《NEUROSCIENCE AND BIOBEHAVIORAL REVIEWS》：The Mind’s Eyes: Distinct Neural Correlates of Spatial and Object Imagery
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该研究通过元分析发现物体想象与空间想象激活不同脑区，前者主要在左前额顶叶及腹侧流，后者涉及双侧顶叶，支持双流视觉处理模型，为认知机制及实际应用提供新视角。
扎卡里·霍斯（Zachary Hawes）|弗拉德·金（Vlad King）|H·莫里亚·索科洛夫斯基（H. Moriah Sokolowski）
多伦多大学应用心理学与人类发展系，加拿大安大略省多伦多市
摘要
心理意象长期以来一直是理解人类认知的核心，但其神经基础仍存在争议。尽管神经影像学研究通常将心理意象视为一个统一的构念，但行为研究表明，物体意象（详细可视化静态物体）与空间意象（可视化物体及其关系的动态变化）之间存在差异。为了验证这些形式的意象是否依赖于不同的神经系统，我们对46项功能性磁共振成像（fMRI）和正电子发射断层扫描（PET）研究进行了预注册的激活可能性估计（ALE）元分析（样本量N=591；772个激活焦点）。联合分析显示，内侧额叶、楔前叶和下顶叶存在重叠的激活模式，这表明一般意象过程背后存在一个共同的前额顶叶网络。然而，对比分析揭示了激活模式取决于意象类型（物体意象与空间意象）。空间意象与双侧上顶叶的独特激活相关，这与背侧视觉通路的功能一致；而物体意象则引发了左侧前额顶叶和腹侧通路的独特激活。这些发现与视觉处理的双通路模型相符，表明物体意象（如物体识别）涉及腹侧“是什么”通路，而空间意象（如空间感知和变换）涉及背侧“在哪里/如何”通路。从理论上讲，这种区分为一个古老争论提供了新的视角，即心理意象在多大程度上反映了感知。我们的研究结果表明，答案取决于所涉及的意象类型，这表明意象与感知之间存在任务特定的对应关系。实际上，这些结果促使我们重新评估意象与学术、职业和日常行为之间的关系，提出了关于不同形式的意象如何支持不同认知过程的新问题。
引言
从古代哲学到现代神经科学，心理意象一直是理解心灵、大脑和行为的核心（MacKisack等人，2016年）。广义上讲，心理意象是指人们用“心灵之眼”“看到”的能力，通过要求人们可视化特定的具体物体（例如家用物品）来测量。视觉心理意象一直是哲学和科学争论的焦点。这并非毫无道理。对一些学者来说，视觉心理意象是智力、想象力和创造力理论和模型的核心。例如，亚里士多德认为形成心理意象或“phantasia”的能力至关重要：“灵魂在没有phantasma的情况下永远不会思考”（亚里士多德，1984年，第431页）。其他学者，如柏拉图，则对心理意象在复杂思维中的作用表示严重怀疑（MacKisack等人，2016年）。支持这一观点的人认为，思维本质上是抽象和命题性的。心理意象是大脑通过语法结构化系统处理信息时的副产品。
神经影像学的发展标志着“意象争论”的一个关键进展。研究人员首次能够测试感知物体和想象物体在多大程度上依赖于相同的大脑区域。例如，想象一个苹果是否使用与实际看到苹果时相同的大脑区域？现在有大量证据表明，视觉意象和视觉感知至少部分地招募了重叠的神经结构。这使一些人得出结论：“心理意象的功能就像是一种弱化的感知形式”（Pearson等人，2015年）。这些发现支持了古代哲学的观点，包括休谟的观点，即感知到的东西和想象到的东西之间没有根本区别。尽管神经影像学提供了许多重要的见解和可能性，包括能够可视化想象过程本身，但仍有许多问题尚未解决。
不同的研究往往报告心理意象的不同神经相关性。例如，两项关于心理意象的最新元分析得出了略有不同的总体结果，特别是在早期视觉皮层的参与方面（参见Spagna等人，2021年；Winlove等人，2018年）。Winlove等人（2018年）发现了一个与视觉感知重叠的广泛分布的意象网络，而Spagna等人（2021年）则没有发现早期视觉皮层在视觉心理意象中的可靠参与证据。其他综述也支持Winlove等人（2018年）的观点，同时也承认不同研究之间报告的神经相关性存在显著差异（Pearson，2019年；Pearson等人，2015年）。因此，尽管普遍认为心理意象涉及视觉处理系统，但其神经相关性仍然不明确，仍是一个持续争论的话题。
这些不一致的原因可能在于心理意象的概念化方式。心理意象最好被理解为一个统一的构念，还是多个具有不同功能的构念？换句话说，是否存在不同类型的心理意象？文献综述表明，心理意象通常被视为一个统一的构念，但下文将讨论一些例外情况。例如，在上述两项元分析中，主要分析涵盖了广泛的意象任务（例如，物体意象、场景意象、面部意象和空间变换意象），这些任务在认知要求和功能作用上可能存在差异。将心理意象视为一个统一的构念可能会掩盖不同类型意象之间的关键功能差异。
正如下文所论述的，有理由假设存在两种不同的视觉心理意象形式：一种涉及可视化物体的静态图像或场景，另一种涉及可视化并对物体或场景进行动态的空间变换。以上述苹果为例，想象苹果的完整颜色和细节所涉及的神经相关性是否与在脑海中切割、旋转或以某种方式变换苹果所涉及的神经相关性不同？数十年的研究提供了支持这一观点的证据，表明物体意象和空间意象在人类认知中形成了一个核心的分界。然而，这种区分常常被忽视，学者们通常将物体意象和空间意象混为一谈。本研究的目的是通过ALE元分析来验证这一假设，探讨基于物体的心理意象与空间心理意象之间的差异。通过这项综述和元分析，我们旨在提供一个理论和实证上有所区分的心理意象神经相关性解释。
在接下来的引言部分，我们将主要论述为什么有理由怀疑物体心理意象和空间心理意象在某种程度上是可区分的。我们首先回顾支持这一观点的行为证据，然后关注表明存在不同神经网络的神经证据。此外，这项工作的意义还包括对心理意象与一系列行为结果（包括科学、技术、工程和数学领域的学习和表现）之间关系的矛盾发现的新见解。
不同类型心理意象的行为证据
直到最近，人们还假设心理意象是一个统一的、未分化的构念（参见Blajenkova等人，2006年）。这种观点在众多试图将个体分类为“优秀”或“差劲”的意象者或沿单一维度测量意象的研究中很普遍（Hollenberg，1970年；Paivio，1983年）。因此，作为一种行为特征，心理意象通常被视为单一的能力。所谓“心灵之眼”（显然是单一的）
不同类型心理意象的神经证据
尽管在神经影像学研究中，包括元分析中，仍然普遍将物体意象和空间意象合并处理（例如，Spagna等人，2021年；Winlove等人，2018年），但数十年的研究表明这两种形式的意象是可区分的，并由部分不同的神经系统支撑（例如，Pearson，2019年）。最早表明大脑以不同方式处理视觉和空间信息的线索来自损伤研究（例如，参见Levine等人，1985年；Farah，1989年）。
本研究
尽管行为研究和神经科学研究都强调了物体意象和空间意象之间的区别，但它们的神经相关性尚未得到系统性的研究。即使是最全面的心理意象综述和元分析也未能区分这两种形式（例如，Spagna等人，2021年；Winlove等人，2018年）。如上所述，这是文献中的一个关键缺陷，可能有助于解释关于心理意象的不一致发现和解释。
方法
本研究的方法和分析已在开放科学框架（OSF-Preregistration）上预注册，所有报告的程序均遵循这一预注册要求。本研究使用了BrainMap数据库的数据，并为该数据库贡献了数据（
https://brainmap.org/）。所有使用的元分析工具均在神经影像信息工具和资源中心（NITRC）以及神经科学信息框架（NIF）注册。
单数据集元分析
进行了单数据集ALE元分析，以考察视觉意象（空间和物体：k=46，N=591）、空间意象（k=27，N=350）和物体意象（k=19，N=241）的共性激活焦点。
视觉意象（空间和物体）
视觉意象的单一文件地图包含了表1和表2中报告的所有对比结果，显示了双侧额叶和顶叶以及左枕叶的共性激活区域（图2，表3）。
物体意象
物体意象的单一文件地图包含了所有
讨论
到目前为止，神经影像学研究大多将物体意象和空间意象视为等同的。想象一个苹果就是想象一个苹果，无论这个苹果是被视为一张静态的高清图片，还是在空间中动态旋转和变换的。当前的发现挑战了将心理意象视为一个统一的、未分化构念的长期观点。相反，我们的元分析表明，意象的神经基础在很大程度上取决于
物体意象与空间意象的不同神经基础
我们的对比分析结果表明，空间意象和物体意象由部分可区分的神经网络支持。在本研究中，空间意象通过心理旋转来测量，这是一种公认的心理意象和空间能力的测量方法（作者2019a）。与先前的研究一致，心理旋转与前额顶叶活动相关（作者2019a）。然而，在考虑了物体意象之后，心理旋转与
物体意象与空间意象之间的重叠区域
除了与物体意象和空间意象相关的不同激活之外，联合分析还发现了两种意象类型共有的区域。具体来说，左侧下顶叶、左侧楔前叶和双侧内侧额叶观察到共同的激活。这些区域属于一个前额顶叶网络，该网络通常参与注意力控制、工作记忆和心理模拟（例如，Bartolomeo & Malkinson，2019年；Jonikaitis & Moore，2019年；Pearson，2019年；
个体在意象风格上的差异
我们的研究结果增加了越来越多的行为研究证据，表明物体意象和空间意象之间存在关键差异。虽然大多数人可以同时进行这两种意象，但人们往往会在其中一种上表现出相对的偏好或优势，而这些能力通常是负相关的（Blajenkova等人，2006年；作者，2019b）。这种差异很重要，因为意象偏好与许多现实世界的后果相关。例如，空间意象者更有可能
局限性和未来方向
与其他ALE元分析一样，本研究也存在局限性。在提供物体意象与空间意象的“全局”视图时，由于跨研究的平均处理，一些研究和任务的细微差别被丢失和掩盖了。因此，当前分析的一个主要缺点是允许意象类型之间的差异。虽然我们的空间意象条件仅限于一种相对孤立的意象类型——心理旋转，但物体意象的情况并非如此
结论
当前的研究结果表明，物体意象和空间意象之间存在关键差异。物体意象与左侧大脑区域的关联表明其参与了视觉细节的处理，如物体识别，而空间意象与通常参与空间处理任务的双侧顶叶区域相关。这些结果与视觉感知的腹侧“是什么”和背侧“在哪里/如何”通路相一致，表明意象和视觉都依赖于类似的
作者说明
我们没有需要披露的利益冲突。
未引用的参考文献
(Chabris等人，2017年；Csíkos和Kárpáti，2018年；Ehlers和Clark，2000年；Lancaster等人，2007年；Russell和Mussap，2023年；Shin和Liberzon，2010年)
