作者：南京大学社会学院心理系 唐日新；加拿大西安大略大学脑与精神研究所 陈娟

在复杂的自然环境中，人类一方面通过感知觉系统（如视觉、听觉、嗅觉、触觉等）感知周围的环境，另一方面在这些感知觉的指引下，通过动作（如抓、伸手取、指向、触摸等）和环境发生交互作用。在动作的准备和执行过程中，肢体特别是手的运动时间、速度和幅度等指标可以反映人的心理变化和规律。因此，同基本感知觉一样，动作同样是心理学研究的一个重要分支。人们可以通过行为手段（如测量反应时、感知阈限）来考察人类感知觉系统的特性，也可以通过脑电波和脑成像技术直接测量大脑在完成某项感知觉任务时的活动过程。然而，由于附加测量设备可能使肢体动作变形，直到近些年，光学运动追踪仪器精度提高且设备小型化后，对肢体动作的实时测量才逐渐应用于认知心理学和工程心理学等研究领域。下面我们以一种目前心理学研究最深入、最透彻的动作“抓取”为例，介绍心理学家是如何研究动作的。

最大抓取孔径反映大脑对目标大小的计算

由于人们一般用手来完成各种复杂的任务，手的动作幅度小且较为精细，因此它一直是动作研究的热点之一。在这些用手来完成的任务中，人们对手的抓取动作的研究最为深入、全面。人们可以用整个手掌也可以仅用拇指和食指去抓取一个物体。以仅用食指和拇指抓取为例，从手指分开到抓到物体的整个过程中，两手指之间的距离是动态变化的。在接触到目标前，手指间的距离先增大，在接近目标前达到峰值，此时手指间的距离大于物体大小，之后当手指接触到目标时距离缩小到目标大小，同时将目标抓起。这个峰值称为最大抓取孔径。由于这个峰值发生在手指接触到目标之前，因此它反映了大脑对目标大小的计算，且这个计算是发生在动作的准备阶段，是心理学动作研究领域的一个重要指标。

测量最大抓取孔径有两种典型的范式：开环范式和闭环范式。实验中，在桌面放置一个物体，要求被试仅用拇指和食指自然地抓取该目标物体。被试在整个实验过程中都需佩戴一种可以精确控制开关的眼镜。在开环范式的实验中，通常先给被试看一眼（即眼镜打开）将要抓取的目标，然后要求其尽快伸手去抓取目标，在他们伸手去抓的同时关闭眼镜，这样在抓取的过程中被试就看不到目标也看不到自己手的动作，因此无法根据手与目标之间的距离差对手的动作进行调整。换句话说，在开环范式的实验中，被试是得不到视觉反馈的。而在闭环范式的实验中，眼镜在被试伸手去抓取目标之后过一段时间才关闭，因此被试可以利用视觉反馈调整手的运动。

很显然，人们倾向于用大的开口去抓取大的物体。也就是说，在两个手指可以分开的最大范围内，最大抓取孔径会随着目标物体的增大而增大。但事情绝非这么简单，最大抓取孔径还受其他因素的影响。例如，开环范式条件下的（无视觉反馈）最大抓取孔径比闭环范式条件下（有视觉反馈）的最大抓取孔径要大。这是因为，在开环范式实验中，被试在抓取的过程中无法看到手的运动轨迹和目标物体，只能将手指张开更大来确保自己能抓住物体。另外，实验顺序的不同也会造成最大抓取孔径的差异。研究者发现，当操作开环和闭环实验试次顺序为分别单独组块呈现、交替呈现或者随机呈现时，相对于单独呈现条件，交替呈现或者随机呈现时，在开环条件下的最大抓取孔径缩小，而闭环条件下的最大抓取孔径增大。因为在交替情景下，被试清楚地知道开环和闭环呈现的顺序，但是结果并未和单独呈现一致，而是与随机情景下一致，这说明被试并未利用这种知识指导自己的运动计划。也就是说，被试的运动计划受到之前任务的影响，而这种影响与先前的知识无关。另外，研究者还对左手抓握进行了考察，发现左手比右手更多地受到先前知识的影响。

人的动作不受视错觉影响

更有意思的是，研究者还发现在某些特殊情况下，即使被试无法清楚感知物体的大小，他们也可以选用合适的开口去抓取物体。比如，当一个圆环被比它更大的圆环包围时，人们通常会觉得中间的圆环比其实际大小要小。而当同样大小的圆环被比它更小的圆环包围时，人们会觉得这个圆环比其实际大小要大。这种现象被称为大小错觉。研究发现，在这种情况下，尽管人们不能正确地知觉中间圆环的大小，但当其被要求用手去抓中间的圆环时，却可以选择合适的拇指与食指的开口去抓取它，即人的动作并不受视错觉的影响。

另一个支持这种知觉和动作分离的证据来自脑损伤病人。在20世纪80年代初，研究者报告了一个非常惊人的发现——外侧枕叶损伤的病人D.F.虽然不能报告物体的大小和形状，却可以如正常人般抓取和传递物体。从那之后的几十年，不断有新的病例被发现支持这种知觉和动作的分离。基于这些发现，一些研究者认为视觉系统应该分为“为知觉服务的视觉通路”和“为动作服务的视觉通路”两部分。这一假设的提出影响了之后几十年的视觉和动作研究，是知觉和动作研究的主要理论之一。

除了最大抓取孔径外，其他一些运动指标，如抓取过程中手运动的最大速度、最大加速度、运动时间、达到最大速度或最大加速度的时间等，都是反映动作计划或执行过程中心理状态的重要指标。

此外，一些研究者发现工具的使用可以改变抓取过程中的运动指标。这表明，工具的使用改变了手的运动特性，并且可能改变了身体图式，即人在使用工具过程中可能把它看成肢体的延伸，也就是身体的一部分。

总之，动作作为人与周围环境发生交互作用的方式，是非常有意义的研究方向。“抓取”只是众多手的动作的一种。除手的动作外，人类肢体的其他部分如手臂、腿、脚的动作以及每个关节、每块肌肉在这些动作中的作用也都是有趣的研究课题。动作研究不仅有助于理解动作本身的特征，以及大脑、骨骼和肌肉在动作中的分工，还可以为工程心理学、人因学提供生理数据的支持。然而，由于动作本身的复杂性，人们对动作的研究还处于初始阶段，未来还有很多有趣的问题等着研究者去发现和解决。