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共同编码理论

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共同编码理论（英语：Common coding theory）是一种认知心理学理论，描述了知觉表征（例如看到和听到的事物）和运动表征（例如手部动作）是如何联系在一起的。该理论认为，知觉和运动都有一个共享的表征（共同代码）。更重要的是，看到事件发生会激活与事件相关的动作，而执行动作会激活相关的知觉事件。 [1]

直接联系知觉 - 动作的想法，起源于美国心理学家威廉·詹姆士以及更近期的美国神经生理学家和诺贝尔奖得主罗杰·斯佩里的工作。斯佩里认为，知觉 - 动作周期是神经系统的基本逻辑。[2]知觉 - 动作过程在功能上是相互缠结的： “知觉是动作的工具，而动作（英语：Action (philosophy)）也是知觉的工具”。事实上，脊椎动物的大脑已经进化到可以控制运动行为，有著将感觉模式转化为运动协调模式的基本功能。

背景

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经典的认知方法是一种“三明治”模型，它假设资讯处理分为三个阶段：“知觉”、“认知”和“动作（英语：Action (philosophy)）”。在该模型中，知觉和动作并不会直接互相影响，而是需要认知处理来将知觉表征转换为动作。例如，这可能需要创建任意链接（感知和运动代码之间的映射）。[3]

与三明治模型不同，共同编码解释认为，知觉和动作是由共同的计算代码直接链接而成。[4]

这一理论由德国科学家沃夫冈·普林茨(Wolfgang Prinz)与马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所的同事们提出，他们主张知觉和动作之间是对等的。其核心假设是，动作是根据可感知的效应（也就是远端的知觉事件）来进行编码。[5]该理论还指出，对于动作的知觉应该会激活动作表征，使得所感知的程度和呈现的动作相似。[6]这种主张表明我们以相称的方式进行观察、执行和想像，并对动作和知觉表征的性质作出具体的预测。首先，观察和执行动作的表征应该依赖于共享的神经基底。其次，共同的认知系统会根据先前的直接感知来预测动作的促进作用，反之亦然。第三，当动作和知觉试图同时触接共享表征时，该系统可以预测干扰带来的影响。

共同编码的证据

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从2000年开始，越来越多的结果被解释为支持共同编码理论。

例如，一项fMRI研究指出了大脑对于“运动的2/3幂定律”的响应（说明了运动曲率和速度之间的强耦合）比其他类型的运动更强大、更广泛。对这一规律的遵循，反映了在大脑中有一个很大的网络区域被激活，而该网路区域会促进了动作产出、视觉运动处理和动作观察功能。这些结果支持了共同编码，以及支持运动知觉和运动产出有相似神经编码的想法。 [7]

一项在大脑中共同编码的直接证据来自于这样的事实：模式分类器可以根据大脑活动来区分某人是否执行了动作A或动作B，也可以对这个人是否听到动作A或动作B的声音进行分类，从而证明动作执行和动作感知是使用共同代码呈现的。[8]EEG研究证据进一步支持这个理论，研究认知任务中知觉和动作的生理基质。透过独立成分分析（ICA）隔离皮质活动，一致地揭示了与处理感官刺激有关的成分，并同时产出适当的运动反应。这为共同代码涉及知觉- 动作回路中提供了证据。[9]

最近[何时？]，共同编码理论引起了研究人员对发展心理学，[10]认知神经科学、[11]机器人学、[12]和社会心理学的兴趣。[13]

相称的表征

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在单独的编码之上，共同编码假定还有其他表征域，使传入和传出资讯共享相同的表征格式和维度。共同编码是指“晚期”传入表征（环境事件）和“早期”传出表征（预期事件）。因为这些表征都显示出远端参考，因此是相称的。[14] [15]这些表征允许在知觉和动作之间创建不依赖于任意映射的连接。我们会从给定的当前事件以及预期的未来事件，来决定进行什么样的操作（事件代码和动作代码之间的匹配），而共同编码会借由这些操作来构思动作计划。特别地，知觉和动作可以透过相似性彼此调制。与基于规则的不相称代码不同，不相称代码的映射需要事先获取映射规则，而基于相似度的相称代码匹配则不需要事先获取规则。

意念动作性原则

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根据威廉·詹姆士 （1890）和鲁道夫·赫尔曼·陆宰 （1852）的意念动作理论，共同编码理论假定，动作是由知觉结果来表示的，以跟其他事件一样的方式来表示，唯一的特色是动作是（或可以是）透过身体动作产生。可感知的动作结果可能在两个主要维度上有所不同："常驻的影响"和"疏远的影响"，以及“冷却的结果”和“热烈的结果”（即与动作结果相关的奖励值）。[16]


当个体执行动作时，他们知道这些动作会导致什么结果(意念动作学习)。意念动作理论主张，这些关联也可以用于倒序(cf. William James, 1890 II, p. 526)：“当个体感知到所知的事件(来自过去的学习)可能来自某些运动，对这些事件的知觉，可能引起产出这些事件的运动(意念动作的控制)。”学习及控制的区别等同于在动作学习及动作控制中，正逆向计算的区别。[17]鉴于当前动作结果, 意念动作学习会预测和期待动作结果；鉴于预期的动作结果，意念动作控制会选择和控制动作。

相关方法

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虽然大多数传统方法倾向于强调知觉和动作的相对独立性，但一些理论认为需要更紧密的联系。言语知觉的运动理论及动作知觉已经为动作会对知觉贡献提供了依据。[18][19]生态学方法也主张在知觉和动作之间存在着非表征性的联系。[20][21]在今日，共同编码理论与两个相互交叉领域的研究和理论密切相关：“镜像神经元系统”及“体化认知”。就镜像系统而言，共同编码似乎反映了镜像神经元的功能逻辑和大脑机制。 [22]就体化认知而言，共同编码与“意义是被体现的”主张一致，也就是意义是以知觉和动作为基础。[23][24]

参见

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参考文献

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  1. ^ Prinz, W. (1984). Modes of linkage between perception and action. In W. Prinz & A.-F. Sanders (Eds.), Cognition and motor processes (pp. 185-193). Berlin: Springer.
  2. ^ Sperry, R.W. Neurology and the mind-body problem. American Scientist. 1952, 40: 291–312. 
  3. ^ Massaro, D. W. (1990). An information-processing analysis of perception and action. In O. Neumann & W. Prinz (Eds.), Relationships between perception and action: Current approaches (pp. 133-166). Berlin: Springer.
  4. ^ Prinz, W. (2005). Experimental approaches to action. In J. Roessler and N. Eilan (Eds.), Agency and self-awareness (pp. 165-187). New-York, Oxford University press.
  5. ^ Prinz, W. Perception and action planning. European Journal of Cognitive Psychology. 1997, 9 (2): 129–154. doi:10.1080/713752551. 
  6. ^ Knoblich, G.; Flach, R. Predicting the effects of actions: interactions of perception and action. Psychological Science. 2001, 12 (6): 467–472. doi:10.1111/1467-9280.00387. 
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  8. ^ Etzel, J. A.; Gazzola, V.; Keysers, C. Testing Simulation Theory with Cross-Modal Multivariate Classification of fMRI Data. PLoS ONE. 2008, 3 (11): e3690. PMC 2577733 可免费查阅. PMID 18997869. doi:10.1371/journal.pone.0003690. 
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