表象激活混淆與錯誤記憶的關系
——來自ERP研究的證據*

張　霞

(廣東財經大學應用心理學系，廣州 510320)

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表象激活混淆與錯誤記憶的關系
——來自ERP研究的證據*

張霞

(廣東財經大學應用心理學系，廣州 510320)

采用ERP技術考察表象激活混淆與錯誤記憶的關系。發現：(1)在編碼階段，隨后錯誤記憶的ERPs比隨后正確記憶的ERPs在頂區、枕區和顳枕區有更大的晚正成分。(2)在提取階段，錯誤記憶的ERPs比正確記憶的ERPs在頂區、枕區和顳枕區有更大的晚正成分。整個研究表明，表象激活混淆在錯誤記憶產生中具有重要作用。根據研究結果提出“表象激活混淆假設”，認為人們雖然使用表象的信息表征方式，卻無法獲取與之聯系的激活路徑，容易混淆表象激活的來源。表象激活混淆是表象引發錯誤記憶的機制。

表象；錯誤記憶；關系；腦事件相關電位

1　引言

錯誤記憶是指人們對過去事件的報告偏離事實(楊治良，2009)。當人回憶出并未發生的事件或者回憶事件與真實情況不符時，錯誤記憶就發生了。表象可以導致錯誤記憶產生，人們將表象過的事件當作發生過的事件(楊治良，2009；張霞，劉鳴，張積家，2013)。由表象引發的錯誤記憶屬于現實性檢測錯誤。Gonsalves和Paller(2000a，2002)發現，對未伴隨圖片呈現的學習詞，如果被錯誤再認，隨后的ERPs比隨后正確記憶的ERPs在頂區和枕區有更大的晚正成分，在測試階段，正確記憶的ERPs比錯誤記憶的ERPs在頂區和枕區表現得更正向。這是因為被試對學習詞產生了豐富的視覺想象，使得想象形象與對圖片的經驗缺少區分度，增加了來源混淆錯誤。

建構記憶理論認為，記憶痕跡由涉及對事件編碼的皮質區的分布式神經網絡組成，這些神經網絡在提取中被重新激活了(Schacter，Gaesser，& Addis，2013)。這一機制可以解釋視覺表象與視覺的混淆。視覺表象與視覺激活了許多相同腦區(Kosslyn，Ganis，& Thompson，2006)，這意味著視覺表象與視知覺擁有相同的皮層表征。視覺表象與視知覺具有功能和結構的等價性。由于視覺表象類似于視知覺(Borst & Kosslyn，2008；張霞，劉鳴，2009，2010)，因而增加了由視覺表象和視知覺產生的痕跡混淆，從而導致現實性檢測錯誤(Gonsalves & Paller，2000a，2002)。

清晰的視覺表象導致難于進行現實性檢測，是因為視覺表象操作提供了清晰的視覺形象，使人誤認為是記憶。在來源檢測框架基礎上，Foley等人提出表象激活假設(Imaginal Activation Hypothesis)來解釋表象對錯誤記憶的影響，認為表象可以激活(或重構)記憶中的完整形式，被試容易將表象誤認為是對圖片的記憶，錯誤地報告他們見過相應的圖片(Foley，Cowan，Schlemmer，& Belser-Ehrlich，2012；Foley，Foy，Schlemmer，& Belser-Ehrlich，2010)。Johnson等人指出，現實性檢測錯誤是由于對知覺加工和反省加工的記憶存在著重疊，或者是由于現實性檢測的決策過程發生錯誤(Johnson，2006)。那么，現實性檢測錯誤究竟是由于在編碼中表象與知覺的相似性引起的？還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)發現了編碼階段的視覺表象對現實性檢測錯誤具有重要影響，卻并未揭示在提取階段視覺表象在現實性檢測錯誤產生中的作用。因此，擬采用現實性檢測的范式考察在編碼階段和提取階段視覺表象引發錯誤記憶的腦活動。與已有研究不同，本研究使用漢字材料。漢字是意音文字，具有平面型結構，加工漢字不同于加工拼音文字，更容易引起被試的想象；在學習階段加入視覺表象清晰度的評定環節，能夠控制被試的表象；實驗材料在學習階段和測試階段都以視覺的形式呈現。

2　方法

2.1被試

20名本科生，男生8名，女生12名，年齡為19±0.56歲，視力或矯正視力正常，均為右利手。分析編碼階段ERP成分采用20名被試的數據。分析提取階段ERP成分采用18名被試的數據，男8名，女10名，年齡為19±0.59歲。2名女生由于對編碼階段詞語單獨呈現項目的錯誤記憶疊加次數不足以及偽跡過多被剔除。

表1　詞語的熟悉性、可表象性和具體性

注：括號內數字為標準差，下同。

2.2材料

405個詞和270副黑白線條圖。學習階段呈現270個詞，測試階段呈現405個詞，均為常用具體名詞，以黑色48號宋體垂直水平居中呈現在計算機屏幕的中央。黑白線條圖片取自張清芳等人(2003)修訂的標準化圖片，大小在200×73～250×250像素之間。實驗前對詞語做熟悉性、可表象性和具體性評定。熟悉性和具體性評定采用7點量表，1代表非常陌生(抽象)，7代表非常熟悉(具體)。可表象性評定采用5點量表，要求評定詞語形成表象的難易，1代表難于形成表象，5代表容易形成表象。28名大學生參加熟悉性評定，30名大學生參加可表象性和具體性評定。結果見表1。

2.3程序

被試坐在隔音室內的一張舒適椅子上，注視屏幕的中心，眼睛距屏幕100cm。要求在刺激呈現中盡量少眨眼。被試明白指導語后開始實驗。告知被試實驗目的是評定想象形象的清晰度，并且記錄構建表象過程的腦電，不告訴被試隨后進行再認測試。

(1)學習階段：被試學習270個詞，要求想象詞所指物體的黑白線條圖，并將想象的黑白線條圖投射到計算機屏幕上，要求被試判斷想象形象的清晰程度，清晰按F鍵，不清晰按J鍵，告知被試實驗結束后報告表象的內容和生動程度。135個詞伴隨圖片呈現，另外135個詞不伴隨圖片呈現，而是伴隨一個250×250像素大小的空白方框呈現。伴隨圖片呈現的詞和單獨呈現的詞在被試間平衡，將270個詞和270副黑白線條圖片分成2個學習列表(A和B)，270個詞和135副黑白線條圖組成學習列表A，270個詞和另外135副黑白線條圖組成學習列表B，一半被試學習A列表，另一半被試學習B列表。

(2)分心作業：讓被試完成連續的心算任務，在屏幕上呈現數字“2043”，要求進行3分鐘的倒減3運算，以阻止被試復述剛學習過的項目。

(3)測試階段：隨機呈現405個詞，135個詞在學習階段伴隨圖片呈現，135個詞在學習階段不伴隨圖片呈現，135個詞未在學習階段呈現。要求被試盡可能迅速又準確地判斷在學習階段是否見過測試詞所指物體的圖片，見過按F鍵，未見過按J鍵。半數被試的按鍵方式按此規定，半數被試的按鍵方式相反。

學習階段分為5個區間，每一區間呈現54個詞；測試階段為5個區間，每一區間呈現81個詞。學習階段和測試階段的每個區間呈現的詞在熟悉性、可表象性和具體性上平衡。實驗結束后，要求被試報告表象的內容和表象的生動程度，并做好相應的記錄。實驗流程見圖1。

2.4腦電記錄和獲得

采用Brain Products公司生產的32導事件相關電位記錄與分析系統，按照國際標準10-20系統電極放置法安放電極，采用前額接地，左側乳突作為參考電極，離線分析時將左側乳突參考轉換成雙側乳突。雙眼外側安置電極記錄水平眼電(HEOG)，左眼上方安置電極記錄垂直眼電(VEOU)。每個電極處的頭皮電阻保持在5千歐以下。濾波帶通為0.01-100Hz，采樣頻率為500Hz/導。完成連續記錄EEG后離線(off line)處理數據，自動校正VEOU和HEOG，并排除其他偽跡。

2.5ERP數據分析

ERPs在詞呈現前200ms開始記錄，到2200ms時為止。排除伴有眨眼、眼動、肌電等偽跡的數據，排除標準為±100μv。根據在測試階段是否產生錯誤記憶(將未見過的圖片判斷為見過的)將編碼階段記錄的單獨呈現詞的ERPs疊加平均：錯誤地將單獨呈現詞判斷為“見過”測試詞所指物體的圖片為隨后錯誤記憶，正確地將單獨呈現詞判斷為“未見過”測試詞所指物體的圖片為隨后正確記憶。在測試階段，ERP根據下列項目類型及反應進行疊加平均：將伴隨圖片呈現的詞判斷為“見過”為正確記憶，將單獨呈現的詞判斷為“見過”為錯誤記憶。

圖1　實驗流程圖

根據前人的研究及波形特征，選擇4個時間窗量化ERP效應：300～600ms、600～900ms、900～1200ms、1200～1500ms。對實驗結果采用2因素重復測量方差分析，兩因素分別為：條件和腦區。分析編碼階段構建表象的ERPs時，條件分為隨后錯誤記憶與隨后正確記憶。分析提取階段錯誤記憶產生的ERPs時，條件分為正確記憶與錯誤記憶；電極位置的腦區劃分是：前額區(Fp1，Fp2)、額區(F3，Fz，F4)、側額區(F7，F8)、中央區(C3，Cz，C4)、頂區(P3，Pz，P4)、枕區(O1，Oz，O2)、顳區(T7，T8)、顳枕區(P7，P8)8種水平。測量指標為平均波幅。

3　結果與分析

3.1行為實驗結果

表2　不同類型項目的正確記憶率與錯誤記憶率

行為實驗的結果見表2。錯誤記憶率的單因素重復測量方差分析表明，學習項目類型的主效應極其顯著，Greenhouse-Geisser校正后得到F(1.1，20.7)=30.24，p<0.001，η2=0.61。事后比較表明，“詞+圖片”的錯誤記憶率(0.29)顯著高于未學項目(0.04)，p<0.001。詞單獨呈現的錯誤記憶率(0.30)顯著高于未學項目(0.04)，p<0.001。“詞+圖片”的錯誤記憶率(0.29)與詞單獨呈現的錯誤記憶率(0.30)差異不顯著，p>0.05。

3.2ERPs結果

3.2.1在編碼階段視覺表象引發錯誤記憶的ERPs

根據測試階段是否產生錯誤記憶(將未見圖片判斷為見過)將編碼階段記錄的單獨呈現詞的ERPs疊加平均：隨后錯誤記憶的ERPs和隨后正確記憶的ERPs。見圖2。

對不同時間窗的相繼錯誤記憶效應(DIM效應)進行2(條件：隨后錯誤記憶、隨后正確記憶)×8(腦區：前額區、額區、側額區、中央區、頂區、枕區、顳區、顳枕區)重復測量方差分析。在300～600ms處，條件的主效應不顯著，F(1，19)=2.63，p>0.05。腦區的主效應顯著，Greenhouse-Geisser校正后(下同)得到F(2.8，53.9)=4.87，p<0.01，η2=0.20。條件與腦區的交互作用不顯著，F(2.7，50.4)=0.27，p>0.05。在600～900ms處，條件的主效應顯著，F(1，19)=5.16，p<0.05，η2=0.21。隨后錯誤記憶比隨后正確記憶表現得更正向。腦區的主效應極其顯著，校正后得到F(2.6，48.5)=9.16，p<0.001，η2=0.33。條件與腦區的交互作用不顯著，F(2.3，43.2)=1.36，p>0.05。比較顯示，在中央區、頂區、枕區和顳枕區存在明顯的DIM效應，即隨后錯誤記憶項目的ERPs比隨后正確記憶項目的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處，條件的主效應顯著，F(1，19)=5.62，p<0.05，η2=0.23。腦區的主效應不顯著，F(2.5，48.2)=2.75，p>0.05。條件與腦區的交互作用不顯著，F(2.3，43.3)=0.87，p>0.05。比較表明，在中央區、頂區存在明顯的DIM效應，t=2.46，df=19，p<0.05，Cohen’d=0.80；t=3.07，df=19，p<0.01，Cohen’d=1.00，在顳枕區存在邊緣顯著差異，t=2.05，df=19，p=0.05，Cohen’d=0.67，表現為隨后錯誤記憶項目的ERPs比隨后正確記憶項目的ERPs更正性。在1200～1500ms處，條件的主效應不顯著，F(1，19)=1.42，p>0.05。腦區的主效應不顯著，F(2.4，46.2)=2.85，p>0.05。條件與腦區的交互作用不顯著，F(2.1，40.8)=0.76，p>0.05。

圖2　編碼階段隨后錯誤記憶與隨后正確記憶的ERP平均波

圖3　提取階段錯誤記憶與正確記憶的學習項目的ERP平均波

3.2.2在提取階段視覺表象引發錯誤記憶的ERPs結果

ERPs結果見圖3。對不同時間窗進行2(條件：錯誤記憶、正確記憶)×8(腦區：前額區、額區、側額區、中央區、頂區、枕區、顳區、顳枕區)重復測量方差分析。結果表明，在300～600ms處，條件的主效應邊緣顯著，F(1，17)=4.03，p=0.06，η2=0.19。錯誤記憶項目的ERPs比正確記憶項目表現得更正性。腦區的主效應極其顯著，校正后得到F(2.8，47.6)=7.43，p<0.001，η2=0.30。條件與腦區的交互作用不顯著，F(2.9，49.2)=1.88，p>0.05。比較發現，在頂區、枕區和顳枕區錯誤記憶項目的ERPs均比正確記憶項目的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處，條件的主效應不顯著，F(1，17)=0.02，p>0.05。腦區的主效應極顯著，校正后得到F(3.5，59.2)=12.72，p<0.001，η2=0.43。條件與腦區的交互作用不顯著，校正后得到F(2.5，42.4)=0.29，p>0.05。在900～1200ms處，條件的主效應不顯著，F(1，17)=0.50，p>0.05。腦區的主效應極顯著，校正后得到F(3.5，58.9)=11.65，p<0.001，η2=0.41。條件與腦區的交互作用不顯著，F(2.2，36.7)=0.93，p>0.05。在1200～1500ms處，條件的主效應邊緣顯著，F(1，17)=4.13，p=0.06，η2=0.20。腦區的主效應極顯著，校正后得到F(3.2，55.0)=5.33，p<0.01，η2=0.24。條件與腦區的交互作用不顯著，F(2.0，33.4)=2.64，p>0.05。比較顯示，在中央區、頂區、枕區和顳枕區差異顯著，錯誤記憶項目的ERPs均比正確記憶項目的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。

綜上所述，在編碼階段，對學習項目，在600～900ms處，在中央區、頂區、枕區和顳枕區存在著明顯的DIM效應，即隨后錯誤記憶項目的ERPs比隨后正確記憶項目的ERPs更正性；在900～1200ms處，在中央區、頂區、顳枕區存在明顯的DIM效應，隨后錯誤記憶項目的ERPs也比隨后正確記憶項目的ERPs更正性。在提取階段，對學習項目，在300～600ms處，在頂區、枕區和顳枕區，錯誤記憶項目的ERPs均比正確記憶項目的ERPs更正性；在1200～1500ms處，在中央區、頂區、枕區和顳枕區，錯誤記憶項目的ERPs均比正確記憶項目的ERPs更正性。

4　討論

4.1關于視覺表象引發錯誤記憶的ERP效應

行為實驗表明，視覺表象導致錯誤記憶。被試將構建詞所指物體的形象錯誤地記憶為見過物體圖片，混淆了記憶的來源。

研究顯示，視覺表象操作導致腦電位的變化，表現為出現ERPs晚正成分(Farah et al.，1989；Gonsalves & Paller，2000b)。Farah等人(1989)采用事件相關電位考察表象的生成過程，發現表象生成組的ERPs具有更大的晚正成分，腦電位峰值出現在枕葉和顳枕區。Gonsalves和Paller(2000b)發現，表象組的ERPs晚正成分波幅比控制組大。Gonsalves和Paller(2000a，2002)發現，在編碼階段，隨后錯誤記憶的ERPs比隨后正確記憶的ERPs在頂區和枕區具有更大的晚正成分，據此推論視覺表象在錯誤記憶的產生中具有重要作用，由于對學習詞產生豐富想象，使得想象形象與圖片經驗缺少區分度，增加了來源混淆錯誤。因此，在編碼階段，對學習項目，隨后錯誤記憶項目的ERPs比隨后正確記憶項目的ERPs在頂區、枕區和顳枕區有更大的晚正成分，是由于對這些項目產生了豐富想象所致。想象包含編碼此事件的認知操作信息，認知操作使知覺細節清晰化，而清晰化的知覺細節往往標示著實際發生的事件，使得在編碼過程中的表象事件與知覺事件相似，從而產生現實性檢測錯誤。可見，在編碼階段，視覺表象在錯誤記憶特別是現實性檢測錯誤產生中具有重要影響，編碼階段清晰的視覺表象使被試隨后更傾向于錯誤報告“見過”想象的詞對應的圖片。

Gonsalves和Paller(2000a)發現，在測試中，正確記憶項目的ERPs比錯誤記憶項目的ERPs在頂區和枕區表現得更正向。與該研究不同，在本研究中，錯誤記憶項目的ERPs比正確記憶項目的ERPs更正性。結合在編碼階段視覺表象引發錯誤記憶的ERP結果，可以認為，在提取階段，錯誤記憶項目的ERPs比正確記憶項目的ERPs在頂區、枕區和顳枕區具有更大的晚正成分，表明視覺表象在錯誤記憶產生中同樣具有重要影響。

4.2視覺表象引發錯誤記憶的機制——表象激活混淆假設

視覺表象引發錯誤記憶，是因為視覺表象與視覺關系密切。20世紀初，Perky(1910)發現，超限知覺可以被視為表象(參見：張霞，劉鳴，張積家，2013)。研究表明，表象可以整合環境中的視覺信息，視覺信息可以作為表象的內容被加工，當構建視覺表象時，視覺信息可能被錯誤記憶(Robin，2010)。視覺表象與視覺的密切關系亦為認知神經科學研究所證實。Kosslyn，Gani和Thompson(2006)綜述說，研究者運用fMRI、PET、TMS和SPECT等技術考察視覺表象是否激活初級視覺皮質，超過50項腦成像研究顯示視覺表象確實能夠激活初級視覺皮質(主要是腦17區)。一些研究要求被試閉上眼睛完成認知任務，發現初級視覺皮質仍然被激活。這表明，在這些研究中，初級視覺皮質激活并非由視覺引起，而是由視覺表象的操作所導致。Kosslyn 等人認為，表象導致初級視覺皮質的激活意味著個人的信念和期望可以調整個人的實際視覺經歷。本研究進一步證明了視覺表象和視覺記憶的腦活動是類似的。

在Foley等人提出的錯誤記憶的表象激活假設(Foley et al.，2012；Foley et al.，2010)基礎上，結合源激活混淆模型(Ayers & Reder，1998)，筆者試圖用“表象激活混淆假設”(Activation of Imagery Confusing Hypothesis，AICH)來解釋本研究的結果。根據表象激活混淆假設，雖然人們可以用表象作為信息表征方式，卻無法直接獲取與之聯系的激活路徑。人們只能夠推測表象激活的來源。當個體混淆了表象激活來源時，錯誤記憶就發生了(張霞，劉鳴，張積家，2015)。被試在編碼階段的表象操作激活(或重構)記憶中該對象的完整形式，這些形象在測試階段得到了重新激活，被試又無法獲取表象的激活路徑，就會努力地尋求表象激活的來源，以確定表象激活是源自于表象的操作還是源自于對圖片的記憶。表象激活能夠使被編碼事件具有更多的認知操作，而認知操作會使知覺的細節清晰化，而清晰化的知覺細節又使得被試混淆了這些形象的來源，從而導致了隨后的錯誤再認。

表象引發錯誤記憶的機制對于司法審判具有重要的啟示。在審訊和訊問的過程中，要求嫌疑人或證人多次地想象或提取某一記憶內容可能會對他們產生誤導，使他們相信某一事件確實發生過，嫌疑人可能據此提供假的供詞，承認自己未犯過的罪行，證人也可能因此提供違背事實的證言。因此，在檢驗供詞或證言的程序上，可以把ERP技術應用到檢測程序中，鑒別出由事件引發的正確記憶和由表象引發的錯誤記憶，為確定供詞和證言的可信度提供客觀的指標。

5　結論

(1)在編碼階段，隨后錯誤記憶的ERPs比隨后正確記憶的ERPs在頂區、枕區和顳枕區有更大的晚正成分。在提取階段，錯誤記憶的ERPs比正確記憶的ERPs在頂區、枕區和顳枕區有更大的晚正成分。

(2)表象激活混淆在錯誤記憶產生中具有重要作用。表象激活混淆是表象引發錯誤記憶的機制。

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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

國家自然科學基金專項基金項目(31371049)，廣東省哲學社會科學“十二五”規劃2013年度學科共建項目(GD13XXL05)，廣東省教育科學“十二五”規劃2013年度項目(2013JK065)，廣東財經大學校級科研項目資助(12YB18001)。

B842.5

A

1003-5184(2016)04-0310-08