表象激活混淆与错误记忆的关系
——来自ERP研究的证据*

张　霞

(广东财经大学应用心理学系，广州 510320)



表象激活混淆与错误记忆的关系
——来自ERP研究的证据*

张霞

(广东财经大学应用心理学系，广州 510320)

采用ERP技术考察表象激活混淆与错误记忆的关系。发现：(1)在编码阶段，随后错误记忆的ERPs比随后正确记忆的ERPs在顶区、枕区和颞枕区有更大的晚正成分。(2)在提取阶段，错误记忆的ERPs比正确记忆的ERPs在顶区、枕区和颞枕区有更大的晚正成分。整个研究表明，表象激活混淆在错误记忆产生中具有重要作用。根据研究结果提出“表象激活混淆假设”，认为人们虽然使用表象的信息表征方式，却无法获取与之联系的激活路径，容易混淆表象激活的来源。表象激活混淆是表象引发错误记忆的机制。

表象；错误记忆；关系；脑事件相关电位

1　引言

错误记忆是指人们对过去事件的报告偏离事实(杨治良，2009)。当人回忆出并未发生的事件或者回忆事件与真实情况不符时，错误记忆就发生了。表象可以导致错误记忆产生，人们将表象过的事件当作发生过的事件(杨治良，2009；张霞，刘鸣，张积家，2013)。由表象引发的错误记忆属于现实性检测错误。Gonsalves和Paller(2000a，2002)发现，对未伴随图片呈现的学习词，如果被错误再认，随后的ERPs比随后正确记忆的ERPs在顶区和枕区有更大的晚正成分，在测试阶段，正确记忆的ERPs比错误记忆的ERPs在顶区和枕区表现得更正向。这是因为被试对学习词产生了丰富的视觉想象，使得想象形象与对图片的经验缺少区分度，增加了来源混淆错误。

建构记忆理论认为，记忆痕迹由涉及对事件编码的皮质区的分布式神经网络组成，这些神经网络在提取中被重新激活了(Schacter，Gaesser，& Addis，2013)。这一机制可以解释视觉表象与视觉的混淆。视觉表象与视觉激活了许多相同脑区(Kosslyn，Ganis，& Thompson，2006)，这意味着视觉表象与视知觉拥有相同的皮层表征。视觉表象与视知觉具有功能和结构的等价性。由于视觉表象类似于视知觉(Borst & Kosslyn，2008；张霞，刘鸣，2009，2010)，因而增加了由视觉表象和视知觉产生的痕迹混淆，从而导致现实性检测错误(Gonsalves & Paller，2000a，2002)。

清晰的视觉表象导致难于进行现实性检测，是因为视觉表象操作提供了清晰的视觉形象，使人误认为是记忆。在来源检测框架基础上，Foley等人提出表象激活假设(Imaginal Activation Hypothesis)来解释表象对错误记忆的影响，认为表象可以激活(或重构)记忆中的完整形式，被试容易将表象误认为是对图片的记忆，错误地报告他们见过相应的图片(Foley，Cowan，Schlemmer，& Belser-Ehrlich，2012；Foley，Foy，Schlemmer，& Belser-Ehrlich，2010)。Johnson等人指出，现实性检测错误是由于对知觉加工和反省加工的记忆存在着重叠，或者是由于现实性检测的决策过程发生错误(Johnson，2006)。那么，现实性检测错误究竟是由于在编码中表象与知觉的相似性引起的？还是由于在提取中重新激活的事件特征的相似性引起的？Gonsalves等人(2000a，2002)发现了编码阶段的视觉表象对现实性检测错误具有重要影响，却并未揭示在提取阶段视觉表象在现实性检测错误产生中的作用。因此，拟采用现实性检测的范式考察在编码阶段和提取阶段视觉表象引发错误记忆的脑活动。与已有研究不同，本研究使用汉字材料。汉字是意音文字，具有平面型结构，加工汉字不同于加工拼音文字，更容易引起被试的想象；在学习阶段加入视觉表象清晰度的评定环节，能够控制被试的表象；实验材料在学习阶段和测试阶段都以视觉的形式呈现。

2　方法

2.1被试

20名本科生，男生8名，女生12名，年龄为19±0.56岁，视力或矫正视力正常，均为右利手。分析编码阶段ERP成分采用20名被试的数据。分析提取阶段ERP成分采用18名被试的数据，男8名，女10名，年龄为19±0.59岁。2名女生由于对编码阶段词语单独呈现项目的错误记忆叠加次数不足以及伪迹过多被剔除。

表1　词语的熟悉性、可表象性和具体性

注：括号内数字为标准差，下同。

2.2材料

405个词和270副黑白线条图。学习阶段呈现270个词，测试阶段呈现405个词，均为常用具体名词，以黑色48号宋体垂直水平居中呈现在计算机屏幕的中央。黑白线条图片取自张清芳等人(2003)修订的标准化图片，大小在200×73～250×250像素之间。实验前对词语做熟悉性、可表象性和具体性评定。熟悉性和具体性评定采用7点量表，1代表非常陌生(抽象)，7代表非常熟悉(具体)。可表象性评定采用5点量表，要求评定词语形成表象的难易，1代表难于形成表象，5代表容易形成表象。28名大学生参加熟悉性评定，30名大学生参加可表象性和具体性评定。结果见表1。

2.3程序

被试坐在隔音室内的一张舒适椅子上，注视屏幕的中心，眼睛距屏幕100cm。要求在刺激呈现中尽量少眨眼。被试明白指导语后开始实验。告知被试实验目的是评定想象形象的清晰度，并且记录构建表象过程的脑电，不告诉被试随后进行再认测试。

(1)学习阶段：被试学习270个词，要求想象词所指物体的黑白线条图，并将想象的黑白线条图投射到计算机屏幕上，要求被试判断想象形象的清晰程度，清晰按F键，不清晰按J键，告知被试实验结束后报告表象的内容和生动程度。135个词伴随图片呈现，另外135个词不伴随图片呈现，而是伴随一个250×250像素大小的空白方框呈现。伴随图片呈现的词和单独呈现的词在被试间平衡，将270个词和270副黑白线条图片分成2个学习列表(A和B)，270个词和135副黑白线条图组成学习列表A，270个词和另外135副黑白线条图组成学习列表B，一半被试学习A列表，另一半被试学习B列表。

(2)分心作业：让被试完成连续的心算任务，在屏幕上呈现数字“2043”，要求进行3分钟的倒减3运算，以阻止被试复述刚学习过的项目。

(3)测试阶段：随机呈现405个词，135个词在学习阶段伴随图片呈现，135个词在学习阶段不伴随图片呈现，135个词未在学习阶段呈现。要求被试尽可能迅速又准确地判断在学习阶段是否见过测试词所指物体的图片，见过按F键，未见过按J键。半数被试的按键方式按此规定，半数被试的按键方式相反。

学习阶段分为5个区间，每一区间呈现54个词；测试阶段为5个区间，每一区间呈现81个词。学习阶段和测试阶段的每个区间呈现的词在熟悉性、可表象性和具体性上平衡。实验结束后，要求被试报告表象的内容和表象的生动程度，并做好相应的记录。实验流程见图1。

2.4脑电记录和获得

采用Brain Products公司生产的32导事件相关电位记录与分析系统，按照国际标准10-20系统电极放置法安放电极，采用前额接地，左侧乳突作为参考电极，离线分析时将左侧乳突参考转换成双侧乳突。双眼外侧安置电极记录水平眼电(HEOG)，左眼上方安置电极记录垂直眼电(VEOU)。每个电极处的头皮电阻保持在5千欧以下。滤波带通为0.01-100Hz，采样频率为500Hz/导。完成连续记录EEG后离线(off line)处理数据，自动校正VEOU和HEOG，并排除其他伪迹。

2.5ERP数据分析

ERPs在词呈现前200ms开始记录，到2200ms时为止。排除伴有眨眼、眼动、肌电等伪迹的数据，排除标准为±100μv。根据在测试阶段是否产生错误记忆(将未见过的图片判断为见过的)将编码阶段记录的单独呈现词的ERPs叠加平均：错误地将单独呈现词判断为“见过”测试词所指物体的图片为随后错误记忆，正确地将单独呈现词判断为“未见过”测试词所指物体的图片为随后正确记忆。在测试阶段，ERP根据下列项目类型及反应进行叠加平均：将伴随图片呈现的词判断为“见过”为正确记忆，将单独呈现的词判断为“见过”为错误记忆。

图1　实验流程图

根据前人的研究及波形特征，选择4个时间窗量化ERP效应：300～600ms、600～900ms、900～1200ms、1200～1500ms。对实验结果采用2因素重复测量方差分析，两因素分别为：条件和脑区。分析编码阶段构建表象的ERPs时，条件分为随后错误记忆与随后正确记忆。分析提取阶段错误记忆产生的ERPs时，条件分为正确记忆与错误记忆；电极位置的脑区划分是：前额区(Fp1，Fp2)、额区(F3，Fz，F4)、侧额区(F7，F8)、中央区(C3，Cz，C4)、顶区(P3，Pz，P4)、枕区(O1，Oz，O2)、颞区(T7，T8)、颞枕区(P7，P8)8种水平。测量指标为平均波幅。

3　结果与分析

3.1行为实验结果

表2　不同类型项目的正确记忆率与错误记忆率

行为实验的结果见表2。错误记忆率的单因素重复测量方差分析表明，学习项目类型的主效应极其显著，Greenhouse-Geisser校正后得到F(1.1，20.7)=30.24，p<0.001，η2=0.61。事后比较表明，“词+图片”的错误记忆率(0.29)显著高于未学项目(0.04)，p<0.001。词单独呈现的错误记忆率(0.30)显著高于未学项目(0.04)，p<0.001。“词+图片”的错误记忆率(0.29)与词单独呈现的错误记忆率(0.30)差异不显著，p>0.05。

3.2ERPs结果

3.2.1在编码阶段视觉表象引发错误记忆的ERPs

根据测试阶段是否产生错误记忆(将未见图片判断为见过)将编码阶段记录的单独呈现词的ERPs叠加平均：随后错误记忆的ERPs和随后正确记忆的ERPs。见图2。

对不同时间窗的相继错误记忆效应(DIM效应)进行2(条件：随后错误记忆、随后正确记忆)×8(脑区：前额区、额区、侧额区、中央区、顶区、枕区、颞区、颞枕区)重复测量方差分析。在300～600ms处，条件的主效应不显著，F(1，19)=2.63，p>0.05。脑区的主效应显著，Greenhouse-Geisser校正后(下同)得到F(2.8，53.9)=4.87，p<0.01，η2=0.20。条件与脑区的交互作用不显著，F(2.7，50.4)=0.27，p>0.05。在600～900ms处，条件的主效应显著，F(1，19)=5.16，p<0.05，η2=0.21。随后错误记忆比随后正确记忆表现得更正向。脑区的主效应极其显著，校正后得到F(2.6，48.5)=9.16，p<0.001，η2=0.33。条件与脑区的交互作用不显著，F(2.3，43.2)=1.36，p>0.05。比较显示，在中央区、顶区、枕区和颞枕区存在明显的DIM效应，即随后错误记忆项目的ERPs比随后正确记忆项目的ERPs更正性，t=2.21，df=19，p<0.05，Cohen’d=0.72；t=3.55，df=19，p<0.01，Cohen’d=1.15；t=3.03，df=19，p<0.01，Cohen’d=0.98；t=2.84，df=19，p<0.05，Cohen’d=0.92。在900～1200ms处，条件的主效应显著，F(1，19)=5.62，p<0.05，η2=0.23。脑区的主效应不显著，F(2.5，48.2)=2.75，p>0.05。条件与脑区的交互作用不显著，F(2.3，43.3)=0.87，p>0.05。比较表明，在中央区、顶区存在明显的DIM效应，t=2.46，df=19，p<0.05，Cohen’d=0.80；t=3.07，df=19，p<0.01，Cohen’d=1.00，在颞枕区存在边缘显著差异，t=2.05，df=19，p=0.05，Cohen’d=0.67，表现为随后错误记忆项目的ERPs比随后正确记忆项目的ERPs更正性。在1200～1500ms处，条件的主效应不显著，F(1，19)=1.42，p>0.05。脑区的主效应不显著，F(2.4，46.2)=2.85，p>0.05。条件与脑区的交互作用不显著，F(2.1，40.8)=0.76，p>0.05。

图2　编码阶段随后错误记忆与随后正确记忆的ERP平均波

图3　提取阶段错误记忆与正确记忆的学习项目的ERP平均波

3.2.2在提取阶段视觉表象引发错误记忆的ERPs结果

ERPs结果见图3。对不同时间窗进行2(条件：错误记忆、正确记忆)×8(脑区：前额区、额区、侧额区、中央区、顶区、枕区、颞区、颞枕区)重复测量方差分析。结果表明，在300～600ms处，条件的主效应边缘显著，F(1，17)=4.03，p=0.06，η2=0.19。错误记忆项目的ERPs比正确记忆项目表现得更正性。脑区的主效应极其显著，校正后得到F(2.8，47.6)=7.43，p<0.001，η2=0.30。条件与脑区的交互作用不显著，F(2.9，49.2)=1.88，p>0.05。比较发现，在顶区、枕区和颞枕区错误记忆项目的ERPs均比正确记忆项目的ERPs更正性，t=2.55，df=17，p<0.05，Cohen’d=0.87；t=2.99，df=17，p<0.01，Cohen’d=1.03；t=2.57，df=17，p<0.05，Cohen’d=0.88。在600～900ms处，条件的主效应不显著，F(1，17)=0.02，p>0.05。脑区的主效应极显著，校正后得到F(3.5，59.2)=12.72，p<0.001，η2=0.43。条件与脑区的交互作用不显著，校正后得到F(2.5，42.4)=0.29，p>0.05。在900～1200ms处，条件的主效应不显著，F(1，17)=0.50，p>0.05。脑区的主效应极显著，校正后得到F(3.5，58.9)=11.65，p<0.001，η2=0.41。条件与脑区的交互作用不显著，F(2.2，36.7)=0.93，p>0.05。在1200～1500ms处，条件的主效应边缘显著，F(1，17)=4.13，p=0.06，η2=0.20。脑区的主效应极显著，校正后得到F(3.2，55.0)=5.33，p<0.01，η2=0.24。条件与脑区的交互作用不显著，F(2.0，33.4)=2.64，p>0.05。比较显示，在中央区、顶区、枕区和颞枕区差异显著，错误记忆项目的ERPs均比正确记忆项目的ERPs更正性，t=2.25，df=17，p<0.05，Cohen’d=0.77；t=2.70，df=17，p<0.05，Cohen’d=0.93；t=2.28，df=17，p<0.05，Cohen’d=0.78；t=2.37，df=17，p<0.05，Cohen’d=0.81。

综上所述，在编码阶段，对学习项目，在600～900ms处，在中央区、顶区、枕区和颞枕区存在着明显的DIM效应，即随后错误记忆项目的ERPs比随后正确记忆项目的ERPs更正性；在900～1200ms处，在中央区、顶区、颞枕区存在明显的DIM效应，随后错误记忆项目的ERPs也比随后正确记忆项目的ERPs更正性。在提取阶段，对学习项目，在300～600ms处，在顶区、枕区和颞枕区，错误记忆项目的ERPs均比正确记忆项目的ERPs更正性；在1200～1500ms处，在中央区、顶区、枕区和颞枕区，错误记忆项目的ERPs均比正确记忆项目的ERPs更正性。

4　讨论

4.1关于视觉表象引发错误记忆的ERP效应

行为实验表明，视觉表象导致错误记忆。被试将构建词所指物体的形象错误地记忆为见过物体图片，混淆了记忆的来源。

研究显示，视觉表象操作导致脑电位的变化，表现为出现ERPs晚正成分(Farah et al.，1989；Gonsalves & Paller，2000b)。Farah等人(1989)采用事件相关电位考察表象的生成过程，发现表象生成组的ERPs具有更大的晚正成分，脑电位峰值出现在枕叶和颞枕区。Gonsalves和Paller(2000b)发现，表象组的ERPs晚正成分波幅比控制组大。Gonsalves和Paller(2000a，2002)发现，在编码阶段，随后错误记忆的ERPs比随后正确记忆的ERPs在顶区和枕区具有更大的晚正成分，据此推论视觉表象在错误记忆的产生中具有重要作用，由于对学习词产生丰富想象，使得想象形象与图片经验缺少区分度，增加了来源混淆错误。因此，在编码阶段，对学习项目，随后错误记忆项目的ERPs比随后正确记忆项目的ERPs在顶区、枕区和颞枕区有更大的晚正成分，是由于对这些项目产生了丰富想象所致。想象包含编码此事件的认知操作信息，认知操作使知觉细节清晰化，而清晰化的知觉细节往往标示着实际发生的事件，使得在编码过程中的表象事件与知觉事件相似，从而产生现实性检测错误。可见，在编码阶段，视觉表象在错误记忆特别是现实性检测错误产生中具有重要影响，编码阶段清晰的视觉表象使被试随后更倾向于错误报告“见过”想象的词对应的图片。

Gonsalves和Paller(2000a)发现，在测试中，正确记忆项目的ERPs比错误记忆项目的ERPs在顶区和枕区表现得更正向。与该研究不同，在本研究中，错误记忆项目的ERPs比正确记忆项目的ERPs更正性。结合在编码阶段视觉表象引发错误记忆的ERP结果，可以认为，在提取阶段，错误记忆项目的ERPs比正确记忆项目的ERPs在顶区、枕区和颞枕区具有更大的晚正成分，表明视觉表象在错误记忆产生中同样具有重要影响。

4.2视觉表象引发错误记忆的机制——表象激活混淆假设

视觉表象引发错误记忆，是因为视觉表象与视觉关系密切。20世纪初，Perky(1910)发现，超限知觉可以被视为表象(参见：张霞，刘鸣，张积家，2013)。研究表明，表象可以整合环境中的视觉信息，视觉信息可以作为表象的内容被加工，当构建视觉表象时，视觉信息可能被错误记忆(Robin，2010)。视觉表象与视觉的密切关系亦为认知神经科学研究所证实。Kosslyn，Gani和Thompson(2006)综述说，研究者运用fMRI、PET、TMS和SPECT等技术考察视觉表象是否激活初级视觉皮质，超过50项脑成像研究显示视觉表象确实能够激活初级视觉皮质(主要是脑17区)。一些研究要求被试闭上眼睛完成认知任务，发现初级视觉皮质仍然被激活。这表明，在这些研究中，初级视觉皮质激活并非由视觉引起，而是由视觉表象的操作所导致。Kosslyn 等人认为，表象导致初级视觉皮质的激活意味着个人的信念和期望可以调整个人的实际视觉经历。本研究进一步证明了视觉表象和视觉记忆的脑活动是类似的。

在Foley等人提出的错误记忆的表象激活假设(Foley et al.，2012；Foley et al.，2010)基础上，结合源激活混淆模型(Ayers & Reder，1998)，笔者试图用“表象激活混淆假设”(Activation of Imagery Confusing Hypothesis，AICH)来解释本研究的结果。根据表象激活混淆假设，虽然人们可以用表象作为信息表征方式，却无法直接获取与之联系的激活路径。人们只能够推测表象激活的来源。当个体混淆了表象激活来源时，错误记忆就发生了(张霞，刘鸣，张积家，2015)。被试在编码阶段的表象操作激活(或重构)记忆中该对象的完整形式，这些形象在测试阶段得到了重新激活，被试又无法获取表象的激活路径，就会努力地寻求表象激活的来源，以确定表象激活是源自于表象的操作还是源自于对图片的记忆。表象激活能够使被编码事件具有更多的认知操作，而认知操作会使知觉的细节清晰化，而清晰化的知觉细节又使得被试混淆了这些形象的来源，从而导致了随后的错误再认。

表象引发错误记忆的机制对于司法审判具有重要的启示。在审讯和讯问的过程中，要求嫌疑人或证人多次地想象或提取某一记忆内容可能会对他们产生误导，使他们相信某一事件确实发生过，嫌疑人可能据此提供假的供词，承认自己未犯过的罪行，证人也可能因此提供违背事实的证言。因此，在检验供词或证言的程序上，可以把ERP技术应用到检测程序中，鉴别出由事件引发的正确记忆和由表象引发的错误记忆，为确定供词和证言的可信度提供客观的指标。

5　结论

(1)在编码阶段，随后错误记忆的ERPs比随后正确记忆的ERPs在顶区、枕区和颞枕区有更大的晚正成分。在提取阶段，错误记忆的ERPs比正确记忆的ERPs在顶区、枕区和颞枕区有更大的晚正成分。

(2)表象激活混淆在错误记忆产生中具有重要作用。表象激活混淆是表象引发错误记忆的机制。

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Relationship between the Imagery of Activation Confusion and False Memory：Evidence from an ERP Study

Zhang Xia

(Department of Applied Psychology，Guangdong University of Finance & Economics，Guangzhou 510320)

In this study，the author investigated the brain mechanisms underlying the encoding phase and retrieval phase by means of ERP techniques to further tap into electrophysiological processes of mental imagery evoking false memory.TheERPs results showed that brain potentials in response to words at encoding were more positive if the corresponding object was later falsely remembered as a picture，and these ERP differences were largest at parietal，occipital and temporal-occipital scalp locations at 600-900 ms and 900-1200 ms time intervals.Similar brain potentials during the memory test were more positive for false than for true memories.Repeated measures ANOVA yielded significant DIM effects of condition，indicating that false-memory ERPs were more positive than accurate-memory ERPs，and these ERP differences were largest at parietal，occipital and temporal-occipital scalp locations at 300-900 ms and 1200-1500 ms time intervals.In coclusion，the present findings demonstrated that mental imagery had a important role in the creation of false memory.The author explained the findings of the inner mechanisms between mental imagery and false memory from the view of the Imagery of Activation Confusing Hypothesis，which provided specific view to understand the brain mechanism on how mental imagery evoked false memory.

mental imagery；false memory；relationship；event-related potentials

国家自然科学基金专项基金项目(31371049)，广东省哲学社会科学“十二五”规划2013年度学科共建项目(GD13XXL05)，广东省教育科学“十二五”规划2013年度项目(2013JK065)，广东财经大学校级科研项目资助(12YB18001)。

B842.5

A

1003-5184(2016)04-0310-08