普遍信任博弈决策的动态过程——来自脑电时频分析的证据

人类社会的特殊性在于普遍信任贯穿于所有的人际互动,人们为什么以及何时选择信任的问题对社会发展和经济交易具有重要意义。然而,现有研究结果尚无法清楚地阐述信任决策的认知与神经机制。为探究信任互动情境下大脑活动变化的时间动态特征及神经震荡过程,采用事件相关电位技术记录了21名健康被试作为信任者完成单次性信任博弈(Trust Game,TG)时的脑电数据,并对EEG数据进行时域和频域分析。行为结果发现个体选择信任的比例显著高于几率水平。时域分析结果表明决策阶段中不信任决策比信任决策诱发了更负的N2成分(250~330 ms),更小的P3波幅(330~430 ms)。频域分析结果则发现不信任决策比信任决策引发了更大的β频段(18~28 Hz,250~350 ms)能量活动;相比于获益反馈后信任决策,损失反馈后信任决策诱发了更大的β频段(15~20 Hz,150~300 ms)能量活动,而损失反馈后不信任决策和获益反馈后不信任决策诱发的β频段能量无显著差异。时域N2成分和频域β频段能量的动态分离表明信任选择是人们的默认优势选项,而不信任选择则涉及更多的认知控制加工。本研究为理解人类信任决策过程的动态加工时程及其神经震荡特征提供了初步的电生理学证据。     

色-词Stroop任务中的冲突类型述评

在认知控制领域中, 色-词Stroop任务常被用于研究冲突加工的内在机制。本文首先简述色-词Stroop任务中的刺激冲突和反应冲突及研究这两类冲突常用的实验范式。然后介绍这两类冲突的神经动力学特征：事件相关电位研究显示, N450的波幅调整反映了大脑对冲突的监测, 持续电位(sustained potential, SP)的波幅调整反映了大脑对反应冲突的解决; 核磁共振成像研究显示, 前扣带回、背外侧前额叶分别在反应冲突的监测、认知控制的执行上扮演着重要的角色。文章最后针对目前研究范式存在的问题提出了改进方法和认知神经研究的新方向。     

靶子-靶子任务中认知控制对返回抑制的反转

使用冲突色词作为外源性线索,通过3(任务类型)×2(线索有效性)×2(色词一致性)混合设计考察认知控制对返回抑制(IOR)的影响。结果:(1)线索-靶子任务(CT)和靶子-靶子任务(TT)均产生正值IOR,CT的IOR效应量(32ms)显著大于TT(12ms)。(2)线索有效性和任务类型交互作用显著。按键反应组IOR效应量(11.85ms)显著大于颜色反应组(-18.5ms)和词意反应组(-25.65ms)。证实冲突色词在CT任务中做为线索可产生IOR,这种范式上的新尝试同样适用于TT任务。在TT任务中对认知冲突的觉察和控制导致IOR效应反转,支持注意的非盲性机制。研究为主动操纵被试对线索的认知控制程度,考察复杂任务下实施认知控制对注意定向的影响提供了一条可行途径。     

空间-数字反应编码联合效应下冲突适应过程的ERP研究

为了考察被试在不能意识到任务中包含冲突的情况下的认知控制过程,将产生SNARC效应的奇偶判断任务看作是一种潜在的冲突任务。大小与反应手一致的视为一致的试次,大小与反应手不一致的视为不一致的试次。根据不一致试次之前一个试次的类型将其划分为iI(不一致—不一致,incongruent-incongruent)试次和cI(一致—不一致,congruent-incongruent)试次两种类型。对冲突适应过程的分析表明iI试次的反应时显著快于cI试次,iI试次和cI试次相比,两者的脑电在大约260~300ms的时间段内在FCz位置上差异最大。偶极子分析表明差异波的产生源定位于背侧前扣带回(dorsal anterior cingulate cortex),这些结果与前扣带回的意识监测理论并不一致。最后结合冲突监测理论和其他解释前扣带回功能的理论对研究结果做了相应的解释,认为冲突适应可以是一个无意识的过程     

冲突适应独立于意识：来自行为和ERP的证据

尽管已有研究发现诸如抑制控制和任务转换等认知控制功能独立于意识, 但是对冲突适应是否需要意识的参与目前还存在激烈的争论。为了进一步探讨此问题, 本研究记录了18名被试在完成箭头偏对比掩蔽任务(meta-contrast masking task)时的行为和脑电数据。结果显示, 在有意识和无意识条件下在反应时和额中N2和中顶P3波幅上均表现出了显著的冲突适应效应。这不仅表明冲突控制独立于意识, 而且也表明先前无意识经验对人类信息加工系统的适应性调节作用。本研究对认识认知控制和意识的本质具有重要意义, 也为建构认知控制与意识关系的理论提供了启示。     

特质自我控制个体在多源干扰任务下的认知神经机制

本研究采用事件相关电位技术(ERPs)结合多源干扰任务(MSIT)范式来探讨特质自我控制个体的认知神经机制。考察了高、低自我控制者各26名在MSIT任务上的差异。结果：高自我控制者的反应时显著长于低自我控制者。在MSIT冲突条件下,高自我控制者的N2和P3(LPC)波幅比无冲突条件更大。结论：高自我控制者较低自我控制者处理冲突干扰更慢,需要的注意资源较多,激活前额叶中部脑区。     

理解私人意图与交际意图的ERP证据

已有的意图理解神经成像研究大多关注理解单一个体私人意图的脑功能定位, 而较少涉及两个或更多人的社会性交际意图, 大脑区分私人意图和交际意图的动态时间过程尚不清楚。本研究记录了16名健康被试理解三种不同意图任务时的脑电成分。三种意图分别为: 1)私人意图; 2)交际意图; 3)物理意图。电生理学结果表明在大脑顶区, 私人意图的N250的峰值显著大于交际意图和物理意图。在晚期阶段(300~600 ms), 交际意图的晚期正成分(LPC)的平均波幅要显著大于私人意图和物理意图。在400~600 ms时, 私人意图的LPC的平均波幅要显著大于物理意图。本研究为理解私人意图和交际意图的动态加工过程提供了神经电生理学的初步证据。     

冲突观察范式下冲突适应的机制

冲突观察诱发的冲突适应不受反应执行的影响,因此更纯净。该研究分别采用Stroop任务、单词Flanker任务和字母Flanker任务的冲突观察范式,在三个实验中考察了冲突适应的机制。在三个实验中,冲突适应都表现在反应任务中的一致试次和不一致试次上;不一致试次之后的干扰效应显著小于一致试次之后的干扰效应;冲突适应量服从正态分布。因此,该研究首次在冲突观察范式下揭示了冲突适应的分布特征,为认知控制研究提供了新思路。     

视觉表象扫描加工中的认知控制

通过建构一个反向扫描任务而形成任务冲突,在3个实验中考察了视觉表象扫描中认知控制与冲突解决机制。结果发现:(1)视觉表象扫描中出现了任务冲突效应;(2)外源性认知控制增强降低了任务冲突效应,但不影响扫描效率;(3)内源性认知控制增强既降低了任务冲突效应,也提高了反向扫描任务扫描效率。这些结果证实视觉表象扫描中存在一个认知控制机制,并发展了现有冲突解决理论。     

冲突适应效应研究述评

冲突适应效应指在一致性任务的试次序列中, 被试在前一试次中经历冲突后会使其在当前试次中更好的解决冲突。目前对于该效应有冲突监测理论、特征整合理论和学习理论三种不同的解释。研究者们对冲突适应的产生条件(诱发冲突适应的冲突性质、范围和程度)进行了大量的研究, 同时, 对冲突适应效应的影响因素(工作记忆、注意资源及动机和情绪)也做了探讨。未来的研究应将认知因素和非认知因素结合起来探讨冲突适应效应的产生条件及影响因素, 并加强神经机制的研究, 以更好的揭示冲突适应效应的实质。     

国外最新研究动态：执行功能与认知控制

Kern J G, Cohen J D, MacDonaldⅢ A W, Cho R Y, Stenger V A, Carter C S. Anterior cingulated conflict monitoring and adjustments in control. Science, 2004, 303(13): 1023 ~1026 该研究对前扣带回(ACC)在冲突监控中的作用进行考察。许多研究假定,前扣带回负责监控冲突的产生,进而引发更强的认知控制的需要,促使其它脑区(如背外侧前额叶和顶叶)进行神经和行为活动上的调节。然而,对ACC的活动能否预测随后的控制一直存在争论。该文采用STROOP颜色命名任务,控制了重复效应,结果发现,与冲突相关的ACC活动在很大程度上…     

额叶皮层内知觉干扰与工作记忆干扰引起的抑制

抑制（inhibition）是指大脑在信息加工时,压抑或制止与当前的任务不符的干扰性的信息输入、反应输出或者内部加工的认知过程,它是额叶的最基本的功能之一,也是人类高级智能活动的最基本的认知成分之一。新近的认知神经科学的研究表明：对于不同种类的干扰信息,参与抑制过程的额叶功能区域可能并不相同。但是,对于由不同的干扰源所引起的抑制过程在额叶内的功能组织方式目前尚不清楚。本研究采用fMRI 技术以及事件相关 (event-related) 的分析方法,研究了因知觉干扰所引起的抑制过程与因工作记忆干扰所引起的抑制过程在额叶内的层级化功能组织方式。结果表明：后部的前额叶参与由知觉干扰所引起的抑制过程,而前部的前额叶则参与由工作记忆干扰所引起的抑制过程     

字谜与远距离联想解决中认知成分的比较

采用自发顿悟范式,通过事件相关电位(ERPs)探讨字谜和远距离联想（RAT）两类顿悟问题解决中的认知差异。结果发现,两类任务的正确反应时均在4000ms左右;解决两类任务的初期都在170ms时出现了正成分,且两类任务在此成分上没有显著差异;在600~700ms内,字谜比RAT诱发了一个更正的ERP成分,主要激活了中后部的脑区;在按键前的800~400ms内,字谜较RAT在右前额诱发了更正的脑电成分。结果表明,字谜顿悟和RAT顿悟存在相似的加工过程,但在重构阶段和啊哈体验上存在差异;两类任务在解决问题时重构过程的不同可能是造成情绪体验差异的原因     

名词与动词加工的ERP差异

采用词汇判断任务和记录ERP的方法,探讨了名词与动词之间的差异以及词汇的具体性对这种词性效应的影响。研究结果表明,在200~300ms、300~400ms（即N400）时窗,词性与具体性的交互作用在两侧电极上达到显著水平,在两半球上具体名词所诱发的ERP比具体动词更负。并且,在N400上词性与电极位置有显著的交互作用,名词与动词的差异主要存在于左、右半球的额叶和颞叶。本研究结果部分支持了语言表征的神经生物学理论     

反应与刺激冲突的脑机制差异:来自ERP研究的证据

采用事件相关电位技术(ERP),用侧抑制任务探讨了刺激和反应冲突的脑内时程动态变化。行为数据表明,冲突条件的反应时显著长于无冲突条件,表现出明显的干扰效应;脑电数据表明,在300-450ms内,反应冲突比无冲突诱发了一个更负的ERP成分(N300-450),主要分布于额顶部,偶极子溯源分析发现,这一负成分可能主要源于ACC;而刺激冲突与无冲突相比在350-450ms内,也诱发了一个更负的ERP成分(N350-450),该负成分可能主要源于丘脑附近。这一结果表明,刺激与反应冲突所涉及的大脑机制可能并不相同。     

冲突控制的神经机制

人类认知系统的一个重要特征是它能根据知觉选择、反应偏向以及实时更新的情境信息调节自身以适应特定的任务,使这种适应性得以实现的认知过程就是认知控制。该文简述了冲突控制的界定、实验范式、冲突的种类等方面,尤其详细介绍了冲突控制神经机制研究的最新进展,并对进一步的研究提出展望。     

额叶参与执行控制的ERP负荷效应

为了检测执行控制的激活脑区及其时间进程,测量了14名健康成人被试执行汉字1/2/3-back任务时的64导事件相关电位(ERPs)。1/2/3-back任务均在头皮前部诱发N360,从刺激消失250ms起至600ms左右结束,其波幅表现出随记忆负荷而增高的负荷效应。3-back任务N360源分析发现位于额叶等部位的高密度电流分布和偶极子,表明左右半球均参与执行控制,但左侧额叶具有相对的半球优势。     

触觉-视觉交叉模式工作记忆的研究

目的:探讨触觉-视觉交叉模式工作记忆的大脑神经活动机理.方法:训练11个正常受试者学习交叉模式工作记忆任务,利用Neuroscan EEG系统记录脑电活动,对脑电数据求源分析后,着重考察事件相关脑电成分所处的大脑空间位置.结果发现:在延时过程中的3个主要的脑电成分N40,LPC和LNC的神经活动源分别处于大脑的右侧顶叶,中间后顶叶和前额叶.这提示了交叉模式工作记忆中相继的三个神经认知功能:感知,触觉一视觉模式阃的信息交互,和工作记忆的维持.     

一种混合型前瞻记忆的干扰效应的神经机制

采用3（任务类型）×2（时段）被试内实验设计,对比一种混合型前瞻记忆（MPM）和基于事件的前瞻记忆（EBPM）在不同时段对进行中任务的干扰效应的神经机制。结果表明,在目标出现的时段,MPM对进行中任务有干扰效应,额区电极最活跃,额区电压最高,而在非目标时段MPM无干扰效应,但刺激出现后200-300ms额区电极较活跃。说明前瞻记忆任务在大脑中可能处于较高的激活状态,额叶灵活地调配意识的不同状态在前瞻记忆加工中参与的程度和时段。     

自我控制资源与认知资源相互影响的机制:整合模型

尽管有学者认为自我控制资源和认知资源应该是两种独立的资源,但近期的研究却表明两种资源是互相影响的.以往研究从执行控制的角度解释两种资源为什么相互影响,但却没有指出两种资源如何影响执行控制,以及缺乏考虑神经机制和自我控制资源调节变量在其中的作用.为更系统地解释两种资源相互影响的机制,作者提出了一个整合模型,该模型指出:(1)两种资源相互影响的主要原因是两者都受到执行控制和前额叶皮层的影响;(2)个体进行自我控制或认知加工会消耗能量,产生心理疲劳,降低执行任务的动机,表现为前额叶皮层激活水平下降;(3)前额叶皮层激活不足进一步限制了执行控制在随后的自我控制和认知加工任务中的作用,因而影响后续自我控制或认知加工任务的表现;(4)自我控制资源调节变量通过提高个体对疲劳的耐受性、补充能量和提高动机等方法,使前额叶皮层和执行控制在完成前一阶段任务后仍然能够正常发挥作用,从而维持个体在后续自我控制或认知加工任务上的表现.未来的研究可考察自我控制资源与其他认知加工的关系;用动态的认知神经研究方法,建立前额叶皮层激活水平在前后两阶段任务之间的中介作用模型,以及研究自我控制资源调节变量的神经机制.