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共同編碼理論

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共同編碼理論（英語：Common coding theory）是一種認知心理學理論，描述了知覺表徵（例如看到和聽到的事物）和運動表徵（例如手部動作）是如何聯繫在一起的。該理論認為，知覺和運動都有一個共享的表徵（共同代碼）。更重要的是，看到事件發生會激活與事件相關的動作，而執行動作會激活相關的知覺事件。 [1]

直接聯繫知覺 - 動作的想法，起源於美國心理學家威廉·詹姆士以及更近期的美國神經生理學家和諾貝爾獎得主羅傑·斯佩里的工作。斯佩里認為，知覺 - 動作週期是神經系統的基本邏輯。[2]知覺 - 動作過程在功能上是相互纏結的： 「知覺是動作的工具，而動作（英語：Action (philosophy)）也是知覺的工具」。事實上，脊椎動物的大腦已經進化到可以控制運動行為，有著將感覺模式轉化為運動協調模式的基本功能。

背景

經典的認知方法是一種「三明治」模型，它假設資訊處理分為三個階段：「知覺」、「認知」和「動作（英語：Action (philosophy)）」。在該模型中，知覺和動作並不會直接互相影響，而是需要認知處理來將知覺表徵轉換為動作。例如，這可能需要創建任意鏈接（感知和運動代碼之間的映射）。[3]

與三明治模型不同，共同編碼解釋認為，知覺和動作是由共同的計算代碼直接鏈接而成。[4]

這一理論由德國科學家沃夫岡·普林茨(Wolfgang Prinz)與馬克斯·普朗克人類認知和腦科學研究所的同事們提出，他們主張知覺和動作之間是對等的。其核心假設是，動作是根據可感知的效應（也就是遠端的知覺事件）來進行編碼。[5]該理論還指出，對於動作的知覺應該會激活動作表徵，使得所感知的程度和呈現的動作相似。[6]這種主張表明我們以相稱的方式進行觀察、執行和想像，並對動作和知覺表徵的性質作出具體的預測。首先，觀察和執行動作的表徵應該依賴於共享的神經基底。其次，共同的認知系統會根據先前的直接感知來預測動作的促進作用，反之亦然。第三，當動作和知覺試圖同時觸接共享表徵時，該系統可以預測干擾帶來的影響。

共同編碼的證據

從2000年開始，越來越多的結果被解釋為支持共同編碼理論。

例如，一項fMRI研究指出了大腦對於「運動的2/3冪定律」的響應（說明了運動曲率和速度之間的強耦合）比其他類型的運動更強大、更廣泛。對這一規律的遵循，反映了在大腦中有一個很大的網絡區域被激活，而該網路區域會促進了動作產出、視覺運動處理和動作觀察功能。這些結果支持了共同編碼，以及支持運動知覺和運動產出有相似神經編碼的想法。 [7]

一項在大腦中共同編碼的直接證據來自於這樣的事實：模式分類器可以根據大腦活動來區分某人是否執行了動作A或動作B，也可以對這個人是否聽到動作A或動作B的聲音進行分類，從而證明動作執行和動作感知是使用共同代碼呈現的。[8]EEG研究證據進一步支持這個理論，研究認知任務中知覺和動作的生理基質。透過獨立成分分析（ICA）隔離皮質活動，一致地揭示了與處理感官刺激有關的成分，並同時產出適當的運動反應。這為共同代碼涉及知覺- 動作迴路中提供了證據。[9]

最近[何時？]，共同編碼理論引起了研究人員對發展心理學，[10]認知神經科學、[11]機器人學、[12]和社會心理學的興趣。[13]

相稱的表徵

在單獨的編碼之上，共同編碼假定還有其他表徵域，使傳入和傳出資訊共享相同的表徵格式和維度。共同編碼是指「晚期」傳入表徵（環境事件）和「早期」傳出表徵（預期事件）。因為這些表徵都顯示出遠端參考，因此是相稱的。[14] [15]這些表徵允許在知覺和動作之間創建不依賴於任意映射的連接。我們會從給定的當前事件以及預期的未來事件，來決定進行什麼樣的操作（事件代碼和動作代碼之間的匹配），而共同編碼會藉由這些操作來構思動作計劃。特別地，知覺和動作可以透過相似性彼此調製。與基於規則的不相稱代碼不同，不相稱代碼的映射需要事先獲取映射規則，而基於相似度的相稱代碼匹配則不需要事先獲取規則。

意念動作性原則

根據威廉·詹姆士 （1890）和魯道夫·赫爾曼·陸宰 （1852）的意念動作理論，共同編碼理論假定，動作是由知覺結果來表示的，以跟其他事件一樣的方式來表示，唯一的特色是動作是（或可以是）透過身體動作產生。可感知的動作結果可能在兩個主要維度上有所不同："常駐的影響"和"疏遠的影響"，以及「冷卻的結果」和「熱烈的結果」（即與動作結果相關的獎勵值）。[16]


當個體執行動作時，他們知道這些動作會導致什麼結果(意念動作學習)。意念動作理論主張，這些關聯也可以用於倒序(cf. William James, 1890 II, p. 526)：「當個體感知到所知的事件(來自過去的學習)可能來自某些運動，對這些事件的知覺，可能引起產出這些事件的運動(意念動作的控制)。」學習及控制的區別等同於在動作學習及動作控制中，正逆向計算的區別。[17]鑒於當前動作結果, 意念動作學習會預測和期待動作結果；鑒於預期的動作結果，意念動作控制會選擇和控制動作。

相關方法

雖然大多數傳統方法傾向於強調知覺和動作的相對獨立性，但一些理論認為需要更緊密的聯繫。言語知覺的運動理論及動作知覺已經為動作會對知覺貢獻提供了依據。[18][19]生態學方法也主張在知覺和動作之間存在着非表徵性的聯繫。[20][21]在今日，共同編碼理論與兩個相互交叉領域的研究和理論密切相關：「鏡像神經元系統」及「體化認知」。就鏡像系統而言，共同編碼似乎反映了鏡像神經元的功能邏輯和大腦機制。 [22]就體化認知而言，共同編碼與「意義是被體現的」主張一致，也就是意義是以知覺和動作為基礎。[23][24]

參見

參考文獻

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  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.
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