要為雙側(cè)激活，包括額眼區(qū)、背外側(cè)前額葉皮層、額極以及眶區(qū)，見表2。

3.2.2 高擴展vs.低擴展大腦通道活動情形

與低擴展條件比較，高擴展條件下通道26覆蓋的腦區(qū) （右顳上回 （BA22）、右顳中回（BA21））顯著正激活；通道 3（右前額皮層（BA8/9）、通道11（右背外側(cè)前額皮層 （BA9/46）、右額極 （BA10））、通道14（左背外側(cè)前額皮層（BA9）、左額極 （BA10））顯著去激活，見表3。

表2 H條件下激活通道及對應(yīng)腦區(qū)

表3 高擴展vs.低擴展激活通道及對應(yīng)腦區(qū)

以各個通道檢驗后的t值為激活程度的變化區(qū)間，基于 MATLAB程序繪制各個通道的 cluster map圖譜，見圖3。

圖3 高擴展vs.低擴展大腦各個通道激活情形

3.3 人格元特質(zhì)與概念擴展相關(guān)神經(jīng)活動的關(guān)系

經(jīng)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，被試在人格可塑性和穩(wěn)定性維度的平均得分分別為59.95±9.15，83.56±7.00。

將可塑性和穩(wěn)定性維度得分分別與H條件下各個通道激活beta值進行斯皮爾曼相關(guān)分析。結(jié)果顯示，可塑性維度與通道38覆蓋腦區(qū) （右額極（BA10）、右眶額區(qū) （BA11））的活動顯著正相關(guān)，r= 0.58，p=0.012，見圖4；沒有通道與穩(wěn)定性維度相關(guān)。

圖4 可塑性與腦區(qū)活動相關(guān)圖

4 討論

本研究基于概念擴展的核心特征，通過預(yù)先選定的兩類 （高低擴展）用途刺激誘發(fā)的腦活動的對比，控制評估因素影響之后，進一步考察概念擴展的神經(jīng)機制及其與人格特質(zhì)的關(guān)系?？梢姡A(yù)先設(shè)置的二組材料間的概念擴展差異是本研究成立的前提條件。首先，預(yù)實驗為二組實驗材料的有效性提供了先期保障。更進一步，本研究的行為學(xué)數(shù)據(jù)顯示，高擴展組的反應(yīng)時顯著長于低擴展組，在新穎性和聯(lián)結(jié)難度評定等級方面，高擴展組也皆顯著高于低擴展組，說明被試在進行該組概念擴展過程中需要跨越更大的 “意義距離”將目標(biāo)刺激與報紙建立聯(lián)結(jié) （Mednick,1962）。這符合高擴展vs.低擴展聯(lián)結(jié)難易評定等級差異性檢驗結(jié)果，即高擴展組的評定等級顯著高于低擴展組。這也在統(tǒng)計學(xué)上驗證了實驗材料的有效性。同時，通過對材料新穎性和聯(lián)結(jié)難易評定等級的相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)二者顯著正相關(guān)。這與Acar和Runco（2014）的研究結(jié)果相一致。他們利用三種語義評定量表對新穎和普通客體用途與客體之間的反應(yīng)間距進行了評定，發(fā)現(xiàn)隨著客體用途新穎程度的增加，其與客體之間的語義間距呈擴大趨勢。鑒于概念擴展的本質(zhì)特征—擴展既有概念的界限以獲取概念新含義，該結(jié)果進一步為實驗材料的有效性提供了依據(jù)。

綜合起來，本實驗選定的高低擴展兩組概念擴展刺激材料有著足夠的擴展差距。通過對比兩組材料誘發(fā)的腦功能活動，有可能分離出概念擴展的神經(jīng)基礎(chǔ)。

4.1 概念擴展相關(guān)腦功能活動分析

對任務(wù)誘發(fā)的近紅外光學(xué)信號變化分析結(jié)果與預(yù)期假設(shè)基本一致。與低擴展條件相比，高擴展條件下右顳上回和顳中回 （BA21/22）表現(xiàn)出更大的激活，而雙側(cè)額極皮層 （BA10）和右背外側(cè)前額皮層 （BA9）表現(xiàn)出更小的激活。可見，前額葉和顳葉等皮層均參與了概念擴展過程，但顳葉皮層表現(xiàn)為功能活動加強，而更多的前額葉皮層表現(xiàn)為功能活動減弱。

4.1.1 顳葉腦區(qū)在概念擴展過程中的作用

本研究結(jié)果與前人研究 （Abraham et al., 2012;Kr?ger et al.,2012,2013;Rutter et al., 2012a,2012b）一致，都表明右顳上回和顳中回參與了概念擴展。該腦區(qū)位于ATL（anterior temporal lobe）區(qū)。以往研究發(fā)現(xiàn)，ATL與某一背景下語義表征的聯(lián)結(jié)和整合 （Lau et al.,2008），以及概念新知識的獲取 （Hoffman et al.,2014）有關(guān)，是一個能夠 “整合信息以形成新的連貫性概念”（Albright,2012;Hoffman et al.,2014;Rogers& McClland,2004）的腦區(qū)。尤其是右顳上回，它在整合較為彌散、粗糙的語義聯(lián)結(jié)中扮演著激活遠距離語義信息的角色 （Jung-Beeman et al.,2004; Kuperberg, Lakshmanan, Caplan, & Holcomb, 2006）。針對本研究而言，個體在以用途為目標(biāo)導(dǎo)向下思考與報紙之間合理聯(lián)結(jié)過程中，可能需要從報紙這一特定事物出發(fā)，努力突破其固有概念特征的界限，以新穎合理的方式整合其語義特征，實現(xiàn)其與呈現(xiàn)高擴展目標(biāo)之間的聯(lián)結(jié)，賦予報紙概念以新含義，從而完成對報紙概念的創(chuàng)造性操作。這一操作過程可能需要顳葉腦區(qū)具有的語義加工功能的支持，在神經(jīng)層面表現(xiàn)為顯著激活狀態(tài)。

4.1.2 額極在概念擴展過程中的作用

與我們的預(yù)期相一致，實驗沒有觀察到額極的顯著正激活。先前研究顯示額極皮層在概念擴展過程中顯著激活 （Abraham et al.,2012;Kr?ger et al.,2012,2013;Rutter et al.,2012a,2012b），這可能是先前實驗操縱的概念擴展過程含有評估過程所致。在先前探討概念擴展神經(jīng)機制的研究中，研究者依據(jù)被試 “盡可能的新穎性用途報告”或?qū)腕w-用途/隱喻新穎性和適用性的評估界定概念擴展，將概念擴展置于認(rèn)知評估的前提之下。本實驗則通過預(yù)試驗從具有良好信效度的 《報紙用途測驗》中篩選出高低二組材料，在統(tǒng)計學(xué)上對實驗材料的新穎性和適用性預(yù)先進行了保障；其后，在實驗操作過程中，要求被試思考材料刺激與報紙之間的合理聯(lián)結(jié)，無需進行新穎性和適用性的評估。有研究曾指出 “當(dāng)生成信息需要個體進行內(nèi)在的自我評估時，額極腦區(qū)廣泛參與其中” （Christoff& Gabrieli,2000）。因此，先前部分實驗發(fā)現(xiàn)額極的廣泛激活，更可能是基于認(rèn)知評估前提下的擴展導(dǎo)致的，而非單一的擴展加工引起的。

另一方面，本研究中額極 （BA10）更小的激活結(jié)果對揭示概念擴展神經(jīng)基礎(chǔ)具有特殊提示，可能反映了對 “報紙”概念既有內(nèi)在信息結(jié)構(gòu)的打破而進行創(chuàng)造性擴展的過程。Green，F(xiàn)ugelsang，Kraemer，Shamosh和Dunbar（2006）指出額極在整合概念內(nèi)在信息表征加工中顯著激活。據(jù)此，就概念擴展而言，打破概念的既存界限以產(chǎn)生新穎含義聯(lián)結(jié)的過程，可能需要解離概念的內(nèi)在信息以發(fā)展新認(rèn)識。這種與整合相對的解離概念既有內(nèi)在信息的過程可能就表現(xiàn)為額極的去激活。

4.1.3 背外側(cè)前額皮層在概念擴展過程中的作用

背外側(cè)前額葉隸屬于執(zhí)行控制系統(tǒng)，在創(chuàng)造性思維中起著重要作用。它在創(chuàng)造性思維中的激活可能與創(chuàng)新觀念生成后的評估有關(guān)。如 Ellamil，Dobson，Beeman和Christoff（2012）分離了創(chuàng)造性生成和評價兩個過程考察創(chuàng)造性思維的腦激活模式。結(jié)果發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造性生成更多地與內(nèi)側(cè)顳葉 （雙側(cè)海馬、雙側(cè)海馬旁回）的激活有關(guān)，而創(chuàng)造性評價與執(zhí)行 (雙側(cè)背外側(cè)前額葉、扣帶回背前部）和默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的激活有關(guān)。Hao等 （2016）以腦電alpha波的同步為指標(biāo)也發(fā)現(xiàn)額葉與觀念生成時的評估關(guān)系密切。Fink等 （2017）也發(fā)現(xiàn)認(rèn)知重評時前額葉alpha功率增加更為顯著。如前所述，本研究觀察到的背外側(cè)前額激活弱化很可能與本實驗設(shè)計的任務(wù)避免了"評估"過程有關(guān)。Liu等 （2015）的實驗結(jié)果為這一解釋提供了直接的證據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)，背外側(cè)前額在創(chuàng)造性思維中的激活呈現(xiàn)階段性，觀念生成時背外側(cè)前額葉明顯去激活但觀念修正時重新變強；創(chuàng)造性水平高的作家前額葉的這種去激活更為顯著，作者認(rèn)為這可能反映了作家更有效地抑制了認(rèn)知控制。

4.1.4 其他腦區(qū)在概念擴展過程中的作用

值得指出的是，研究還發(fā)現(xiàn)了眶額、額眼等腦區(qū)更小的激活現(xiàn)象，這可能有助于我們進一步完善對概念擴展乃至整個創(chuàng)造性神經(jīng)機制的認(rèn)識。

首先，對眶額區(qū)來說，一般認(rèn)為其主要參與執(zhí)行控制加工，負(fù)責(zé)抑制與執(zhí)行任務(wù)無關(guān)的或不合適的信息加工 （Bryden&Roesch,2015;Jonker et al.,2015;Pu et al.,2015;Stalnaker,Cooch,& Schoenbaum,2015），如有研究指出眶額區(qū)的損傷會導(dǎo)致個體沖動選擇、冒險性賭博等行為的發(fā)生（Bryden&Roesch,2015），而且其激活性的降低與冒險性賭博選擇相關(guān) （Jonker et al.,2015）。據(jù)此推測，眶額區(qū)可能參與個體認(rèn)知加工過程中執(zhí)行策略的選擇和運用。在執(zhí)行概念擴展任務(wù)過程中，個體面對不熟悉的新穎的聯(lián)結(jié)目標(biāo)時，可能更傾向于運用冒險性加工策略，以盡可能地聯(lián)結(jié)目標(biāo)用途與客體，促進創(chuàng)造性擴展的產(chǎn)生。這種加工策略的選擇可能需要眶額區(qū)去激活化參與。

額眼區(qū)一般被認(rèn)為其與注意有關(guān) （Duan, 2014;Esterman et al.,2015）。Noudoost，Clark，和Moore（2014）曾指出，在注意加工過程中，“如果沒有來自額眼功能區(qū)的信息輸入，V4神經(jīng)元將會搜集更多視覺方向的信息，從而相對降低對視覺目標(biāo)特征的加工…額眼區(qū)的去激活能夠顯著增強非目標(biāo)區(qū)對V4神經(jīng)元活動的抑制效應(yīng)”。說明額眼區(qū)對視覺客體目標(biāo)信息的獲取具有特殊作用，其去激活化有利于除視覺客體目標(biāo)本身之外信息的加工。針對本研究的概念擴展任務(wù)，報紙實為潛在的擴展對象，視覺目標(biāo)只是擴展聯(lián)結(jié)的結(jié)果。因此，在進行聯(lián)結(jié)加工時所利用的信息可能主要源于報紙這一潛在的背景性概念。這種較大權(quán)重地提取 “非目標(biāo)”信息的加工，可能需要額眼區(qū)去激活的支持。該推測還需要后續(xù)實驗更具有針對性的探討。

4.2 腦激活模式與人格因素的關(guān)系

隨著比大五人格更高層次的元特質(zhì)概念的提出，研究者開始在該層次上思考人格與創(chuàng)造性認(rèn)知的關(guān)系 （賈緒計,林崇德,2014）。元特質(zhì)包括可塑性和穩(wěn)定性兩個維度，前者涵蓋外傾性和經(jīng)驗開放性兩個子維度，反映 “個體在認(rèn)知和行為方面探索和參與新異事物的靈活性”；后者涵蓋宜人性、盡責(zé)性和神經(jīng)質(zhì)三個子維度，反映 “個體在情緒、社會和動機方面保持穩(wěn)定的傾向” （賈緒計,林崇德, 2014;Silvia et al.,2009）。結(jié)合前面被試執(zhí)行概念擴展任務(wù)時，前額皮層腦區(qū)多呈現(xiàn)去激活以支持?jǐn)U展的進行，如額極和眶額皮層去激活以支持個體更加靈活的選擇合適的加工方式。若此推斷具有合理性，那么本身就傾向于靈活加工信息的個體在大腦該部位的去激活程度應(yīng)該相對較弱，即額極或眶額皮層腦區(qū)的活動與可塑性維度得分間正相關(guān)——隨著個體可塑性的增強，概念擴展過程中額極或眶額皮層的去激活程度具有減弱的趨勢。

本研究的相關(guān)分析證實了這一推測，發(fā)現(xiàn)可塑性維度與額極皮層、右眶額皮層顯著正相關(guān)。但該結(jié)果和Li等人 （2014）的結(jié)構(gòu)像研究結(jié)果在統(tǒng)計學(xué)上并不一致，他們發(fā)現(xiàn) “外傾性與眶額皮層的灰質(zhì)總量負(fù)相關(guān)”。但從功能性角度來看，是具有潛在一致性的。Li等人指出，外傾性 （特質(zhì)創(chuàng)造性）越高，眶額灰質(zhì)總量越低，越傾向于直覺性思維/冒險性加工。那么，當(dāng)特質(zhì)創(chuàng)造性高的個體在執(zhí)行需要冒險性加工的任務(wù)時，眶額在結(jié)構(gòu)上已經(jīng)確立了這種加工方式的優(yōu)勢。在功能上可能就無需通過過度抑制 （眶額較低的激活與冒險性選擇加工相關(guān),Jonker et al.,2015）來滿足上述加工方式的需要，即在功能上表現(xiàn)為特質(zhì)創(chuàng)造性因素與相應(yīng)腦區(qū)間的正相關(guān)。

綜上，研究在神經(jīng)層面為狀態(tài)創(chuàng)造性和特質(zhì)創(chuàng)造性皆為創(chuàng)造性不可或缺的方面提供了初步的證據(jù)，表明創(chuàng)造性的發(fā)生可能受到人格特征和執(zhí)行任務(wù)的交互影響。至于二者之間具有怎樣的交互效應(yīng)，還需要后續(xù)更具針對性的實驗探討。

4.3 局限性

本實驗的局限性在于沒有控制高、低概念擴展組之間可能存在的任務(wù)難度差異。而功能腦區(qū)的激活水平隨著任務(wù)難度的增加而增強的現(xiàn)象已被多個研究所證實 （Chee,Westpha,Goh,Graham,& Song,2003;Dr?ger et al.,2004;Gould,Brown, Owen, Ffytche, & Howard, 2003; Heuninckx, Wenderoth,Debaere,Peeters,& Swinnen,2005; Tregellas,Davalos,&Rojas,2006;Livesey,Wall, &Smith,2007）。因此，本實驗難以排除任務(wù)難度在觀察到的腦激活中的影響。但是，首先，這種增強不一定表現(xiàn)為其他任務(wù)不相關(guān)腦區(qū)的補償性參與。例如，Gould等 （2003）的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：隨著任務(wù)難度增加，與任務(wù)相關(guān)的特定腦區(qū)的激活強度出現(xiàn)了增強，而不是激活了更多其他腦區(qū)。劉昌，翁旭初，李恩中，李德明和馬林 （2005）的研究也提示任務(wù)難度的增加并不激活額外的腦區(qū)活動。其次，王大華，付艷，唐丹，段云云和于春水（2012）以漢語名詞雙字詞對為材料，采用線索回憶任務(wù)，發(fā)現(xiàn)任務(wù)難度和大腦激活面積、強度之間均不存在對應(yīng)的遞增變化關(guān)系。最后，更值得注意的是，新近的兩項同樣使用近紅外光學(xué)腦成像技術(shù)的研究結(jié)果提示本實驗觀察到的腦區(qū)激活與任務(wù)難度無關(guān)。潘津津，焦學(xué)軍，姜勁，徐鳳剛和楊涵鈞（2014）以大學(xué)生為實驗對象，考察了任務(wù)難度和大腦皮層血氧變化之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論是簡單任務(wù)還是復(fù)雜任務(wù)，確實存在某些腦區(qū)含氧血紅蛋白 （HbO）含量隨任務(wù)難度提升而增加的現(xiàn)象，但對任務(wù)難度敏感的fNIRS信號出現(xiàn)在大腦前額葉皮層 （PFC）而非本實驗觀察到正激活的右顳中回等。潘津津等 （2015）的研究中分離了復(fù)雜任務(wù)的難度特征進一步考察大腦皮層血氧情況會隨著任務(wù)難度增加而變化的現(xiàn)象，同樣發(fā)現(xiàn)了前額葉激活水平與任務(wù)難度的相關(guān)性。他們發(fā)現(xiàn)，任務(wù)復(fù)雜度增加導(dǎo)致的任務(wù)難度變化主要改變前額葉含氧血紅蛋白的響應(yīng)程度，時間壓力變化導(dǎo)致的任務(wù)難度變化與PFC、VC區(qū)域含氧血紅蛋白的響應(yīng)程度相關(guān)。MC區(qū)域含氧血紅蛋白的響應(yīng)程度對有無運動控制輸出特征有較高的激活程度響應(yīng)。綜合起來，可以認(rèn)為，在本實驗中，與低概念擴展條件比較，高概念擴展條件下右顳中回、右輔助運動區(qū)表現(xiàn)出的正激活很可能反映了條件間概念擴展上的差異性而與任務(wù)難度無關(guān)。

5 結(jié)論

概念擴展過程需要顳葉和前額腦區(qū)的協(xié)同參與，其中顳葉腦區(qū)顯著激活以支持新穎語義聯(lián)結(jié)的建立；前額腦區(qū)去激活來支持概念既有界限的打破、合理高效加工方式的擇取等認(rèn)知加工；人格可塑性維度與額極皮層、右眶額皮層顯著正相關(guān)。

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Activities of Prefrontal-temporal Regions and its Correlation with the Big Five Personality during Conceptual Expansion

Yin Desheng1,Ma Junpeng1,Yang Nan1,Jin Hua1,Zhu Chaozhe2,Lin Chongde2
（1 Key Research Base of Humanities and Social Sciences of the Ministry of Education,Academy of Psychology and Behavior,Tianjin Normal University,Tianjin 300074;2 National Key Laboratory of Cognitive Neuroscience and Learning,Beijing Normal University,Beijing 100875）

The study of the neural mechanism of Conceptual expansion has become a hotspot from a research perspective ofcrearivecognitive“process” approach.However,previousstudieshave failed to exclude the influence of evaluate effort on experiments.And no studies investigated whether brain activity during performing creative task is also relevant to personality.Here,participants were asked to view a use and to think out the reasonable connection,the reasonable operational way that can make paper implement the use,between the use and paper.According to material pre-experiment,the uses were separated into high-unusual and low-usual ones in advance.The prefrontal and temporal activities were recorded by functional near-infrared spectroscopy(fNIRS) during the experiment.To explore the correlations between neural activity related to conceptual expansion and personality,participants were asked to complete the Big Five Inventory.Results found decreased activity in dorsolateral prefrontal cortex(BA9,involved in default mode network)and frontopolar area(BA10)and increased activity in temporal regions(BA21,BA22)in the high as compared to the low expansion condition.In addition, personal meta-trait plasticity(including openness and extraversion)of Big Five Inventory was positively associated with activity in frontopolar areas and right orbitofrontal areas.Taken together,the findings indicate that temporal regions and prefrontal brain is involved in conceptual expansion and personal factors are related to frontal areas during performing creative expansion task.

creative processing,conceptual expansion,prefrontal,deactivation,meta-trait.

B842.1

2016-11-21

教育部哲學(xué)社會科學(xué)研究重大課題攻關(guān)項目 （11JZD040）、天津師范大學(xué)引進人才基金項目 （5RW108）和天津市教育科學(xué) “十三五”規(guī)劃課題項目 （HE1025）。

金 花，E-mail：jennyjin2@163.com。