社會認知神經科學研究的最新進展 認知神經科學是什么

　　摘要　社會認知神經科學是一門采用認知神經科學技術研究社會認知現象的交叉學科，目前已經形成認知神經科學與心理生理學的熱點研究領域。該文回顧了近年來有關情緒、情緒障礙、自我意識、經濟決策、道德等方面的腦機制研究，臨床研究和腦成像研究表明，恐懼、厭惡、憤怒、驚訝、快樂、悲傷等基本情緒在表達和識別上具有普遍性與特殊性；孤獨癥與“男性腦”的特征相關，抗抑郁藥百憂解對抑郁癥兒童的治療作用；在自我意識的研究領域，自我概念產生的腦區(qū)定位、靈長類的自我意象、精神疾病患者的自我概念變化等研究的熱點問題；經濟決策的研究最近成為亮點之一，主要包括強互惠合作、風險決策、跨期選擇以及品牌決策等方面；在道德的腦機制研究中，重點涉及了道德判斷與捐贈行為的神經基礎。文章最后展望了社會認知神經科學在我國發(fā)展的前景。
　　關鍵詞　社會認知神經科學，情緒調控，情緒障礙，自我意識，經濟決策，道德。
　　分類號　B845；C91
　　
　　社會認知神經科學(Social cognitive neuro．science，SCN)是一門采用認知神經科學技術研究社會認知現象的交叉學科。通過整合認知神經科學和社會心理學的理論和方法，旨在從社會、認知和神經三個水平研究紛繁復雜的社會情緒現象。認知神經科學技術主要指功能性腦成像(fMRI，EEG/ERP，MEG，PET)、神經心理學病人的臨床分析；社會認知現象包括情緒調控、態(tài)度改變、刻板印象、決策、道德、自我意識，以及情感障礙和各種社會認知障礙等。
　　社會認知神經科學研究越來越受各國研究者的重視。2006年初創(chuàng)刊了Social Cognitive and Affective Neuroscience雜志；2007年10月在美國召開的心理生理學年會的17個專題研討中，就有10個是社會認知的內容；在美國MIT、哥倫比亞大學、耶魯大學、NIMH、芝加哥大學、加州理工學院、哈佛大學、英國醫(yī)學研究理事會、倫敦大學學院(ULC)等國際知名院校都相繼成立了社會認知神經科學的所、系、實驗室或研究中心。
　　國內也在近年開始了社會認知神經科學的研究，并出現了一些良好的勢頭：①開展研究的單位越來越多北京師范大學認知神經科學與學習國家重點實驗室開展了情緒與認知、情緒調控及其情緒障礙干預、人格、社會認知與行為的發(fā)展、青少年的異常社會行為等研究，建立了中國情感材料庫，近3年來發(fā)表了20多篇相關國際論文；北京大學心理系在自我意識、共情、歸因也產生了一批有影響的研究成果；中國科學院心理研究所在經濟決策行為、國民心理和諧指數的構建等方面也在進行研究：其他，例如西南大學、上海師范大學，以及一些醫(yī)學院校也開始進行此類研究。②國家投入增加目前，國家科技部、自然科學基金委、教育部在863項目、國家支撐項目、重點項目方面，針對情緒疾病、社會認知開始安排了一些項目。③人才隊伍建設和培養(yǎng)目前，在一些高校和科研院所，已經建立了社會認知神經科學的研究方向，開設了相應的課程，例如北京師范大學組織了10余位教授和研究人員，建立了社會認知神經科學研究中心；中科院心理所也有社會與經濟行為研究室；西南大學建立了以認知與人格為研究核心的教育部重點實驗室 近年來，在Science，Nature，Nature Neurosci，Neuron，PNAS等最有影響的學術刊物，發(fā)表了有關情緒、情緒障礙、自我意識、經濟決策、道德等方面的腦機制研究報告以及部分綜述，反映了社會認知神經科學的飛速發(fā)展。
　　
　　1　情緒與情緒調控的神經基礎
　　
　　恐懼、厭惡、憤怒、驚訝、快樂、悲傷等六種基本情緒在表達和識別上具有普遍性，近年來研究不同情緒識別的神經基礎及其部分分離的臨床研究和腦成像研究逐漸增多�？謶郑寒攤�體產生恐懼體驗時，海馬(外顯記憶功能區(qū))，杏仁核(情緒喚醒區(qū))，前額皮層(工作記憶區(qū))這三個腦區(qū)在起作用；很可能是即時呈現的恐懼刺激，激活了海馬和杏仁核，然后在前額皮層中同時表征、相互整合后而產生的，其中杏仁核是恐懼情緒體驗中一個相當關鍵的結構。厭惡：通過腦損毀和fMRI等手段發(fā)現，厭惡情緒激活的腦區(qū)有腦島，基底神經節(jié)，紋狀體。驚奇：驚奇根據刺激的不同，其激活的腦區(qū)有所區(qū)別：如果刺激物是負性的，那么激活的腦區(qū)為杏仁核右腹側；如果刺激物是正性的，那么激活的腦區(qū)為腹內側前額葉皮質。悲傷：被試在悲傷的情緒中，前額葉皮層中部，額下回，顳上回，楔前葉(precuneus)，杏仁核，丘腦等活動都有所增強。愉快：在愉快的情緒下參與活動的腦區(qū)有：下丘腦(hypothalamus)前額葉皮層(PFC)，杏仁核，腹側紋狀體(ventral striatum)。額前回，前額葉背外側，后扣帶回，顳葉，海馬，丘腦，尾狀核(caudate)。憤怒：對于憤怒的研究表明憤怒與杏仁核有密切的關系，但是目前更多的是把憤怒和恐懼聯系在一起研究，單純研究憤怒腦機制的很少，也不成熟，有人認為與額葉、扣帶前回有關。
　　
　　2　情緒障礙
　　
　　2.1　有關孤獨癥的研究
　　孤獨癥患者最突出的特征是存在人際交往的巨大障礙，他們往往存在語言問題，不會撒謊，語言單調：言行舉止像低齡化，60％智力落后、20％的智商低于35，能感知細節(jié)和理解事實，但不能感知整體和理解概念，不能知覺面部表情。Hans Asperger在半個世紀前就提出了關于孤獨癥的一個理論――極端男性腦(Extreme Male Brain，EMB)理論，認為孤獨癥患者的腦是典型的男性腦。fMRI研究證實，孤獨癥兒童的大腦皮層較正常兒童大，而且其擴張部分是由于灰質、而不是灰質的增多，他們的杏仁核也增長較快，提供了支持EMB的證據。出生前如置于雄激素的環(huán)境，女性腦也會呈現男性化的傾向，而男性和女性在腦結構上的區(qū)別和出生前雄激素的多少有關。EMB是否和出生前的雄激素異常有關?目前還在研究中。孤獨癥患者的腦區(qū)中，支持高級認知功能的連接較少；在尸檢和腦掃描中發(fā)現，孤獨癥患者腦部的杏仁核、海馬區(qū)域較小，但研究結果并不完全一致。雙生子研究已經證實孤獨癥與遺傳明顯有關，估計有5到20個基因與孤獨癥有關，現已重復得到的結果是第7對染色體上的基因與孤獨癥相連(有趣的是，這個區(qū)域已經被公認和語言有關)，這方面的研究還在進行之中。
　　
　　2.2　有關抑郁癥的研究
　　Couzin通過個案探討了抗抑郁藥百憂解(Pazoc)對抑郁癥兒童的治療作用和副作用�？挂钟羲幫ǔ�僅能幫助70％的服用者，這些藥物是通過增加神經遞質5-羥色胺或去甲腎上腺素的量來實現其療效的。這些年對抑郁癥的病因依然還處于探索中，臨床上只能通過各種不同的藥物來進行嘗試。
　　
　　2.3　腦損傷的性別差異
　　兩性之間在精神障礙上存在不爭的差異：女性 易患抑郁癥，男性易患精神分裂癥；女性有更多的焦慮，男性表現出更多的反社會行為；男性易成嗜酒和吸毒，女性有更多的進食障礙；甚至在自殺上也存在差異，女性更多地嘗試，男性的自殺成功率高。這些差異和兩性腦的差異有關。女性更容易產生焦慮和抑郁。研究表明，應激反應和性激素有關，其中，一定水平的睪丸素對于應激反應有重要的作用，用動物和人所做的實驗都證明了這一點。腦成像研究發(fā)現，當呈現恐懼面孔時，女性比男性激活了更多的杏仁核：在處于應激狀態(tài)時，女性的前額葉皮層區(qū)有更強烈的反應，而該區(qū)域是產生焦慮、抑郁的一個關鍵。此外，性激素和攻擊性有關，在認知方面兩性腦也存在著差別。腦的性別差異所導致的兩性情緒障礙的差異是目前研究的一個重點，這對于了解不同情緒障礙的腦區(qū)域定位、神經遞質等有重要的幫助。
　　
　　3　自我意識
　　
　　在社會心理學中，“自我概念(self-concept)”指的是個人認知中與自己本身有關的內容，是自我知覺的組織系統和個人看待自身的方式。一般認為，自我概念包括了自我體驗、自我評價、自我意象、自我效能感等心理內容。近年的熱點包括以下幾個方向：自我概念產生的腦區(qū)定位；靈長類的自我意象；精神疾病患者的自我概念變化。
　　Lou等使用PET與TMS技術，在與自我評價有關的腦區(qū)研究中，呈現一系列形容詞，要求被試判斷這些詞是否適于形容被試自己、被試好友或公眾人物。結果發(fā)現，做出的判斷與被試自身密切程度越高，在回憶時，頂葉皮層內側的激活程度就越高。類似的fMRI實驗發(fā)現與自我評價相關的主要腦區(qū)是內側額回或腹內側前額葉。Friedefich等人向年輕女性被試呈現雜志上的模特兒照片，要求被試比較自己與照片人物的體形。fMRJ掃描發(fā)現，被試在作體形比較時，顯著激活了梭狀回外側、右頂葉內側、內側額回以及扣帶前回。
　　2歲以上的人類或猿類(包括黑猩猩和大猩猩)在面對鏡子時，未經訓練就能意識到鏡中的是自己，即具有自我意象(self-image)。在一項動物實驗中，要求猴必須通過實時視頻觀察自己的動作，以取得食物(圖1)。他們在狐猴腦部植入電極，監(jiān)測到了頂葉內側腦區(qū)的體覺和視覺神經元的激活。這些神經元對應于特定感受野，與狐猴直接觀察自己的手時激活的神經元是一致的。
　　
　　對精神病患者調查發(fā)現，病人的自我概念與醫(yī)護人員對病人的印象間存在著明顯的負相關：病人的自我評價越高，醫(yī)護人員對他的合作性和情緒穩(wěn)定性的評價越差，表明精神病患者的自我概念是扭曲的。讓精神分裂癥患者自我評價。結果發(fā)現，其中40％的病人高估了自己，24％低估自己。低估者的抑郁程度普遍較高，而他們的認知能力受損程度反比高估者小。
　　
　　4　經濟決策的腦成像研究
　　
　　近年來，經濟決策的腦成像研究成為大家關注的亮點，主要集中在強互惠合作、風險決策、跨期選擇以及品牌決策等方面。常用實驗范式包括信任游戲、最后通牒游戲、討價還價、賭博游戲、公共產品、免費搭便車等。
　　在“強互惠合作”研究中，在信任游戲中，King-Casas等發(fā)現尾狀核活動的峰值時間會隨著游戲的進程發(fā)生改變，當決策雙方在游戲初期彼此沒有任何了解時，尾核活動的峰值出現于當對家做出信任決策時；而當對家逐漸建立聲望，尾核活動的峰值提前到預期對家會給出信任決策時；實驗結果拓展了社會偏好理論。
　　在風險決策研究中，決策者在概率型決策和不定型決策情境下的神經元活動結果的研究結果支持了在風險條件和模糊條件下的決策，其神經機制不同。Hsu等的研究對經典的決策理論提出了挑戰(zhàn)，認為在“模糊”條件下，不確定程度與杏仁核和眶額葉皮層正相關，與紋體系統呈負相關：且紋狀體活動與期望的獎賞正相關。多個實驗證明ERP的FN(Frontal Negativity)成分與評價、預期有關。Adolphs等用深度電極記錄前額的EEG的儀節(jié)律，反映了在評價決策中，期望的結果和實際的結果不一致。Coricelli對決策結果所引發(fā)的情緒進行研究，發(fā)現后悔情緒與內側眶額、扣帶前回、海馬的活動有關；對后悔的厭惡情緒與內側眶額、杏仁核的活動有關。而且從時間上來看，與對后悔的厭惡情緒有關的神經活動發(fā)生在決策前，表明這種厭惡情緒會影響決策后的后悔體驗和對結果的預期。在“框架效應”研究中，研究結果發(fā)現被試的決策會受框架解釋的影響，損失更激活杏仁核；收益與ACC有關。Tom等人發(fā)現當可能的收益值增加時，大部分的腦區(qū)活動會增強；而當可能的損失值增加時，部分腦區(qū)的活動會下降，例如紋體、腹內側前額葉、扣帶前回腹側。而且神經信號的強弱可以預測對損失回避的個體行為差異。對備擇方案做出風險選擇，Kulmen的研究中劃分了不確定條件下的兩種非理性投資策略――風險選擇錯誤和風險規(guī)避錯誤，并發(fā)現阿肯伯氏核(nucleus accumbens)的活動伴隨在風險選擇之后，前腦島的活動伴隨在無風險選擇之后。這說明與情感有關的腦區(qū)活動會影響投資方式，而且這些腦區(qū)的過量活動會導致投資失誤。Kermerley的實驗中發(fā)現ACC損傷的猴子，錯誤后的即時表現沒有問題，但是在強化指引的選擇任務中不能維持能獲得獎賞的反應，不能整合風險和賠償，進一步證明了ACC在理性決策中的重要作用。
　　在跨期選擇的研究中，Kalenscher用新古典經濟學和行為經濟學驗證了跨期選擇的理論模型。Rudebeck的貢獻在于發(fā)現ACC損傷影響為獎賞投資的努力程度，OFC損傷影響對獎賞的等待，證明延遲和努力會對決策產生不同的影響。
　　在品牌決策研究中，Schacfer等發(fā)現內側前額葉在品牌識別中起重要作用；Deppe等人模擬消費者選擇產品的情境，發(fā)現只有被試偏好的品牌才能激發(fā)明顯的決策模式。當目標刺激為被試喜歡的品牌時，腹內側前額的活動增強；Knutson等人采用fMRI掃描被試在模擬購買實驗中做決策時的神經活動，發(fā)現當被試面對喜歡的商品時激活了ACC)當商品價格太貴時腦島激活，同時腹內側前額葉的活動水平下降。
　　
　　5　道德的腦機制
　　
　　道德判斷究竟是一個理性過程還是一個情感性的直覺過程?一直存在爭議。有個例研究發(fā)現幼年時期前額葉損傷的被試在社會行為和道德行為上表現異常，并且他們對社會信息的情緒反應也受到損害，提示情緒信息的加工過程可能會對道德判斷過程產生影響。但這只是一個腦損傷研究，只有兩個病人，所以說服力尚嫌不夠。在另外的研究中以正常人為被試，利用道德兩難任務，在道德判斷的過程中激活了腹內側前額葉這個主要負責情緒加工的區(qū)域，說明理性的道德判斷很有可能依賴相應的情緒加工過程。最近一個研究發(fā)現腹內側前額葉損傷被試在一個道德兩難任務中傾向于選擇具有功利主義傾向的決策。這個研究有力地證明了腹內側前額葉的情緒信息加工過程可以影響具體的道德判斷過程。
　　利他主義就是某個體在特定時空條件下，以犧牲自己的適應性來增加、促進和提高另一個個體適應性的表現。Tankersley考察了利他主義的神經機制，發(fā)現右半球顳上回后部的激活程度可以預測被試的利他主義傾向。先前的研究表明這個區(qū)域也負責對他人意圖的認知和推理。因此研究結果表明對他人心理狀態(tài)的推理過程對利他主義的產生非常關鍵。de Quervain等發(fā)現尾核在利他懲罰中起著決定性的作用，尾核的激活強度與懲罰意愿呈正相關，激活的程度反映了懲罰背叛者的預期滿意程度；尾核也參與了在預期收益激勵下的決策和行為。捐贈是一種利他行為。也有研究考察了捐贈行為的神經機制，發(fā)現捐贈行為與人類的獎賞系統有密切關系。捐贈行為與人們對社會的依戀程度有關，而拒絕捐贈行為則與對捐贈對象的社會排斥和厭惡有關。產生利他主義的原因一直是人們關心的問題。
　　
　　6　結語與展望
　　
　　隨著“社會腦”的概念在20世紀末的提出，社會認知神經科學已經成為認知神經科學的重要分支領域，也是最近1～2年以來，在Science，Nature等頂級刊物報道最多的領域。在我國社會、經濟、文化和國際交流飛速發(fā)展的背景下，社會認知神經科學也將伴隨認知科學而高速發(fā)展，腦與認知科學已被列為《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》的八大前沿研究領域之一，國家對該領域加大投入，研究隊伍不斷壯大，參與社會認知和社會行為的單位和研究人員越來越多，某些研究已經具有一定的國際影響力。
　　我國的社會認知神經科學可望在不久的將來有如下的愿景：(1)社會行為與社會認知的生物學基礎研究可望成為腦與認知科學的重點發(fā)展的分支領域；(2)形成社會認知神經科學的精干研究隊伍，在心理學、認知神經科學專業(yè)中開設社會認知神經科學課程，不但涌現出一批國際水平的研究人才，也會出現一大批教學和應用人才；(3)社會認知神經科學的基礎研究成果將學校的情緒問題、社會異常行為的干預，與醫(yī)院的情緒疾病防治等實際應用緊密聯系，為構建“和諧社會”貢獻力量。致謝：朱湘茹、孫世月、顧媛媛、余芬、吳婷婷、吳潤果等參加了本文的資料整理工作。

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