摘要
数字的数量可以用非符号(如“两个点”或者“三个苹果”)和符号(如阿拉伯数字“2”)两种形式进行表征。符号通常是指数学中用以表达不同数量的各种符号、代码，或者是用语言文字表达的字或词；非符号通常是指通过视觉、听觉或跨通道呈现的实物数量的多少。以往大量研究对个体的非符号和符号数量加工能力进行了探讨，包括动物、人类婴儿、儿童和成人，结果发现动物和人类均具有非符号数量表征能力，并认为非符号数量加工能力是个体与生俱来的，是符号数量能力发展的基础，非符号数量和符号数量关系密切。但也有研究通过行为和认知神经科学研究方法，对上述结论产生了质疑，认为两种数量加工是分离的，个体对数量的加工受符号影响。故产生了符号特异性与符号非特异性的争论，也就是说个体对数量的加工是依赖符号，还是抽象的。此外，以往数量加工领域的研究对象很少涉及老年人，导致对老年人数量加工能力的发展状况缺乏了解。且以往研究对二者关系作孤立探讨，未能充分考察符号和非符号数量加工的相互转化机制，因此，本研究有三个目的： (1)从神经层面对非符号和符号数量加工关系的争论进行澄清，考察二者属于符号特异性还是符号非特异性； (2)从脑功能层面考察年龄老化对非符号和符号数量加工的影响； (3)探讨年轻成人与老年人符号和非符号数量加工相互转化的神经机制。 此前对符号和非符号数量关系的探讨，多是使用数量比较任务，让被试判断呈现在屏幕上的数量哪边的大/多，哪边的小/少，然后做出相应的按键反应。然而有研究这指出，脑成像研究比行为研究能更好地揭示非符号和符号数量加工的本质，且反应选择会对脑成像数据结果产生干扰。作为一种新兴的功能性脑成像技术，fNIRS因其对头动不敏感，生态效度高，价格低，时间和空间分辨率较好，还能同时测量氧合血红蛋白(HbO)、脱氧血红蛋白(HbR)和总氧合血红蛋白(HbT)浓度等方面的优点，被研究者们广泛应用于认知研究领域。基于以往有关研究，为克服数量比较任务的缺点，本研究拟采用fNIRS数量适应范式探讨年轻成人与老年人符号和非符号数量加工间的关系。 研究一采用数量适应范式，通过符号数量任务、非符号数量任务、非符号向符号数量转换任务和符号向非符号数量转换任务考察了年轻成人的数量加工的神经机制。 结果发现： (1)年轻成人非符号数量加工主要表现为右顶上叶、右额上回和左右额中回有显著激活，符号数量加工则主要在左额中回有显著激活； (2)年轻成人在非符号数量向符号数量转换过程中左右顶上叶、左额上回和左右额中回有显著激活，符号数量向非符号数量转换过程中左顶上叶和左右额上回有显著激活。 研究二采用与研究一相同的实验范式，探讨了老年人数量加工的神经机制。 结果表明： (1)老年人非符号数量加工主要在右额中回有显著激活，符号数量加工则主要在左额上回有显著激活； (2)老年人在非符号数量向符号数量转换过程中右额中回有显著激活，符号数量向非符号数量转换过程中则表现为右额中回和右额下回有显著激活。 综合以上结果可发现，年轻成人与老年人的非符号和符号数量加工是特异性的，且年轻成人与老年人在非符号和符号数量加工及其相互转换过程中的神经活动存在差异，主要表现为年轻成人顶叶和额叶均有参与，而老年人仅限于额叶。这说明年龄老化会对数量加工的神经机制产生影响。 总之，本研究结果不但支持了符号特异性的观点，而且通过符号数量转换关系的探讨扩展了对符号和非符号数量加工间关系的认知。此外，通过年轻成人和老年人脑成像结果的比较还揭示了年龄老化对数量加工神经机制的影响。未来研究尚需应用纵向研究、多模态技术研究克服现有研究的局限，以推进数量认知发展研究的深入。
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