19世纪末至20世纪初，俄国生理学家巴甫洛夫继承了谢切诺夫的思想，对反射活动进行了长期的实验研究，建立了“高级神经活动学说”。其中“分析器学说”是巴甫洛夫“高级神经活动学说”的重要组成部分。该学说认为，感知觉是分析器活动的结果。分析器由三部分组成：（1）外周部分（感受器），它们是接受客体刺激并将其转化为神经冲动的换能器。（2）向心神经（或内导神经），它们构成复杂的神经网络，其职能是将携带有客体信息的神经冲动由感受器传至神经中枢的相应皮层区域，同时对其作初步加工。（3）分析器的相应皮层及皮层下代表区对传达此处的神经冲动进行复杂的分析和综合，即神经信号时而被大脑皮层分解为很小的部分（分析），时而被融合为各种不同的复合体（综合）。正是大脑皮层的这种复杂的信号加工功能，才使神经信号得以译码，产生了对客体的觉察、分辨、确认等一系列心理活动，揭露出客体对象的意义，实现对客体的个别属性及其个别属性之间关系的感知觉。所以，分析器是形成认识的生理基础。“分析器学说”不仅使我们对神经中枢加工客体信号的过程有了更为细致的了解，而且对人何以能感觉事物的各种属性作了合理解说。当客观事物的各种属性作用于人的不同分析器时，由于各种分析器的活动，结果便产生不同的感觉。这样就非常明确地以客体属性与主体的神经结构性质相结合来说明感觉的产生与分化，因而对感觉的研究无论就其广度还是深度而言都达到了前所未有的程度。
近50年来，神经心理方面的研究成果使人们对神经系统的分析、综合功能及感觉的分化机制有了新的了解。现已发现在人的神经的不同水平上，存在着各种特征觉察器，它们能对客观事物的各种特征或属性分别作出反应，即将不同的刺激模式分解（分析）成它们的组成部分，而在进行特征觉察时，神经系统又能在不同水平和不同层次上对刺激特性进行整合或综合。这在一定程度上解释了认识对象作为存在整体到观念整体的转换机制。近几年形成的“型式学说”则从别一个侧面解释了主体感觉分化的内在机制。“型式学说”由辛克莱（Sinclair）等提出。该学说认为，当客体刺激作用于感官时，便会产生一组组在空间和时间序列上构型复杂的冲动。这是由于各种不同强度、部位、范围的刺激兴奋了不同数量的神经末梢，致使神经末梢发放出不同频率的冲动。正是这种神经脉冲的不同时间和空间的构型，才引起了主体的不同感觉。例如，用电刺激痛神经末梢，只要改变刺激的频率，便可依次引起不同的触感、刺痛、疼痛、酸痛等感觉。此类发现，对于理解认识活动中为何能形成感觉确实深有启发。
总之，人的一切观念形式从其产生的神经机制来看都属反射，因而对反射的深入研究有助于阐明物质的东西究竟是如何转化为观念东西的。当然，就目前而言，客体刺激向观念转化的许多细节还不甚清楚。但已取得的研究成果表明，认识活动中诸如感知觉这类简单的主观形式产生的神经机制正在被逐渐揭示，这种建立在神经科学基础之上的具体说明与哲学反映论对感觉的论述相比，无疑是前进了一大步。
三、表征
尽管人类利用实验手段在神经水平的反射研究中取得了不少成果，已能初步解释感知觉的形成机制。但是，这种对感觉形成机制的阐述仍显笼统且具模糊特征。无论是谢切诺夫的“反射三环节学说”，还是巴甫洛夫的“分析器理论”，从严格意义上讲只是揭示了神经冲动的传导机制，而无法具体解释“物到观念”的转化细节。为此，寻找新的研究途径，以能更为具体地说明“物到观念”的全过程，已成为人类在当代科学背景之下的重要任务之一。当然这项任务早在一百多年前列宁就已明确提出，他在《唯物主义和经验批判主义》一书中曾讲到：“对于那些看来完全没有感觉的物质，如何跟那样由同样原子（或电子）构成但却具有明显的感觉能力的物质发生联系问题，我们还需要研究，再研究。唯物主义明确地把这个尚未解决的问题提出来，从而促使这一问题的解决，推动人们去作进一步的实验研究。”但长期以来，因受科学技术水平所限，从物到观念的转化机制对人类而言仍是一个深藏奥秘的“黑箱”。然而，至20世纪50年代，随着现代认知心理学的兴起与发展，状况已有所变化。信息加工过程的表征研究逐渐成为探索“物到观念”转化的第三条路径。—
现代认知心理学认为，认识活动中的“主体”概念主要指“人脑”。因为人对客观世界的认识（反映）归根结底是在人脑中进行的，认识的最终产物就是在人脑中形成各种形式的映象或观念。对此，列宁早就指出：“的确，客观上是三项：自然界；人的认识=人脑（就是那同一个自然界的最高产物）；自然界在人的认识中的反映形式，这种形式就是概念、规律、范畴等等。”为了合理地说明认识活动中人脑与客体相互作用直至形成与客体相符或一致性的映象或观念，现代认知心理学引进了“中介变量”——“信息”概念。因为，人脑不能直接接触与加工外部事物，人脑所接收与加工的只是反映客体特征、状态、关系的信息流。这种信息流经人体神经系统与人脑的加工、操作，便形成映象或观念。因此，主客体间的相互作用是以信息为中介的。正是由于存在信息这一中介，才有可能使映象或观念与客体原型之间达到相符与一致。事物通过信息中介转化为人脑中与其相应的映象或观念形式，即为表征（representation）。
目前，通过“表征”研究，现代认知心理学已能初步解释三个问题：其一，客体是如何反映进人脑，并被识别的；其二，作为认识成果的映象或观念形态的知识究竟以怎样形式存储在人脑中；其三，人脑中的知识表征如何对人的再认识或识别客体发挥其应有作用。现代认知心理学所取得的这些研究成果将在本章的第二节作详细介绍。
显而易见，现代认知心理学对“心理表征”的研究具有重要的认识论意义。首先，从研究对象看，主体对客体的认识活动是一个连续性的动态过程，这一完整的动态过程（从客体刺激到主观映象、观念）应包括三个主要环节：其一，客体刺激（信息）通过各种途径作用于人体感官；其二，刺激（信息）经能量与形式转换变为能被主体内在的认识系统所识别、传递、加工的信息单位；其三，神经中枢（人脑）对携带客体特征的信息作解码，把分解的客体特征整合起来，经加工、改造形成映象、观念。在这“物到观念”的全过程中，哲学认识论重点研究了上述过程的第一环节，抽象地解释了第三环节；反射论着重探索了上述过程的第二环节，同样抽象地解释了第三环节；而“心理表征”研究则着眼于认识的全过程。因此其研究成果大大丰富了认识论内容，有益于建构完整的现代认识论的理论体系。其次，从研究特征看。传统认识论只是对认识活动的宏观层面作了抽象探索，无法说明认识活动的具体细节，而现代认知心理学对“心理表征”的研究使我们对认识对象的研究进入了微观层面，对认识活动能作出更为详细、具体的阐述，认识论因此而更具科学性特征。第三，从研究手段看，传统认识论采用思辨方法，原则地阐明了认识有一个从感性到理性、现象到本质的发展过程。而现代认知心理学的“心理表征”研究借助于实验，运用模拟与类比方法，引进信息加工与处理思路，对认识过程作具体、动态研究，因而其研究成果更能客观地反映认识过程的本来面目。第四，从研究深度看。现代认知心理学已深入到人脑中，对观念的形式与结构进行了探索，这种探索表明，来自不同客体的信息在人脑中的表征形式是不一样的。这意味着，外界事物是根据它们的不同特征被转换成某种内部形式而存储起来，存储在人脑中的具有特殊标记的表征能作为人的知识、经验背景对现实事物的识别与再认识起先导作用。可见，“表征”研究首次触及理性认识在人脑中的存在形式及结构，为理性认识之所以能在实践中发挥其能动作用提供了合理的解说途径。
总之，研究“表征”的形成过程及其作用，对于丰富马克思主义认识论的内容，及其从深层次具体地了解认识活动的复杂过程具有现实意义。所以“表征”研究是现代认识论研究中的一个生长点。
§§§第二节客体信息传递、加工的微观机制
现代认知心理学把认识主体看作是积极的知识探求者和信息加工者，把人脑看作是能够接收、存储、处理和传递信息的信息加工系统。因此，以信息加工观点来探索人是怎样接受外部客体的刺激信息，将其转换成相应的观念形式是现代认知心理学研究的基本出发点。目前，现代认知心理学所积累的大量的经验材料已使我们有可能对“物到观念”过程加以分解与具体描述。诚然，该过程相对与人实际的认识过程而言，仍具近似、假设性特征，有待进一步检验与修正。
一、感觉登记
现代认知心理学认为，从“物到观念”转化的第一环节是“感觉登记”，它是依附于感官功能来实现的。认知论把感官看成是一种“寄存器”，一旦客体刺激作用于感官，它就能将那些反映客体特征的刺激信息贮存起来，这就是所谓“感觉登记”。据研究，感觉登记有三种主要特征，这些特征对人的认识活动具有重要意义。
第一，感觉登记保留客体信息的时间大约为0.25—2秒，尽管延续时距很短，但它所接受的客体信息则是大量的。这些来自客体的几乎与原始呈现的刺激相同的信息形式，为知觉活动提供了进一步加工的原始素材，便于知觉活动抽取它的特征，结合有关知识，最终完成知觉过程。所以，知觉如无感觉登记这一环节，转瞬即逝的客体信息恐怕在知觉过程展开之前就已消失殆尽，致使无法产生完整的知觉映象。
第二，由于感觉登记保持客体信息的时距是短暂的，因而信息在感觉寄存器中会逐渐变弱，直至完全消失。信息的这种自行“衰变”特征，对于人形成完整、清晰的客体映象具有特殊意义。原有的刺激信息只有及时地从感觉寄存器中退出、被掩蔽或抹掉，新的刺激信息才能进入感觉寄存器。这样才能避免刺激信息的交叉与重叠，否则我们所看到的不是一些清晰且分离的物像，而是一集重叠的关于客体的图像，其结果会什么也看不清，无法进行正常的反映活动。
第三，感觉所登记的信息如受到主体意识的关注，便能避免衰退而获得加强，使之进入后继的信息加工环节。从此意义上讲，感觉登记似乎是客体刺激进入主体信息加工系统的“窗口”，由于客体刺激信息源源不断地从这一“窗口”中进入，才为主体信息加工系统提供了大量“原始材料”，使人的认识活动得以顺利展开。
二、模式识别
客体的刺激信息以其真实形式在感觉寄存器中作短暂保持时，一旦为认识主体所意识，便能被传递到大脑。大脑对这些信息进行加工，最终将知觉对象识别为某种先前经验过的东西的过程，称为“模式识别”。由于人对客观事物的认识总是从个别事物的感知和识别开始的，因此“模式识别”是认识活动中的必要环节。
无论是复杂模式（如人的行为），还是简单模式（如英文字母），要被认识主体所识别，都要经历三个基本环节，即分析、比较与决策。所谓“分析”，就是把信息从感觉寄存器中抽取出来，并将其分解成它的各个组成部分。例如，英文字母“A”就可分解成二条左右斜线和一条水平线。所谓“比较”，就是把分析阶段抽取出的有关模式的信息和主体记忆库中原先储存的与之相关事物的信息（记忆编码）进行比较。而所谓“决策”，即是指比较后需作出判定，究竟哪一个记忆编码能与客体的刺激信息匹配得最好。匹配完成意味该模式已获得识别，即人脑在客体刺激作用下，不仅获得了相应的映象或事件，而且对映象或事件的性质和意义作出了初步判定。随着模式的识别，人脑会诱发出与该模式有关的更多的经验性信息。例如，我们将模式识别为“A”，我们就会由此而想到，它是英文字母表中的第一个字母；或者，它是评分（质）的一个等级；或者......
不过，模式识别有一个正确与否的问题。对模式的正确识别是主体认识、把握客体的基本前提。人在认识活动中之所以会产生错觉，从主体的内在机制分析，其原因就在于对模式作了错误的识别，以致无法掌握客体的运动状态，也无法对客体作出正确反应。
粗略地讲，模式识别须经过三个环节，然而就微观层面而言，模式在人脑中究竟是怎样被识别的？对此，现代认知心理学已作了大量研究，现已提出三种假设，即模板假设、原型假设和特征假设。
（1）模板假设
关于“模式识别”的内在机制，最初提出的是“模板假设”。该假设认为，只有当客体刺激的感觉形象与人脑中存在的模板相配时才能获得识别。换言之，人脑所能识别的任何一个客体刺激的感觉形象，必须与人脑中已经存在的内部模板（拷贝）完全吻合，才能取得匹配而被识别。从该假设出发，我们如要识别一个“大”字，人脑中必须要有它的一个拷贝。当“大”字作为一个刺激呈现时，它的视觉形象就与人脑中存在的模板进行比较，结果人脑中关于“大”字的拷贝获得最好的匹配，该模式就被识别为“大”。
“模板假设”尽管与生活经验相符合，即主体已经验过的事物、已在大脑中留下痕迹的事物，再次显现时容易为主体所识别，反之则不易被识别。但是，该假设似乎过于朴素和简单化，认为即使是同一客体刺激的感觉形象只要在大小、形态上稍有变化，就需要有一个相应的模板与之相配，否则识别就会陷入困境。为此人脑中必须储存无限数量的模板，才能适应人的识别需要。这样一来，无限多样化的模板存储就会远远超出一个人的记忆能力。此外，“模板假设”与人的某些知觉特征也不相符合。例如，人的知觉具有恒常性，即人能在一定范围内不随知觉条件的改变而保持对客观事物相对稳定特征的识别与加工，从而使人能真实地反映客观对象的自然属性和本来面貌。显然，模板假设与知觉恒常性是相抵触的。为了克服“模板假设”与事实的“失谐”及其过于特殊化而缺少普遍性，继而出现了“原型假设”。
（2）原型假设