2015年9月14日,星期一

Can neuroscience inform 认知的 theories?

I often get this question from 认知的 scientists, usually coupled with a dubious 在 titude.  It seems worthwhile to build a collection of papers that represent success stories in the effort to use neuroscience to constrain 认知的 theories. Send me your examples via 电子邮件,Twitter @gregoryhickok或对此帖子发表评论,我将更新此列表。


How to test a 认知的 theory with fMRI.
查塔姆和巴德雷

桥接语音生成的计算方法:...
沃克 和 Hickok

重复中更大的神经模式相似性与更好的记忆力相关.
薛,等。

功能成像可以告诉实验心理学家什么?
亨森。

健忘症和长期记忆与短期记忆的区别.
致命地& Warrington

43条评论:

未知说过...

Re the 巴德利& Warrington paper: I see no constraining of 认知的 theories by neuroscience here. It is true that the amnesic patients they studied had 脑 damage. But the authors did not care about the nature, cause or location of this damage, 和 in their 认知的 theorizing they were not constrained in any way by any neuroscientific data.

I think it is a great idea to seek to assemble a collection of papers that represent success stories in the effort to use neuroscience to constrain 认知的 theories. But this effort will not succeed unless each paper is accompanied by a little annotation that goes like this:

“In this paper, the 认知的 theory under consideration was A, 和 the neuroscientific data which constrained that theory was B”.

此清单仅包含可以明确标识A和B的论文。

Applying this criterion would immediately show us that the 巴德利&沃灵顿纸没有’t属于那里,因为尽管它显然有A,但没有B。

I am not 在 all sure that the other 4 papers on the list pass either. 让 ’s take the 沃克 &例如希科纸。它的A是什么,B是什么?

最大C

丹·米尔曼说过...

在这个话题之间有很好的来回关系 科瑟特库珀& Shallice 由他们的书提示。

Among my favorite examples is how human 和 non-human neuroscience produced the biased competition view of 在 tention 和 (to my mind) resolved the 认知的 debate about early vs late 在 tention. Two very different examples: O'Craven等。 (1997,神经元)Briggs等。 (2013年,自然).

安德鲁说过...

(有机会的话,看看这些)

汉森纸...

"我在这里认为,功能神经成像数据(我仅限于fMRI和PET的血液动力学技术)可以为心理理论提供参考,前提是假设"systematic" function-structure mapping in the 脑.
...
然后,我会更详细地考虑什么是"systematic"功能结构映射,并指出,特别是对于结构到功能的归纳,这意味着功能单元和结构单元之间是一对一的映射..."

因此,就像Kosslyn一样,这种方法仅在简并性和神经重用很少甚至没有的情况下才有效。以便's no good.

格雷格希科克说过...

马克斯:我'm just posting what people send me. I agree, we need to evaluate each 和 lay this out clearly. Re: 沃克 & Hickok, A = a 认知的 theory that has a single phonological 水平 of representation; B = a 认知的 theory that has a split phonological 水平 corresponding to auditory 和 motor networks.

安德鲁:所以我可能不同意你和亨森。

丹:感谢您的补充!

安德鲁说过...

安德鲁:所以我可能不同意你和亨森。
不,你不't; his thesis is that neural data can constrain 认知的 theories! If you disagree about the need for a roughly 1:1 structure:function mapping you'我需要一个很好的理由。

格雷格希科克说过...

不是那部分。老实说,我对这个问题的处理方法更加适用。一世've found that looking to neural data has helped me develop new hypotheses about 认知的 processes that 我可以 then test. The dorsal-ventral model that I developed came from neural data. The auditory-motor interface (dorsal stream) models that I'一直在受到神经科学的启发。根据我的经验,这是可行的。我想's my reason.

丹·米尔曼说过...

这个问题通常围绕神经科学的作用而提出,但是我认为思考我们如何制定认知模型也很有用。神经科学将很难告知没有神经承诺的认知模型。服用格雷格'以我的理解为例,听觉运动接口模型对背侧流做出了承诺。这意味着有关背流如何工作的神经科学研究将为听觉-运动界面模型提供信息。其他人可能已经开发出没有任何神经承诺的SLAM型模型,这将使​​他们的模型不受神经科学证据的影响。那'不是神经科学的特性;它'是认知模型的一个属性。

气概说过...

首先想到的是:
-进行语音表述,例如Eulitz&拉希里(2004),奥布瑟尔,拉希里&Eulitz(2004),Chang,Rieger et al。,(2010)。
-布隆斯坦's 和 Dronker'的失语症研究为语音处理理论提供了参考。

未知说过...

格雷格,我将B定义为:"限制理论B的神经科学数据”。您在Wlaker中的回复B&希克纸是"B = a 认知的 theory that has a split phonological 水平 corresponding to auditory 和 motor networks"这不是对任何神经科学数据的参考。

所以让 me ask in again: in the 沃克 & Hickok paper, what were the neuroscientific data -the facts about the 脑 - which constrained the 认知的 theorising?

格雷格希科克说过...

马克斯:糟糕。抱歉。读得太快了。让我开始思考所有这些的是我几年前进行的fMRI研究:它显示了在无声命名过程中听觉皮层的激活。

Hickok, et al. (2000). A functional magnetic resonance imaging study of the role of left posterior superior temporal gyrus in speech production: implications for the explanation of conduction aphasia. Neuroscience 让 ters. Volume 287, Issue 2, 23 六月 2000, Pages 156–160

这让我开始思考听觉系统在语音产生的语音方面的作用。

Hickok,G.(2000年)。言语感知,传导性失语和语言的功能神经解剖学。在Y. Grodzinsky,L。Shapiro& D. Swinney (Eds.), Language 和 the 脑 (pp. 87-104). San Diego: Academic Press.

导致希科克的发展&语音处理的Poeppel Dorsal-Ventral模型

希克(G.)&Poeppel,D.(2000年)。迈向语音感知的功能性神经解剖学。趋势科学,第4卷,第131-138页。

希克(G.)&Poeppel,D.(2004年)。背面和腹侧流:用于理解语言功能解剖方面的框架。认知,92,67-99。

希克(G.)&Poeppel,D.(2007年)。语音处理的皮质组织。自然评论神经科学,8(5),393-402。

和听觉运动融合区域Spt的发现

Buchsbaum,B.,Hickok,G.,&Humphries,C.(2001)。左后颞上回在语音处理语音感知和产生中的作用。认知科学,第25卷,第663-678页。

希克(G.)Hickok,B.Buchsbaum(B。),C。&Muftuler,T。(2003)。功能磁共振成像显示听觉与运动的互动:Spt区域的语音,音乐和工作记忆。 Journal of Cognitive Neuroscience,15,673-682。

希克(G.),冈田(K.)&Serences,J.T.(2009)。人体平面颞部的区域Spt支持感觉运动集成,以进行语音处理。神经生理学杂志,101(5),2725-2732。

这使我开始研究一种理论,即Spt在语音产生的控制中正在进行视听运动集成的计算

希克(G.)Houde, J., &Rong F.(2011)。语音处理中的感觉运动集成:计算基础和神经组织。神经元,69(3),407-422。

Hickok,G.(2012年)。语音产生的计算神经解剖学。自然评论神经科学,13(2),135-145

which led to 沃克 和 Hickok developing a computational implementation of (a part of) my theory, which outperformed a long-standing 认知的/computational model of speech production (Dell's)。所有这些使我重新思考了语言学和心理语言学所理解的语音过程的本质。

Hickok,G.(2014年)。语音产生的体系结构以及音素在语音处理中的作用。 Lang Cogn Process,29(1),2-20。

Hickok,G.(2014年)。语音产生的体系结构以及音素在语音处理中的作用。 Lang Cogn Process,29(1),2-20。

My entire career is built on looking to neuroscience 和 other sources as a means to constrain 和 shape how I think about 认知的 processes. 我可以 personally 在 test: it works.

未知说过...

提供这5篇论文作为示例“success stories in the effort to use neuroscience to constrain 认知的 theories”. In order to determine whether they really do count as examples, we need to determine (a) what 认知的 theories a paper is concerned with 和 (b) what neuroscientific data are used in that paper. I’我会依次考虑每篇论文。

巴德利& Warrington: this should not be on the list because it does not use neuroscientific data to constrain the 认知的 theories with which it is concerned, It does not even report any neuroscientific data. Sure, the behavioural data were collected from people who had (various forms of) 脑 damage. But that is irrelevant because the authors ignored the nature, location etc. of the 脑 damage when doing their 认知的 theorizing.

汉森(Henson):这应该不在清单上,因为它是一篇评论文章,没有报告任何新的认知理论或神经科学数据。它确实引用了许多有关记忆的出版物,Henson认为这是使用神经科学来约束认知理论的例子。这些原始的研究报告可能适用于该列表(如果从对它们的仔细检查中确实很清楚的话)a)论文涉及什么认知理论,以及(b)本文使用了哪些神经科学数据。

Chatham和Badre:与Henson论文完全相同的观点适用于此论文。

Xue et al: lots of neuroscientific data. But were these data used to constrain the 认知的 theorizing? Well, to answer that, we would first need to know what the 认知的 theory is that this paper proposes. Can anyone tell me what that 认知的 theory is? Note that the theories mentioned in the last sentence of the abstract are neural theories, not 认知的 theories. Same goes for the paper’的标题。所以;这里有神经科学,但我不知道’t see that there is 认知的 theorizing.

沃克 & Hickok: No worries re 认知的 theories here, because the 认知的 theory (the SLAM model of speech production) is plain in Figure 3. So: what about the neuroscience? Is there anything about the design of the SLAM model that was dictated or constrained by neuroscientific data. Not in this paper. Nowhere in the paper do we find statements such as “我们基于下列神经科学的考虑对SLAM模型做出了这个结构性的决定。 。 。”.

总之,我不’相信这5篇论文中的任何一篇都向我们展示了“success stories in the effort to use neuroscience to constrain 认知的 theories”.

What to do? Well, this is an important 结束eavour 和 it can be sharpened up by two little changes in the rules.

First, submitters should be asked to submit references only for primary sources, papers that reported the original 认知的 theorizing 和 neuroscientific data.

Second, to assist readers 和 focus the minds of submitters, the submitters should be asked to include a sentence that specifies what 认知的 theory the paper deals with 和 another sentence that states what relevant neuroscientific data the paper contains.

格雷格呢?

戴维·波佩尔说过...

我个人的看法是讨论这个问题"in principle"很难-务实的态度对我有帮助。话虽如此,我倾向于同意马克斯(Max)的例子不多...

One problematic issue is that very rarely are careful linking hypotheses formulated between 认知的 theories 和 neurobiological implementation. Dave Embick 和 I have worried about this issue for a long time 和 written about it here:

http://psych.nyu.edu/clash/dp_papers/EmbickPoeppel2014.pdf
http://www.psych.nyu.edu/clash/dp_papers/Poeppel2012.pdf
http://www.psych.nyu.edu/clash/dp_papers/poeppelEmbick2005.pdf

It's not (even) enough to provide what 最高 asks for, i.e. 认知的 theory A 和 neural data B. To develop a satisfying causal, mechanistic model, one needs to specify the proper granularity of the linking hypothesis 和 spell out how implementation, algorithm, 和 computation work together. A high bar.

话虽如此-有很酷的例子表明神经数据如何在理论辩论中起决定性作用。例如,我对Alec Marantz在身高/角色/功能/"foundationalness"语言加工中的形态结构例如,在这里,理论辩论涉及语素是否必要,语言处理的基本构造块(与心理语言学的许多建议相反),而Alec提供了MEG数据(是的,如有必要,我们可以指出细节) -我有说服力-您不能拥有成功的在线处理故事't have morphology.

http://psych.nyu.edu/morphlab/people/alec.html

格雷格希科克说过...

沃克 和 Hickok didn'因为我已经发表了三篇有关该架构的最新论文,所以没有详细介绍架构开发背后的神经科学。

What do you advise us as a 领域, 最高? Should those of us interested in 认知的 science give up doing neuroscience? 要么 is your interest just in evaluation of where we stand in cog neuro integration?

By the way, I suspect if we looked closely 在 people doing computational neuroscience we would see a lot of examples. But this 领域 is not usually interested in testing one 认知的 boxology against another. They are developing their own models (which we could nonetheless compare to existing boxologies) 和 would be an example of how how neuroscience constrains theory development.

未知说过...

I'll throw my 帽子 在环中...

未知说过...

这是单进程内存模型和双进程内存模型的另外两个:

de Zubicaray,G. I.,McMahon,K. L.,Dennis,S.,&Dunn,J.C.(2011年)。功能磁共振成像研究中的记忆强度影响:信心问题。 J Cogn Neurosci,23(9),2324-2335。 doi:10.1162 / jocn.2010.21601

de Zubicaray,G. I.,McMahon,K. L.,Hayward,L., &Dunn,J.C.(2011年)。实验前的熟悉会增加目标和诱饵在识别记忆中的海马活动:fMRI研究。 J Cogn Neurosci,23(12),4164-4173。 doi:10.1162 / jocn_a_00092

未知说过...


大家好,

Thanks to 最高 for directing me to this interesting conversation. My own Cortex (2006) paper on this topic was restricted to looking 在 whether fMRI had, or even could, contribute to 认知的 theorizing. Anyone who is interested can read it here:

Published version (£): http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16771054

Late draft: http://uhra.herts.ac.uk/bitstream/handle/2299/2329/103180.pdf;jsessionid=211806FA5DB414C7349F1F7470228D98?sequence=1

这实际上是对亨森(我以前的博士生!)的直接回应,在某种程度上,也是对沙利斯的回应。

鉴于fMRI的特殊弱点,我希望看到一个包含基于fMRI的主张的子类别。但是,与Max一样,我确实认为说(i)确切地对比了哪些认知理论,以及(ii)确切地讲神经数据在这方面起决定性作用是有帮助的。没有这些陈述,我们将只得到一份未评估(且难以评估)的索赔清单,就像文献本身一样(尽管我有点过时了)。在我的论文中,我讨论了双路线理论与单路线理论,因此,如果您可以像上面那样充实自己的主张,那么格雷格将很有趣,因此我们可以针对您提到的论文进行评估。

我自己的感觉是"brain"技术可能比其他技术更有生产力。我想即使是Max也会承认,TMS之类的东西可以严格地通过实验来在理论之间进行测试,因为该技术的应用可以看作是暂时的。"stroke"-良好的老式齿轮神经心理学的实验室类比。 (最多,如果我错了,请纠正我。)例如,来自视觉区域的单细胞记录也许能够决定例如低水平视觉过程是否受到视觉影响。"higher-level"视觉注意-尽管是否可以证明物理效果与认知理论中提出的效果相同可能更棘手。 (例如,仅仅确定存在"top-down"连接,但不表明它们在实际处理过程中按预期运行。)

无论如何,也许我们可以区分不同类型的"brain"数据/操作。我敢打赌,功能磁共振成像将是理论上最弱的贡献者(可能是最昂贵的:-)。

让 battle commence!

最良好的祝愿,

迈克·佩奇

未知说过...

亲爱的格雷格,

这些论文肯定是两个有希望的候选人。

But could you say for each one (a) what the neuroscientific data reported in the paper are that are constraining the 认知的 theories 和 (b) what otherwise plausible lines of 认知的 theorising are ruled out by these neuroscientific data?

最好,

最高

未知说过...

回复格雷格希科克's post of 16 Sept:

取决于你的意思“field”, Greg.

Cognitive psychology can explore 认知的 theories just with behavioural data: 脑 data not required.

Cognitive neuroscience can explore the neural bases of cognition without seeking to use 脑 data to test 认知的 theories: 认知的 theories not required.

两者都是优秀和成功的企业。

只有当他们试图互相交谈时,困难才会出现。正如您最近在微博上发布的关于反射神经元的推文一样,当人们声称这样做时,就会出现大量的垃圾科学。

My aim has been to identify unambiguous examples of success stories in the effort to use neuroscience to constrain 认知的 theories, by asking people for examples. Have been doing that since 2006. No examples so far.

[Coltheart, M. (2006). What has functional neuroimaging told us about the mind (so far)? Cortex, 42, 323-331; 科瑟特, M. (2006). Perhaps 认知的 neuroimaging has not told us anything about the mind (so far). Cortex, 42, 422-427.]

格雷格希科克说过...

我的职业生涯没有't count, 最高?

未知说过...

亲爱的迈克和麦克斯,

让 ’s start with a distinction (or choice of battle ground): some 认知的 theories explicitly invoke neural mechanisms, 和 so are more amenable to testing with neuroscientific methods. Dual-process memory theories are one example, as they invoke dissociable neural responses to support putatively specific processes of recollection 和 familiarity. Embodied language theories are another.

因此,针对Max:

(a)这两篇论文均采用了单处理和双处理信号检测模型估计所提供的功能磁共振成像数据分析,并显示神经反应与前者一致,但后者却不一致。

我认为(b)忽略了这样的事实,即科学经常通过事后推测而发展,以得出未来研究的假设。实验始终旨在排除先验假设的有限集合。任意数量“plausible lines of 认知的 theorising”可以事后提出,并在以后通过新颖的实验进行测试。没有任何一个实验能够明确地伪造/排除理论。

至于体现语言:

de Zubicaray,G.,Arciuli,J.,&McMahon,K.(2013年)。放一个"end"动作词的运动皮层表示。 J Cogn Neurosci,25(11),1957-1974。 doi:10.1162 / jocn_a_00437

我认为我们都同意,实验在检验另一种假设时是有益的。通常,会测试null。当涉及功能磁共振成像时,这是浪费大量时间和精力。

问候,

格雷格

布拉德·布斯鲍姆(Brad Buchsbaum)说过...



Buchsbaum,B.R.,& D'Esposito,M.(2008年)。搜索语音存储:从循环到卷积。认知神经科学,Journal,20(5),762-778。

("loop to convolution" -- get it?)

以上论文是通过三角剖分法进行的。语音存储是"放在棋盘上"。碎片四处移动。最终,商店无处可去。检查队友。

未知说过...

我认为这可能是一个很好的例子:

乌尔姆MF, Lingnau A (2015) Decoding actions 在 different 等级 of abstraction. J Neurosci 35:7727-7735.

Motor theory predicts A but not B, 认知的 theory predicts B but not A.
Results reveal B but not A, in line with 认知的 theory 和 challenging motor theory.

布拉德·布斯鲍姆(Brad Buchsbaum)说过...

回应马克斯's comment:

"只有当他们试图互相交谈时,困难才会出现。"

First, lets be honest, most of 认知的 neuroscience is "bootstrapped" largely on ideas from 认知的 psychology. So the idea that they are separate is not quite right.


但是,'确实如此。我想到这是因为一种"impedance mismatch"域之间。正如David Poeppel指出的那样"linking propositions" are needed. Such propositions allow one to move between concepts expressed 在 two 等级 (e.g. mental 和 脑 processes).

示例:参见Ratcliff'的扩散模型适用于决策的猴子和神经影像数据。

未知说过...

格雷格 de Zubicaray在2015年9月18日写道:

我认为(b)忽略了这样的事实,即科学经常通过事后推测而发展,以得出未来研究的假设。实验始终旨在排除先验假设的有限集合。任意数量“plausible lines of 认知的 theorising”可以事后提出,并在以后通过新颖的实验进行测试。没有任何一个实验能够明确地伪造/排除理论。

我同意,并且已经在印刷版中说了很多:

“ One can’希望数据能表明哪个理论是正确的,哪个是
当然是假的;科学不是’这样。但是,人们可以寄希望于使一种理论比另一种更为合理的数据。甚至更好的是,如果有几种不同的结果都使一种理论看起来更合理,并且没有任何结果支持另一种理论,那么倾向于普遍支持的理论是合理的。这就是我要用数据表示的全部“区分竞争的心理学理论”。皮质(2006)42,p 323)

未知说过...

格雷格 de Zubicaray wrote on 九月 17, 2015 nominating two papers as examples of work in which there has been constraining of 认知的 theories by neuroscience. My response:

格雷格考虑了两种识别记忆的理论’的论文:双过程(DP)理论和单过程(SP)理论。但是,这两篇论文所报告的工作目的到底是什么?似乎有两种可能性:

(a) Is it to use imaging data to decide which of the theories, when considered purely as 认知的 theories, should be favoured?

要么

(b)作为第一句吗“实验前的熟悉”论文说,决定如何最好地决定“研究信息引起的海马差异活动的相反解释”?

还是两者兼而有之?

两者都是有价值的目标。但是只有第一个与我们的讨论有关。所以我专注于这个目标。

首先考虑“实验前的熟悉”

关于目标(a),本文为我们提供了什么?好吧,摘要的结尾似乎没有对目的(a)说什么。这与目标(b)有关,即如何解释海马数据。

如果本文至少部分涉及目标(a),则在引言末尾将包含一节,说明DP和SP理论的不同预测对成像数据的影响,以及该论文是否希望得出结论,成像数据比SP更倾向于SP,因此讨论将指出与DP理论的先前预测相冲突且与SP理论的先前预测相一致的成像数据的各个方面。这些东西都没有写在纸上。这就是为什么我认为该论文不是关于目标(a)的原因。

怎么样呢“充满信心”纸?是关于目标(a)或目标(b)还是两者有关?

The first paragraph states the DP 和 the SP theories in purely 认知的 terms (and also distinguishes between two variants of DP theory). However, the last sentence of the Introduction states the aim of the study as evaluating previous 在 tempts to dissociate familiarity 和 recollection signals in the hippocampus 和 perirhinal cortex (the first sentence of the Discussion is similar). No contrasting predictions from the DP 和 SP theories about the outcome of the imaging experiment are stated in the Introduction.

我可以’在“讨论”或“摘要”中看不到任何类似以下内容的结果:这些结果与DP理论的预测不一致 as it is defined in the first paragraph of the paper. The Discussion is largely about Aim (b).

So it seems to me that, interesting though both these papers be, neither pursues Aim (a) 和 so neither is an example in which 认知的 theorizing has been constrained by neuroimaging data.

未知说过...

‪Greg Hickok‪ said. plaintively
我的职业生涯没有't count, 最高?‬
‪2015年9月18日上午7:18 ‬

That illustrious career counts for many things, Greg, but does it count as providing examples of constraining of 认知的 theories by neuroscience? The only way 我可以 see of deciding that is for you to do as e.g. 格雷格 de Zubicaray 和 Moritz 乌尔姆have done: nominate specific papers that you consider to be examples of this, 和 specify what the 认知的 theories are that the paper is about 和 what the neuroscientific data are that have been used to constrain these theories

未知说过...

博客 Moritz 乌尔姆said on 九月 23, 2015
我认为这可能是一个很好的例子:

乌尔姆MF, Lingnau A (2015) Decoding actions 在 different 等级 of abstraction. J Neurosci 35:7727-7735.

Motor theory predicts A but not B, 认知的 theory predicts B but not A.
Results reveal B but not A, in line with 认知的 theory 和 challenging motor theory.

亲爱的莫里兹,

这两种理论在论文的哪几页进行了介绍?

And are both theories 认知的 theories? They have to be if this paper is to be relevant to this blog, because the topic of the blog is the constraining of 认知的 theories by neuroscientific data.

On my first reading of the paper, the two theories you have in mind are not 认知的 but neural. One theory says that premotor cortex is critical for action mappings 和 the other says instead that regions such as LOC are what's important. Those are neuroscientific theories, 和 it would not be surprising to find examples where neuroscientific theorising has been constrained by neuroscientific data. What we are looking for instead are examples where 认知的 theorising has been constrained by neuroscientific data.

最高

未知说过...

博客 Moritz 乌尔姆said on 九月 23, 2015
我认为这可能是一个很好的例子:

乌尔姆MF, Lingnau A (2015) Decoding actions 在 different 等级 of abstraction. J Neurosci 35:7727-7735.

Motor theory predicts A but not B, 认知的 theory predicts B but not A.
Results reveal B but not A, in line with 认知的 theory 和 challenging motor theory.

亲爱的莫里兹,

这两种理论在论文的哪几页进行了介绍?

And are both theories 认知的 theories? They have to be if this paper is to be relevant to this blog, because the topic of the blog is the constraining of 认知的 theories by neuroscientific data.

On my first reading of the paper, the two theories you have in mind are not 认知的 but neural. One theory says that premotor cortex is critical for action mappings 和 the other says instead that regions such as LOC are what's important. Those are neuroscientific theories, 和 it would not be surprising to find examples where neuroscientific theorising has been constrained by neuroscientific data. What we are looking for instead are examples where 认知的 theorising has been constrained by neuroscientific data.

最高

未知说过...

亲爱的麦克斯,

没错,在本文中,我们将重点放在理论的神经方面。但是潜在的概念是认知/心理的:动作理解的运动理论可以概括为以下理论:它们主张对观察到的动作进行内部运动模拟,以便获得动作的含义(模拟理论,镜像理论)或概念意义一个动作是"grounded"在,即与观察者相关联'自己的运动库(一些具体化的理论说明)。动作理解的认知理论认为,动作理解建立在感知分析的基础上,无需重新制定动作。
简而言之,这两种心理学理论提出了关于动作概念访问所需的不同系统(运动系统与感知系统)的主张,这些系统可以转化为具体的神经解剖学预测。

请注意,这种情况可能不如我在这里展示的那么简单。例如,在运动理论中,对动作的理解当然也需要感​​知分析。但是据称,抽象动作概念的概括发生在运动系统中(这对我来说几乎没有什么理论意义,因为根据定义,这些表示不再可以运动)。其他说明(例如,强大的体现理论)假设动作识别根本不需要概念访问,对具体观察到的动作的模拟就足够了。可以驳斥此说明,因为我们确实找到了抽象的证据。有关更全面的分析,请查看Greg'的一本书,《镜像神经元神话》。

In summary, I hope I could convince you that the theories we tested in our study are in fact psychological theories that assume distinct 认知的 models of action recognition 和 understanding. These 认知的 models can be formulated as neurocognitive models, 在 least for human cognition, as humans have 脑s, which is the substrate of cognition. I am curious to hear your opinion on that!

未知说过...

亲爱的莫里兹,

理论A:动作理解使用内部马达模拟观察到的动作,以获取动作的含义。

理论B:动作理解建立在感知分析的基础上,无需重新制定动作。

I agree with you that these are purely 认知的 theories. And also, importantly, they are logically incompatible: 在 most only one of them can be true.

So: 您的数据与理论A相抵触的预测是什么?数据中所确认的来自理论B的预测是什么?

最高

未知说过...

亲爱的麦克斯,

你问"您的数据与理论A相抵触的预测是什么?数据中所确认的来自理论B的预测是什么?"

如我所写,在理论A中"抽象动作概念的概括据称发生在电机系统中" -->我们应该找到运动前皮层内或附近的抽象动作表示的证据,但枕颞叶皮层则没有。
理论B预测相反的情况:抽象动作概念的泛化应该在枕颞皮中或闭枕皮中观察到,而不是在运动前皮中观察到。
后者正是我们所发现的。

未知说过...

最高采取了一种非常接近诡辩的论点,Max写道:

“(a) Is it to use imaging data to decide which of the theories, when considered purely as 认知的 theories, should be favoured?”

In my earlier response, I distinguished 认知的 theories that explicitly invoke neural mechanisms, so “when considered purely as 认知的 theories”是一个明显的插值法,旨在约束论点以适合功能主义者的观点。

我在其他地方’ve written:

“It is worth noting that the functionalist perspective reflects only one 在 tempt 在 a solution to the perennial mind-body problem in philosophy. Despite the occasional antipathy expressed among philosophers, such solutions are not dogma, 和 they should not be revered as such. Many scientists, including 认知的 scientists, adhere to materialist philosophies that link 认知的 和 脑 processes.”《大脑与认知》(2006),60,273


回到2篇fMRI论文的唯物主义观点...

为了“实验前的熟悉” paper 最高 writes:

“如果本文至少部分涉及目标(a),则在引言末尾将包含一节,说明DP和SP理论的不同预测对成像数据的影响,以及该论文是否希望得出结论,成像数据比SP更倾向于SP,因此讨论将指出与DP理论的先前预测相冲突且与SP理论的先前预测相一致的成像数据的各个方面。这些东西都没有写在纸上。”

那是一个错误的陈述。以下是忠实复制的声明。

引言–

“我们将海马活动的调查重点放在了预先暴露的,熟悉的(即强记忆力)项目上。如果“old” responses involving correct versus incorrect 在 tributions of a familiar item to the study list show differentially increased activity, then this result may be interpreted as supporting the operation of a qualitatively distinct process such as recollection, as memory strength should be equivalent for both targets 和 lures. However, if hippocampal activity is also elevated for 旧 responses with incorrect 在 tributions of familiar items to the study list, then this may be considered evidence in favor of a 记忆力帐户…”

从讨论中–

“因此,可以将跨越熟悉的目标和诱饵的等效海马活动(包括仅针对高可信度项目观察到的活动)视为与记忆强度相关。”


为了“充满信心” paper 最高 writes:

“在引言中没有提到来自DP和SP理论关于成像实验结果的对比预测...我可以’在“讨论”或“摘要”中看不到任何类似以下内容的结果:这些结果与DP理论的预测不一致"

同样,这是一个错误的陈述。

引言–

“…基于周围神经皮层和海马神经元反应的DPSD建议将项目重复视为…与回忆相比,对熟悉程度的影响更大(例如,Eichenbaum等,2007,表1)。相反,UVSD帐户预测的是单调响应,尽管不一定是线性的。”

从讨论中–

“…在对海马和周围神经皮层活动的系数和斜率进行统计比较的基础上,我们的结果表明,两个MTL区域显示出相同的强度响应,这是根据不同类型信息处理的解剖分工进行的。”

也许是因为我使用了一些混乱“记忆力帐户” synonymously with “单过程理论”,尽管我认为这在文献中相对普遍。

布拉德·布斯鲍姆(Brad Buchsbaum)说过...

莫里茨

Your theory has an embedded neural prediction (i.e. the 脑 areas). It'是来自"cognitive"生物学领域。通过接触物理宇宙(你怎么敢!),你've given up the 认知的 "purity" of your test. I don'认为马克斯将接受这一论点。

布拉德

未知说过...

呵呵,好吧's see, 布拉德!

记住,问题是"can neuroscience inform 认知的 theories?"

所以让's see: "纯认知运动理论"声称动作理解依赖观察者'自己的运动曲目。我可以例如通过测试缺乏运动经验是否会导致对动作理解的损害来测试这一点。然后让's假设是这种情况(顺便说一下,事实并非如此)。现在有冲突吗"神经认知运动理论"(对动作的理解依赖于运动前皮层中的运动表征)?我的神经影像学研究会影响心理学研究的解释吗?我会说是的:运动前皮质发生的任何事情,都不是抽象动作概念的获得。也许我们可以使用我们自己的电机系统来模拟观察到的具体动作并预测其结果,这可以简化对该概念的访问。但是这个概念似乎与感知系统更多相关,而不是与运动系统相关。我们的研究使我们知道这一点。 ->神经科学提供了认知理论。因此,心理学家应该阅读我的研究,而实际上他们会读。顺便说一句,不用说,我也应该检查心理学研究以告知我的假设空间。

实际上,我将其构架有所不同。没有"认知/心理运动理论" 和, detached, a "pure 神经认知运动理论"。只有一种运动理论。但是我们可以制定不同的心理和神经科学预测。测试该预测将为理论提供参考。值得注意的是,心理学和神经科学研究的结果不应相互矛盾,否则,不同预测的表述(不能正确地针对理论)或实验(不对预测进行检验)会有问题。

安东尼娅·汉密尔顿说过...

here is another example in a different domain. our fmri study http://www.antoniahamilton.com/WangRamseyHamilton_JNSci_2011.pdf used DCM to test how a social cue (eye contact) modulates visual -> motor processing. Heyes 2011 (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21280938) makes the strong prediction that the direct visual->motor coupling is NEVER modulated, but only the inputs to / outputs from this coupling are modulated. Our paper tests 12 DCM models including 4 in which there is visual-motor modulation (4 anti-Heyes models) 和 8 in which there isn't (pro-Heyes models). It turns out that one of the pro-Heyes models wins. But this paper gives an example where a DCM study can directly test a clearly specified 认知的 model.

I'我曾经尝试过与Max争论这一点,而我不'认为他没有被说服,但是我'我将其放在此处,作为使用DCM进行功能磁共振成像如何真正告诉我们有关信息处理模型的另一个示例。

托比亚斯说过...

Thanks for hosting this discussion! I think 最高 is to be applauded for asking this question repeatedly 和 critically reading neuroscience papers claiming to evaluate 认知的 theories.

尽管我是认知神经心理学家,'试一试。认知神经心理学中的许多单个案例研究在其介绍中都提出了另一种立场,以提供无效假设的理论背景。例如,Miceli和Caramazza(1990)观察到,一个音位不佳的人LB的字母替换受到C / V状态的限制。该结果支持代表字母身份和字母位置的C / V状态模型。一个案例研究就足以排除一个替代模型,而不必假设正字法系统中存在其他表示形式。

Suppose that a patient with a large left hemisphere 中风 with extensive perisylvian lesions was able to carry out auditory lexical decisions 和 exhibited functional activation in right hemisphere homologues of 'language areas'(这里不做详细介绍)。不会'导致我们得出这样的结论:与Hickok和Poeppel(2007)兼容的两个半球都存在一个心理输入词典?不能'我们是否排除假设单个输入词典的认知模型?标识模型虽然没有对不同模块的神经实现做出任何声明,但却是此类示例。"single lexicon only" models.

Within a 认知的 setting, we would perhaps never even consider introduction of another lexicon – why assume two input lexicons? Within a purely 认知的 setting, this would not be a theoretically parsimonious model.

基于解剖(可能还有功能成像)数据,我们会拒绝"single lexicon only"-type of models.

干杯

弗赖堡神经病学系Tobias Bormann

未知说过...

我认为与Moritz的讨论已经达到了这个目的:

在乌尔姆&Lingnau(2015),观察者被动地观看了在记录功能磁共振成像数据时所执行动作的视频(偶尔进行抓捕试验:如果动作后发生了其他事情,Ss必须做出回应)。我们’假设该任务参与了行动理解系统。

这些动作可以在3个级别上进行编码:在纯具体级别(打开葡萄酒瓶),在抽象的中间级别[打开瓶子]–任何类型的瓶子],然后抽象地打开[打开容器– any kind of receptacle]. MPVA was used to measure the degree to which different 脑 regions encoded information 在 each of these three 等级.

There are two 认知的 theories of how action understanding works. These theories, 和 their predictions about what should happen in this experiment, are:

理论A:动作理解使用内部马达模拟观察到的动作,以获取动作的含义。理论A预测:

(i) that intermediate 和 abstract 等级 of representation will be encoded in ventral premotor cortex (mPV).

(ii) that intermediate 和 abstract 等级 of representation will not be encoded in lateral occipitotemporal cortex (LOTC).

理论B:动作理解建立在感知分析的基础上,无需重新制定动作。理论B预测:

(i) that intermediate 和 abstract 等级 of representation will not be encoded in mPV.

(ii) that intermediate 和 abstract 等级 of representation will be encoded in LOTC.

To complete this exercise we just need to make explicit what the bridging assumptions are that allow predictions about 脑 activity to be derived from the two purely 认知的 theories. Two assumptions that seem essential to me are:

1.从理论A推导得出的假设是,每当进行内部电动机动作模拟时,即使是模拟某些插座打开的抽象动作,无论该插座是什么,mPV都必须使用,而LOTC则永远不要使用;

2.从理论B推导得出的假设是,将感知分析用于动作理解,甚至将动作理解为模拟某些插孔的打开,无论该插孔是什么,LOTC都必须参与,而mPV从未参与。

经验数据支持这些假设中的哪些?这些数据是什么?

最高

未知说过...

亲爱的麦克斯,

如果我正确理解你的意思,你会选择布拉德'点。您要求建立认知与神经解剖学之间联系的证据的性质。答案是明确的(神经科学证据)。

Does this show that I was wrong (neuroscience cannot inform 认知的 theories), because testing the 认知的 theories neuroscientifically builds on assumptions that were derived from neuroscientific experiments?

如果您回答“是”,问这个有趣吗"Can psychological experiments inform 认知的 theories"? Would we have the same trouble because testing the 认知的 theories psychologically builds on assumptions that were derived from psychological experiments?

未知说过...

亲爱的莫里兹,

显然,必须从神经科学研究中得出能够从认知理论中预测神经科学数据的桥接假设。没有错。对不起,如果我没有'让我的观点清楚。我的意思是:有什么实际的神经科学研究支持以下观点:无论何时进行内部运动模拟动作,甚至像模拟某些容器打开的抽象动作,无论该容器是什么,mPV都必须参与,而LOTC从不参与。

Even if there are no such studies, as long as these assumptions are made explicit we can then see how the neuroscientific predictions were derived from the 认知的 theory. If there is neuroscientific evidence to support these assumptions, that greatly strengthens the conclusions of the study, of course.

最高

未知说过...

再安东尼'9月29日的帖子:是的,我和她在四年前就这份文件进行了友好的讨论,但没有达成任何共识。但是,我认为在此论坛上讨论是一篇很好的论文。

论文's摘要由此得出结论:"结果支持了一种模型,该模型中的眼神交流通过调节从mPFC到STS的连接强度来控制模仿". Out like that, the conclusions of the paper are about the 脑, not 认知的 theory.

但是,如果用这句话"mPFC" were replaced by some 认知的 term describing what the 认知的 process is that is involved in mimicry 和 which is implemented in mPFC, 和 if the same can be done with the term "STS", then the sentence would be expressing a 认知的 theory.

能做到吗?

最高

未知说过...

谢谢您的澄清,麦克斯。以下是Rizzolatti等人在《 Physiol Rev》(2014年)中的一句话: "实际上,对于动作理解至关重要的是那些包含神经元的区域,这些神经元可以高度概括地编码[动作]目标。对于这些术语所提出的问题,证据表明,泛化是表征顶额额叶镜像网络而不是STS [LOTC]神经元的一个方面。"相反的立场可以源于例如Hickok,2014年;沃森&Chatterjee,神经病学,2011年(在LOTC中具有很高的普遍性)和Cook&伯德,皮质,2013年; Kilner,TICS,2011年(在PMv中没有很高的普遍性)。

一方面应在此处阐明。 Rizzolatti等。'要求指的是效果器之间的通用性(例如,用手或嘴拾起葡萄干)。但是,有可能被该动作所涉及的具体对象弄混了。到目前为止,从未考虑过跨对象的通用性,但是我认为这种通用性对于动作理解("eating" should be independent of whether I observe someone 吃 a raisin or a banana). This issue is discussed in more detail in 乌尔姆et al., Cereb Cortex, 2015.

未知说过...

与莫里茨(Moritz)进行的一些有益讨论导致了什么's below. In my opinion in any studies aiming to use neuroscientific data to constrain 认知的 theorising, spelling out in this way the specific bridging assumptions that are needed to generate the neuroscientific predictions from the 认知的 theories should always be done. And it is also essential to specify, for each theory, what results the study could yield that would be in conflict with the theory (not just consider results that would be consistent the theory).

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1.认知理论:
There are two 认知的 theories of how action understanding works.

1(a):理论A:动作理解使用内部马达模拟观察到的动作,以获取动作的含义。

1(b):理论B:动作理解建立在感知分析的基础上,无需重新制定动作

2.桥接假设

2(a):每当进行内部电动机动作模拟时,即使是模拟某些插座打开状态的抽象动作,无论该插座是什么,PMv都必须按照MVPA中级和抽象表示级别的编码进行指示分析,而LOTC将不会显示这种编码。电机仿真确实参与了PMv而不是LOTC的证据由例如珍娜露(Jeannerod,2001)

2(b):无论何时使用任何可能与动作理解有关的感知分析,甚至将动作理解为抽象的,例如模拟某个插座的打开,无论该插座是什么,LOTC都必须按照编码进行指示MVPA分析中的中间和抽象表示级别,而PMv不会显示这种编码。行动相关信息的感知分析确实参与了LOTC而非PMv的证据由例如Beauchamp等人,《神经元》,2002年。

3.预测:

根据理论A:如果1(a)是正确的,而2(a)是真实的,则根据理论A,在涉及动作理解的任何任务中,我们都会看到
(i)参与PMv和
(ii)LOTC不参与。

根据理论B:如果1(b)是正确的,而2(b)是真实的,则根据理论B,在涉及动作理解的任何任务中,我们都会看到
(i)LOTC的参与和
(ii)不参与PMv。

4.结果。
乌尔姆&Lingnau(2015)证实了理论A的两个预测,并否定了理论B的两个预测。

未知说过...

只有行为可以通过不同的方式来衡量"levels". No mind, no 脑 as the cause of the mind (as there is no mind). We just model behavioral data from differents sources. Brain behavior is evidently more interesting than liver behavior with regard to observable human behavior.

In 认知的 psychology (i.e. psychology in terms of cognition theory) we agree on the acceptance of latent (unobservable) 认知的 structures 和 processes for theoretically modelling behavioral data (no cognition exists, it'的认识的)。行为主义者称这种心态或不必要的世界加倍。

我的看法:如果来自神经元的数据"level" can be modelled together with data from the organism-environment-interaction 水平 in a meaningful way - nice!

Whatever the 脑 contributes to psychology - no doubt that, reversely, the so called "cognitive" concepts are capable to model neuronal behavior, e.g. fMRI data. In fact, 脑 scientists learn far more about their topic by applying 认知的 psychology/concepts/methods than vice versa psychologists learn about human behavior (and experience) by applying fMRI 和 others. Cognitive neuroscience aims 在 the psychological characterization of 脑 structures 和 processes - not 在 a neuronal characterization of human behaviors/experience.