创造性问题解决的原型促发机制：来自行为学和fMRI的证据

摘要

人类生存的本质就是不断地进行创造，因此创造性的解决问题对于科学发现、技术变革和人类日常工作极其重要。然而人们在面对一个复杂棘手的问题时，习惯于首先在头脑中搜索先前解决类似情形的经验，重复或者模仿先前经验来解决问题。诚然，这种办法通常能够成功处理很多普通问题，然而对于那些复杂兼具挑战性的问题这种办法却往往失效，甚至阻碍人们想到正确新颖的问题解决办法。是否存在某些特定的知识或经验，能够有利于创造性问题的解决呢？目前关于创造性的研究，都未对特殊知识对创造性问题解决的影响进行探讨。而在创造性问题解决方面，原型是一种与问题语义联接较远，但与问题的关键结构存在类比关系的特殊样例。本研究从行为学和脑成像研究两方面出发，探讨了创造性问题解决过程中的原型促发机制。
　　行为学研究包括三个实验，分别探讨基于结构特征、基于功能特征、基于动态特征的原型知识对于创造性问题解决的影响。在实验一中，要求被试解决创造性问题，并且给被试呈现三种原型知识:与问题有关的基于结构特征的原型、无关的基于结构特征的原型以及无原型。结果发现，当呈现与问题有关的基于结构特征的原型时，被试解决问题的反应时短于无关的基于结构特征的原型和无原型两种条件下的反应时，而被试解决问题的完成率显著高于无关的结构特征的原型和无原型两种条件下的完成率。在实验二中，同样要求被试解决创造性问题，给被试呈现与问题有关的基于功能特征的原型、无关的基于功能特征的原型以及无原型。实验得到了与实验一相同的结果。在实验三中，仍然要求被试解决创造性问题，这时给被试呈现与问题有关的基于动态特征的原型、无关的基于动态特征的原型以及无原型。实验结果与前两个实验的发现一致，即当呈现与问题有关方面的原型时，被试解决问题的反应时间会减少，并且解决问题的完成率有显著提高。行为学实验结果证明了原型知识对于解决创造性问题具有积极的促进作用。
　　脑成像研究采用日常生活中的创造性问题和事件相关功能磁共振成像技术(fMRI)，探查了在原型知识参与下，解决创造性问题过程所引起的脑区激活情况。实验包括三种条件:有关原型条件下解决创造性问题、无关原型条件下解决创造性问题以及解决普通问题（基线）。fMRI数据显示，相对于无关原型条件，有关原型条件下解决创造性问题过程中被试左脑额中回(BA10)显著激活;同时有关原型条件与基线条件相比解决创造性问题的过程显著激活被试左脑额中回(BA10)，左脑额下回(BA47)以及其他区域。研究表明，大脑左侧额中回(BA10)主要负责在问题和原型间形成新颖的语义联接以及产生创造性的想法;而大脑左侧额下回(BA47)和其他区域共同卷入了创造性的想法产生的加工过程。
　　总之，在本研究中，行为学研究通过三个实验，采用不同模式的原型（基于结构特征、基于功能特征、基于动态特征）考察了原型知识对于创造性问题解决的作用，这不仅丰富了当前创造性领域针对特殊知识与创造性问题解决的理论研究，也为人们创造性的解决问题提供了可行性思路。通过脑成像方面的研究发现，使我们进一步探索了有关创造性问题解决的神经机制，明确了大脑前额叶尤其是左侧BA10和BA47区域在创造性想法产生过程中的功能，对进一步探索在启发性知识帮助下的创造性问题解决的认知神经机制具有重要的意义。

目录

声明

摘要

1．文献综述

1．1 研究背景

1．2 问题提出

2．绪论

2．1 研究目的和意义

2．2 研究范围和内容

3．创造性问题解决的行为学研究

3．1 实验一

3．1．1 实验被试

3．1．2 实验材料

3．1．3 实验程序

3．1．4 统计与结果

3．1．5 讨论

3．2 实验二

3．2．1 实验被试

3．2．2 实验材料

3．2．3 实验程序

3．2．4 统计与结果

3．2．5 讨论

3．3 实验三

3．3．1 实验被试

3．3．2 实验材料

3．3．3 实验程序

3．3．4 统计与结果

3．3．5 讨论

4．行为学研究结果讨论

5．创造性问题解决的神经机制的脑成像研究

5．1 实验目的

5．2 实验被试

5．3 实验材料

5．4 实验程序

5．5 MRI的数据采集与数据处理

5．6 数据分析

5．7 统计与结果

5．7．1 行为数据

5．7．2 影像数据

6．脑成像研究结果讨论

7．结论与展望

参考文献

附录

致谢

科研成果