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所有科学瓶颈的瓶颈,最终均归于方法学瓶颈。数理心理学将逐期科普,科学诺奖为何一直难以发生在传统心理学的方法学主线?方法学可能错误。传统心理学方法包括:问卷、脑电、眼动、FMRI/近红外等。本期将探讨,脑电方法学。
要知道一个方法学的缺陷,首先要了解它的概貌。要改造传统心理学方法学,需要知道它的七寸。
脑电方法学包含:
1.成像技术。
2.脑波分析技术。
3.生物信号技术。
4.临床技术。
5.记录方法。
6.主成分分析方法。
在众多的脑电资料中,只有一页是“科学”原理级的:神经脉冲和脑电之间的关系。脑电记录的不是编码,也不是神经机制,其本质见下图:
神经的基础机制:
1.神经结构学:神经元、神经间隙(2项诺奖)
2.神经模拟信号:动作电位(诺奖)
3.电化学机制:H-H方程(诺奖)
之后,未能找到“动作电位”与输入刺激、输出信号的关系。
GP神经元模型,以神经元特征量为基础,构建神经元逻辑运算模型,促发“计算神经网络”产生,未获诺奖。而H-H方程产生的“自然神经元计算”,确立了“自然神经元学科诞生”。一流学科诞生。
GP逻辑神经元模型
H-H方程
ERP(event-related potential)是神经脉冲求和结果,即神经元是个求和器。它的反向微分,则为寻找频率发放。而心理学把ERP作为指标,寻找不同促发条件差异,并利用差异检验方法,硬生生把一个指标变为“相关”指标。心理学自此远离了神经编码的“因果律”。任意一种“因果律”,均是对对象“直接变量”的属性的表达。
视觉搜索任务中,理想化的ERP波形示例图(Woodman,2010)
生物学则利用插针方法,获得心理量、物理量和神经通讯之间的关系。和心理有关系的诺奖,被生物学率先占领。
在神经上,生物学和心理学的两大分水岭,ERP是一个典型。心理学所做的神经机制,本质是“相关”。相关无法表示为方程预测性质的定律形式,从这一点来看,它难以完成对心理量的因果律层面的揭示。
神经与心理的连接点或是产生诺奖的地方:
1.物理刺激与编码之间关系。
2.神经如何进行信号调制。
3.神经如何进行逻辑运算。
4.神经如何构成控制关系。
这四个问题解决,外加生物学的神经结构学、生物官能。原则上就可以推理出心理功能现象。心理精神功能是神经信息活动的结果。由这些方程,原则上可推理出:
1.格式塔心理学
2.心理物理学
3.心身关系
4.信息科学
5.认知心理学
6.认知神经科学等
即4个方程,就是统一上述的全部。
结论:
ERP的名字就是它的七寸。实验方法的本质是建立对研究对象的直接变量的直接或间接测量,寻找变量之间的关系。ERP需要找到和心理变量之间的数理关系,才能得到突破。
动物实验室是需要的、插针是需要的。心理学在ERP的方法学上可能需要进行改造,建立一种对心理量的直接变量关系的测量,将相关性方法改造为心理量和生理量之间连接性关系的间接测量法,或许才能在生理底层找到因果律。其他方法类同,只能做相关,需要进行改造。
未来方向:
神经编码+神经官能结构+经典发现=神经信息统一模型。
更多内容请参见数理心理学理论成果《数理心理学:心理空间几何学》与《数理心理学:人类动力学》。
《数理心理学:心理空间几何学》
《数理心理学:人类动力学》
参考文献:
高闯. (2021).数理心理学:心理空间几何学. 吉林长春:吉林大学出版社.
高闯. (2022).数理心理学:人类动力学. 吉林长春:吉林大学出版社.
Woodman G. F. (2010). A brief introduction to the use of event-related potentials in studies of perception and attention. Attention, perception & psychophysics, 72(8), 2031–2046.
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