2017-04-11 | Enhancing Perceptual learning
2017年4月11号下午,来自美国西北大学的Beverly Wright教授受IDG/麦戈文脑研究所的余聪教授邀请来到北京大学,并在王克桢楼1113会议室为大家带来一场题为“Enhancing Perceptual learning”的学术报告。
Wright教授主要研究听觉的知觉学习。知觉学习是通过训练来提高知觉能力的过程,它体现了知觉系统的可塑性。在Wright教授的工作中,她探讨了听觉知觉学习的动力和机制,希望找到高效的知觉训练方式。
在Wright教授的实验中,被试需要完成一段时间的声音频率辨别任务,即判断两对声音频率的高低。相比于没有接受训练或是训练其它无关任务的被试,接受这种训练的被试后测频率辨别阈值会显著降低。这个结果也与其他很多视觉、听觉知觉学习的研究结果一致,说明知觉学习可以提高听觉频率辨别任务的阈值。
随后,Wright教授比较了训练量不同的两组被试,她发现,当每天训练360个试次时,被试的表现没有提高,但若每天训练900个试次,被试的表现则有显著的提高。此外,若将每天训练的900个试次分成两段,两段训练之间间隔30分钟,使用这样的训练方式也不会提高被试的表现。这种结果也同样发生在在另一个语音分辨任务中。
研究还发现,当达到一定的训练量后,每天更多的训练不能带来更多的学习效果。在一个听觉的时间间隔辨别任务的训练中,每天训练360个试次和900个试次带来的进步量是相同的。
综合以上实验,Wright教授指出,如果每阶段的训练量过少,不足以带来学习;但若过多,则会导致一部分试次的浪费。由此,Wright提出了一个假设,每次训练会带来一定在任务上的改变,但是这种改变只有达到一定的阈值后才能进入记忆系统,由此才能产生学习。所以有效的训练方式是每阶段应训练适当多的试次,且训练量刚好可以达到改变的阈值。
前面的研究表明,若每阶段训练次数较少,不能达到能够进入记忆系统的阈值,从而也不能产生学习。但是这种学习效果的缺失是否能通过补充其它任务的训练得以完善呢?Wright教授接着探讨了在训练中交替训练其他任务对学习的影响。研究发现如果在少次数的声音频率辨别训练中交替少次数的声音响度辨别任务(或声音间隔辨别),这时,即便是少次数的相关任务的训练,也能产生与多次数训练相同的学习效果。在视觉任务的训练中也有同样的结果:交替训练朝向辨别任务和空间频率辨别任务也能使朝向辨别能力提高,且与单一训练朝向辨别任务所导致的学习效果相同。更有意思的是,在语音分辨任务的学习中,若将这种任务与其他听觉任务交替训练,甚至能带来更好的语音分辨能力的提高。
Wright教授将这种两种任务交替完成的训练称为任务+呈现的芝加哥版训练范式。接下来,Wright教授探讨了呈现任务中的刺激性质对于学习的影响。她发现,当在语音分辨任务中,给被试呈现在噪音环境下的刺激,这样可以产生学习。但是,如果在噪音环境下训练语言辨别任务,此时呈现噪音环境下的刺激就不能产生学习,然而,若此时呈现清晰的刺激,还是能带来大量的学习。因此,Wright教授认为,在训练之后单纯地呈现刺激并不能够帮助学习,只有在被试能够对这种刺激有一定的处理过程后,学习才能够发生。
既然训练后刺激的呈现能够帮助学习,那么若训练后的无关任务会抑制前一个任务的处理过程,这种训练方式是否能抑制学习的效果呢?在接下来的实验中,Wright教授在训练听觉的语音辨别任务中交替训练了视觉任务,并在视觉任务的完成过程中呈现听觉刺激,从而抑制对听觉刺激的加工。研究发现,当加入视觉任务后,听觉任务的进步量显著降低,且当视觉任务很难时,需要很多注意资源时,听觉语音辨别任务就不能学习了。有趣的是,如果在训练视觉任务时不呈现听觉刺激,则不会影响听觉任务的学习。因此研究者认为,和学习增强的效果一样,抑制的效果也能在任务后的一段时间发生。
讲述完其实验室如何促进听觉知觉学习中的研究工作后,Wright教授将主题转向了知觉学习在人的毕生发展以及在疾病人群中的效果。
在Wright的研究中,若给青少年,成年人和老年人用训练成年人的知觉学习的范式来训练的话,知觉学习的效果也不一样。例如,对于时间间隔分辨任务,虽然青少年和成年人的起始阈值相同,但11岁的青少年都无法通过训练进步,14岁组的青少年中,有一半可以进步,而另一半与11岁的青少年一样,也没有进步。而成年人组所有被试均有进步。而对于老年人,有一部分老年人对于声音时间知觉能力和成年人一样,但是这一部分老年人的知觉能力并不能通过训练得以提高;另外一部分老年人阈值远远高于成年人,这部分被试会有学习的效果,但是知觉能力只能提高到成年人的起始能力的水平。并且,若给有阅读障碍的成年人训练相同的任务,也有一半的被试不能学习。
Wright教授总结了不同的训练方式、训练时间对知觉学习的学习效果的影响。
这些新的关于知觉学习的信息可以帮助我们更好的理解知觉学习的机制,同时有助于我们在训练中采用更有效的提高知觉能力的训练方式。