工作记忆内容对表象的心理旋转任务的影响
The Influence of Working Memory Content on Mental Rotation Performance in Mental Image Tasks
摘要: 工作记忆与表象是人类认知系统中的两个重要组成部分，二者在信息表征和加工过程中具有密切联系。近年来，随着认知心理学和脑科学的发展，越来越多的研究开始关注工作记忆与表象之间的关系，尤其是在心理旋转等空间认知任务中的作用机制。本文在系统梳理相关研究的基础上，首先介绍工作记忆的概念、结构及其容量有限性的相关理论；其次综述表象的基本概念、主要理论及其经典研究范式——心理旋转任务；在此基础上进一步讨论工作记忆与表象之间的关系，并分析工作记忆信息对心理旋转任务加工过程可能产生的影响。总体来看，已有研究表明工作记忆与表象在信息表征形式、加工方式以及神经基础上均存在密切联系，但关于二者之间具体作用机制的研究仍相对不足。未来研究可通过改进实验范式，结合脑机接口(BCI)、计算建模(Computational Modeling)及多变量模式分析(MVPA)等前沿方法，进一步探讨工作记忆负荷、前置刺激等因素对表象加工过程的影响，从而深化对工作记忆与表象关系的理解。
Abstract: Working memory and mental image are two crucial components of the human cognitive system, and they are closely linked in the processes of information representation and processing. In recent years, with advancements in cognitive psychology and neuroscience, an increasing number of studies have begun to focus on the relationship between working memory and mental image, particularly their underlying mechanisms in spatial cognitive tasks such as mental rotation. Based on a systematic review of relevant research, this paper first introduces the concept of working memory, its structure, and theories regarding its limited capacity; second, it reviews the basic concepts, major theories, and classic research paradigm of mental image—the mental rotation task; building on this foundation, it further discusses the relationship between working memory and mental image and analyzes the potential influence of working memory information on the processing of mental rotation tasks. Overall, existing research indicates that working memory and mental image are closely linked in terms of information representation, processing mechanisms, and neural substrates; however, research on the specific mechanisms underlying their interaction remains relatively limited. Future research could explore the effects of factors such as working memory load and priming on the mental image processing by refining experimental paradigms and integrating cutting-edge methods such as brain-computer interfaces (BCI), computational modeling, and multivariate pattern analysis (MVPA), thereby deepening our understanding of the relationship between working memory and mental image.
文章引用：杨祖越 (2026). 工作记忆内容对表象的心理旋转任务的影响. 心理学进展, 16(4), 190-198. https://doi.org/10.12677/ap.2026.164188

参考文献

[1] 郜峰(2022). 不同延迟记忆条件和情绪效价对表象生成的影响. 硕士学位论文, 南昌: 江西师范大学.
[2] 华巧云(2019). 相似性、邻近性和工作记忆负载对视觉工作记忆表征的影响. 硕士学位论文, 济南: 山东师范大学.
[3] 康丹, 文鑫(2020). 心理旋转训练对5-6岁儿童空间能力和数学能力的影响. 心理发展与教育, 36(1), 19-27.
[4] 李筱梅, 李海峰(2018). 从表征和认知过程上看表象与知觉、记忆的关系. 心理科学, 41(3), 520-525.
[5] 李筱梅(2019). 视觉表象与视觉工作记忆的关系受信息来源而不受类型的影响. 硕士学位论文, 福州: 福建师范大学.
[6] 林钰婷, 张得龙, 刘鸣(2018). 视觉表象生成系统及其影响因素. 心理科学进展, 26(4), 636-644.
[7] 刘鸣(2004). 表象研究方法论. 心理科学, 2004, 27(2), 258-260.
[8] 刘树辉(2020). 奖罚对基于工作记忆表征的注意引导效应的影响. 硕士学位论文, 广州: 广州大学.
[9] 罗梓文(2020). 表征精确性和相似性对基于工作记忆的注意引导效应的影响. 硕士学位论文, 广州: 广州大学.
[10] 潘毅, 许百华, 胡信奎(2007). 视觉工作记忆在视觉搜索中的作用. 心理科学进展, 15(5), 754-760.
[11] 潘毅, 许百华, 金红军, 刘伟(2010). 视觉工作记忆对注意选择的自动导向作用. 心理科学, 33(1), 31-35.
[12] 潘毅, 张琳(2019). 工作记忆内容驱动完全无关刺激捕获注意. 心理发展与教育, 35(5), 522-529.
[13] 潘毅(2010a). 基于工作记忆内容的视觉注意捕获及其自动性研究. 博士学位论文, 杭州: 浙江大学.
[14] 潘毅(2010b). 言语记忆对视觉选择的影响: 基于维度的自动注意引导. 心理学报, 42(12), 1118-1127.
[15] 祁乐瑛, 梁宁建(2008). 心理旋转中的外部参考框架的眼动研究. 心理科学, 31(4), 809-813.
[16] 祁乐瑛(2009). 表象表征: 心理旋转的实证探索. 博士学位论文, 上海: 华东师范大学.
[17] 任国防(2008). 视觉表象表征的研究. 博士学位论文, 重庆: 西南大学.
[18] 王才康(1991). 主观参考框架在心理旋转中的作用. 心理学报, (4), 395-403.
[19] 王益文, 林崇德(2006). 工作记忆的认知模型与神经机制. 心理科学, (2), 412-414.
[20] 尹霖(2022). 工作记忆在大学生概率推理中的作用及其机制——基于“三重加工心智”模型. 博士学位论文, 长沙: 湖南师范大学.
[21] 于庆宝, 鹿麒麟, 李健, 隋丹妮, 邱香, 王艳, 等(2008). 工作记忆的负荷影响心理旋转任务中的性别差异. 现代生物医学进展, (9), 1717-1720.
[22] 袁婉秋(2011). 工作记忆模型的新进展及其研究展望. 西南大学学报(社会科学版), 37(S1), 86-87.
[23] Baddeley, A. (1992). Working Memory. Science, 255, 556-559.[CrossRef] [PubMed]
[24] Baddeley, A. (2003). Working Memory: Looking Back and Looking Forward. Nature Reviews Neuroscience, 4, 829-839.[CrossRef] [PubMed]
[25] Cohen, D., & Kubovy, M. (1993). Mental Rotation, Mental Representation, and Flat Slopes. Cognitive Psychology, 25, 351-382.[CrossRef] [PubMed]
[26] Koriat, A., & Norman, J. (1984). What Is Rotated in Mental Rotation? Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 10, 421-434.[CrossRef] [PubMed]
[27] Koriat, A., & Norman, J. (1988). Frames and Images: Sequential Effects in Mental Rotation. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 14, 93-111.[CrossRef] 
[28] Koriat, A., & Norman, J. (1989). Establishing Global and Local Correspondence between Successive Stimuli: The Holistic Nature of Backward Alignment. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 15, 480-494.[CrossRef] [PubMed]
[29] Parsons, L. M. (1995). Inability to Reason about an Object’s Orientation Using an Axis and Angle of Rotation. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 21, 1259-1277.[CrossRef] 
[30] Robertson, L. C., Palmer, S. E., & Gomez, L. M. (1987). Reference Frames in Mental Rotation. Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 13, 368-379.[CrossRef] [PubMed]
[31] Shepard, R. N., & Metzler, J. (1971). Mental Rotation of Three-Dimensional Objects. Science, 171, 701-703.[CrossRef] [PubMed]
[32] Thomas, N. (2014). The Multidimensional Spectrum of Imagination: Images, Dreams, Hallucinations, and Active, Imaginative Perception. Humanities, 3, 132-184.[CrossRef]