认知心理学关于视觉表象的研究包括心理旋转和心理扫描。视觉表象能力是空间智能的核心要素，很多特殊职业均需求具备较高空间能力的个体，因此对视觉表象的研究在人员选拔和作业绩效的评定方面有较为重要的意义。Shepard及其同事Metzler在20世纪70年代初开始对心理旋转(mental rotation)进行研究。他们主要采用行为学研究方法，通过反应时和错误率证明了心理旋转的存在。随着各种脑功能成像技术的出现，探讨心理旋转的脑机制成为认知神经科学较为活跃的领域之一。为此，本研究从认知心理学与认知神经科学的角度出发，运用当今世界脑功能成像三大技术之一的事件相关电位(Event-Related Potential，ERP)方法探讨心理旋转的脑机制。 本研究以通过不同角度旋转的正立和镜像的字母、数字和汉字作为刺激，要求被试完成心理旋转作业，结合行为数据与ERP数据进行综合分析。ERP实验的数据采集、处理工作均在美国NeuroScan公司的32导的脑诱发电位工作站上进行。 26名正常青年男性被试自愿参加实验。实验分为四个部分：第一部分，以不同角度旋转的字母R为刺激图片，探讨心理旋转过程中脑诱发电位P300的变化；第二部分，以不同角度旋转的独体汉字“司”为刺激图片，观察心理旋转过程中脑诱发电位P300的改变；第三部分，在字母和数字的分类任务中，要求被试根据指导语完成不同的任务，比较需要进行心理旋转的刺激图片与不需要进行心理旋转的图片所诱发的P300的差异；第四部分，根据传统的心第四军医大学硕士学位论文理旋转理论对心理旋转任务的不同处理阶段进行干预，刺激图片加入背景干扰，推后心理旋转加工过程，探讨P300的波幅变化。 本研究的主要结果: 1.当以字母R为表象刺激研究心理旋转时，旋转0o或3600时，无论正像或镜像，判断所需的反应时最少(正像431士54ms，镜像504士59ms);随着旋转角度的增加，反应时增加，旋转1 800时，反应时最长(正像624士79rns，镜像661幼1 4ms)。刺激图片的旋转角度与反应时之间存在着明显的线性函数关系。在心理旋转过程中，随着旋转加工的进行，顶叶可诱发出明显的P300，且随着旋转角度的增加，P3OO波幅负向漂移，潜伏期延长。正像刺激Pz的平均波幅从(11.43士1.95“V)降低到(8.98士2.03“V)。镜像刺激pz的平均波幅从(10.47士2.36”v)降低到(8.63士1.59”V)。 2.独体不对称汉字作为表象刺激进行心理旋转时，反应时随旋转角度的增加而延长;正像。“时为(515士94ms)，1800时为(69肚89ms);镜像00时为(522士7lms)，1800时为(677士122ms)。p30o波幅随旋转角度增加负向漂移，0o时为(l 5.01土2.56“v)，1800时为(1 1 .91士2.01“V)。 3.分类任务中，需要进行心理旋转的刺激诱发出的P30O波幅负向漂移，而不需要心理旋转的刺激则未能引起P300波形的变化。 4.刺激图片加入视觉干扰后，知觉质量下降，心理旋转加工推后，波幅调制的起始时刻推后。 结论: 对表象进行心理旋转加工时，旋转角度不同所需要的心理资源量也不同，这一结果可通过ER卫的P300波幅改变加以证实。P300的波幅和潜伏期的改变可以作为研究心理旋转的认知加工及其脑机制的电生理指标。