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心理科学 PsychologicaScienc 2006,2(1:30 一33
心算加工的认知神经科学研究‘
刘昌壮
(南京师范大学认知神经科学实验室,南京。210097)
摘要近几年(199- 2005)有关心算加工的脑活动机制研究发现,类似九九乘法表这样的算术知识提取(如3 x 5)主要与左
脑顶内沟有关,但当心算变得更复杂时(如26 X 38),左脑额叶下部出现明显激活,这表明心算与语言和工作记忆关系密切。另
一方面,也存在不依赖于语言的即表现为视觉表象活动的心算,右脑的一些脑区在其中起了作用。简言之,所有与心算有关的
脑区涉及到大脑前额皮层和濒顶枕联合皮层的综合作用,并总体表现为左脑优势,但具有特殊心算能力的人其心算还与右脑前
额叶和颖叶内侧脑区的活动有关。
关健词:心算认知神经科学
心算(m entaarithm etiocalculation)指在没有 K azui等推测,有关九九乘法表的记忆储存在左脑顶
外界工具(如纸笔、计算器等)的帮助下进行的算术内沟,而对这些知识的利用则由前运动区、辅助运动
操作活动。毫无疑问,心算是我们日常生活中一种区以及额下回等位于额叶的脑区完成。在连续减法
重要的思维活动和技能,因此,对其脑活动机制的探中,右脑顶区和两侧前额区与实际的计算活动有关。
讨无疑具有重要意义。近年来,由于认知神经科学 M enon 等[[ 341认为大脑两侧角回及顶内沟在心算中
的发展,研究者开始逐步揭示心算加工的脑活动机发挥着专一作用,并进一步比较了心算能力极佳者
制,本文拟对这方面的研究作一系统的梳理和评述。(正确率达 100% )和稍差着(低于 100 )的脑区活
1 心算活动存在两种加工方式—算术知动,观察到两者的角回都有显著的激活,但心算能力
极佳者只有左脑角回激活,且其激活程度较心算能
识提取和算术运算
力差者有明显下降。Gurbe: 等[5〕强调顶叶背外侧的
真正从认知心理学角度探讨心算的研究可追溯角回和顶叶内侧的后扣带回、楔前叶是参与心算的
到1972 年 Groen 和 Parkm an1]的研究,Groen 和专一脑区,若心算变得更复杂而需要应用一些计算
Parkm an 及其后继者在试图解释心算的加工机理方规则时,左脑额叶下部出现明显激活(该脑区与语言
面发现了心算活动的两种加工方式:直接从长时记和工作记忆关系密切)。Zago 等[[ 61还进一步观察到
忆中提取算术知识与算术运算。大体而言,对于一类似 238 这样韵乘法活动中两侧颖下回被明显
些简单的心算,如 9 十6 ,3 x 5 等,我们可以很快脱口激活,认为在这种乘法计算活动中存在视觉空间表
而出,这就是从长时记忆中直接提取答案,对于长期征。以往的大量研究已得到明确结论,颖下回的活
接触计算的人而言,这种心算究其实质仅仅只是一动与视觉信息的加工有密切关系。这意味着,类似
种记忆提取,谈不上是思维活动;但对于 434 + 87,26 26 X 38 这样的心算思维活动可能既包含逻辑思维过
X 38 这样的心算,如果我们并没有记住它的现成答程(有一定的计算程序),也包含一定程度的形象思
案,那只能通过一定的运算程序进行计算才能得到维过程。
答案。这个运算程序的完成过