人类空间记忆和空间巡航
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摘要人类如何表征周围环境的空间结构信息，如何利用记忆中的空间表征来指导个体在环境中的空间活动，已成为认知心理学、神经科学、地理学以及人工智能研究的重要课题。文章综述了作者负责的实验室及其合作者近年来在视觉空间信息表征、基于运动的空间表征更新，以及认知系统中的不同空间信息处理模块等方面的研究工作，对以上问题及其内在的认知机制问题进行了初步的探讨。
关键词空间记忆，空间参照系，空间表征，空间更新。
分类号B842
1 引言
所有的动物和人都是在空间中生存和进化的，一个生物体能否成功地存活和繁衍，空间信息加工能力至关重要。自从Tolman[1]提出认知地图(Cognitive map)概念以来，动物和人的空间记忆便成为心理学研究的一个基本问题。20世纪80年代之后，空间记忆研究更是吸引着认知心理学、神经科学、地理学以及人工智能等多种学科的研究兴趣。在人类空间信息加工机制研究方面，不同研究者对空间表征的朝向特异性与组织结构[2]，空间记忆的发生发展[3]，不同感觉通道下的空间信息获取与空间记忆[4,5]，以及通过语言描述所形成空间记忆[6,7]等方面进行了系统深入的探讨。
与此同时，空间记忆的脑神经机制研究也一直是认知神经科学和神经生物学关注的热点问题。比如O’keefe和Nadel采用电生理方法最早发现老鼠海马中存在着对空间位置信息具有特异性反应的位置神经元(place cell)[8]，Taube在老鼠丘脑发现了对个体朝向有特异性反应的朝向神经元(head direction cell)[9]，Epstein和Kanwisher运用fMRI发现了人对空间场景有特定激活的海马旁回(parahippocampal place area, PPA)[10]等。近来Ekstrom等人结合电生理与虚拟现实技术，在人的大脑中同时记录到了位置和朝向两种神经元的特异性活动[11]。Halfting等人最近的研究则在老鼠大脑的内嗅皮层(entorhinal cortex)发现了支持空间地图表征的微观神经生理基础[12]。这些研究发现极大的推进了人们对空间认知神经机制的理解和把握。
虽然人们可以自如的进行各种空间活动，但人们并未意识到协调和控制空间活动的认知系统是多么复杂和有效。其实，人的感知系统在空间活动过程中不断地收集着周围环境的空间信息 ......
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