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反饋負(fù)波及其理論解釋|第五波理論

發(fā)布時(shí)間:2020-03-03 來(lái)源: 美文摘抄 點(diǎn)擊:

  摘要:反饋負(fù)波(feedback related negativity,F(xiàn)RN)是由代表行為錯(cuò)誤或失去金錢(qián)等負(fù)性反饋刺激誘發(fā)的一種腦電波成分,出現(xiàn)在刺激呈現(xiàn)后250~300ms左右,偶極子源定位發(fā)現(xiàn)這一成分產(chǎn)生于前扣帶回附近。對(duì)于FRN的功能意義的解釋主要有強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論和情緒動(dòng)機(jī)假說(shuō),前者認(rèn)為FRN反映的是神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)反饋刺激的認(rèn)知加工過(guò)程,而后者認(rèn)為FRN反映的是對(duì)情緒動(dòng)機(jī)意義的評(píng)價(jià)過(guò)程。兩種理論框架下還有一些目前研究仍待解決的問(wèn)題,可能是未來(lái)研究的方向。
  關(guān)鍵詞:反饋負(fù)波,強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論,情緒動(dòng)機(jī)假說(shuō),前扣帶回,事件相關(guān)電位 分類號(hào):B841
  
  人們總是在行為的過(guò)程中不斷地利用外界反饋刺激的信息來(lái)監(jiān)控自己的行為,及時(shí)發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤,然后進(jìn)行動(dòng)作調(diào)整。近年來(lái),對(duì)反饋刺激引發(fā)的反應(yīng)的研究成為認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一,借助于新的技術(shù)手段,可以更加深入地去了解結(jié)果反饋刺激引起的內(nèi)部神經(jīng)活動(dòng)及其功能意義,這不僅具有心理學(xué)理論意義,同時(shí)對(duì)于人類工程學(xué)及相關(guān)學(xué)科也有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價(jià)值。事件相關(guān)電位(eventrelated potentials,ERP)的研究發(fā)現(xiàn),反饋負(fù)波(feedback related negativity,F(xiàn)RN)是人腦加工反饋刺激最重要的相關(guān)腦電成分,它的源定位在ACC附近。與其他的事件相關(guān)成分相比,F(xiàn)RN有其自身的特點(diǎn)。已有的理論似乎又不能解釋所有的結(jié)果反饋刺激誘發(fā)的腦電波負(fù)向偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。本文在介紹了FRN現(xiàn)象的基礎(chǔ)上述評(píng)目前相關(guān)的理論解釋,目的是找到未來(lái)研究的方向。
  
  1 FRN現(xiàn)象
  
  FRN的研究是在錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波研究的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。研究者認(rèn)為人腦存在一個(gè)錯(cuò)誤覺(jué)察系統(tǒng),及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,調(diào)整行為。在行為水平上,Rabbitt為人類這種錯(cuò)誤覺(jué)察糾正系統(tǒng)提供了清楚的實(shí)驗(yàn)依據(jù),但其中的腦機(jī)制還不清楚。上世紀(jì)90年代初,研究者們?cè)诳焖俜磻?yīng)任務(wù)中,如Flankers任務(wù),記錄被試的腦電波,發(fā)現(xiàn)在錯(cuò)誤按鍵反應(yīng)后100到150ms左右,腦電波會(huì)出現(xiàn)明顯的負(fù)向偏轉(zhuǎn),于前中部的電極點(diǎn)上達(dá)到峰值。這一成分Falkenstein等人稱之為(error negativity,Ne),Gehring等稱之為(error-related negativity,ERN),這就是錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波。
  在這種快速反應(yīng)時(shí)任務(wù)中,被試在按鍵之前就知道了正確的反應(yīng)應(yīng)該是什么,因此,只要被試按鍵后馬上就能察覺(jué)到自己是否錯(cuò)誤,然而,在有的實(shí)驗(yàn)任務(wù)中被試不能立刻知道自己是否做出正確的反應(yīng),只能依靠外界信息的反饋。Miltner等人在1997年研究了被試在時(shí)間估計(jì)任務(wù)中對(duì)結(jié)果反饋的事件相關(guān)腦電位,發(fā)現(xiàn)伴隨著不正確結(jié)果的反饋,腦電波也產(chǎn)生了負(fù)向偏轉(zhuǎn)。Milmer等人認(rèn)為這一成分跟錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波一樣,可能反映的是錯(cuò)誤覺(jué)察的過(guò)程。后來(lái)的研究者也稱之為ERN或feedbackERN,簡(jiǎn)稱為FRN。在本文中,為了區(qū)別起見(jiàn),由錯(cuò)誤按鍵反應(yīng)誘發(fā)的相關(guān)負(fù)波,即response-lockedERN都稱之為ERN,如圖1;凡是由反饋刺激誘發(fā)的負(fù)波,即feedback-locked ERN都稱之為FRN,如圖2。
  對(duì)FRN進(jìn)行偶極子溯源分析發(fā)現(xiàn),腦電波頭皮分布定位在前扣帶回(anterior cingulated cortex.ACC),可能包括輔助運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)在內(nèi)的區(qū)域。后面的研究也認(rèn)為是在內(nèi)側(cè)前額葉部分(medial-frontalcortex,MFC)。
  
  2 FRN研究的實(shí)驗(yàn)范式
  
  在FRN的研究中主要用到的任務(wù)是時(shí)間估計(jì)任務(wù)和簡(jiǎn)單賭博任務(wù)。時(shí)間估計(jì)任務(wù)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是首先給被試一個(gè)聲音的提示表示計(jì)時(shí)開(kāi)始,然后讓被試來(lái)估計(jì)一秒鐘的時(shí)間,如果感覺(jué)到了一秒鐘就按鍵停止計(jì)時(shí),間隔1秒后呈現(xiàn)反饋刺激告訴被試前面對(duì)時(shí)間的估計(jì)是否正確。一般被試估計(jì)的時(shí)間在一個(gè)時(shí)間段內(nèi),都算正確,并且正確的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)根據(jù)被試前面試次的表現(xiàn)進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整。實(shí)驗(yàn)證明,不同的感覺(jué)通道呈現(xiàn)的負(fù)性反饋刺激與正性反饋刺激相比都引起了更大的電位偏轉(zhuǎn)。
  
  簡(jiǎn)單賭博任務(wù)一般是要求被試在電腦程序上進(jìn)行類似賭博的游戲,每一次的輸贏都會(huì)累加到被試最后的報(bào)酬中去。Gehring和Willoughby記錄人們玩賭博游戲時(shí)的腦電活動(dòng),讓被試在屏幕上呈現(xiàn)的一個(gè)表示5美分和另一個(gè)表示25美分的兩個(gè)卡片中進(jìn)行按鍵選擇,隨后被試選擇的卡片被圈起來(lái),以幫助被試確認(rèn)自己的選擇。一段時(shí)間后,反饋刺激出現(xiàn),卡片變了顏色,紅色表示輸錢(qián),綠色表示贏錢(qián)。簡(jiǎn)單賭博任務(wù)也有其他的變式,例如有的賭博任務(wù)是在屏幕中呈現(xiàn)四張撲克牌(不同花色的Ace),被試的任務(wù)是進(jìn)行按鍵選擇,猜測(cè)哪張撲克牌接下來(lái)會(huì)保留在屏幕上,四個(gè)不同的按鍵分別對(duì)應(yīng)四張牌。被試選中的那張牌會(huì)突出呈現(xiàn)出來(lái),幫助被試確認(rèn)自己的選擇,緊接著呈現(xiàn)代表反饋刺激的那張牌,如果被試猜測(cè)正確則會(huì)贏錢(qián),否則會(huì)輸錢(qián)。被試不知道的是,輸贏的結(jié)果都是由計(jì)算機(jī)決定的,輸贏的概率差不多。
  在這些不同的任務(wù)中都可以觀察到FRN這種成分,但這兩種任務(wù)范式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn):在時(shí)間估計(jì)任務(wù)中,被試可以根據(jù)結(jié)果的反饋調(diào)整自己的反應(yīng),不斷學(xué)習(xí),因此更加符合現(xiàn)實(shí)生活的情境,但練習(xí)效應(yīng)的存在和必須控制正負(fù)反饋比例的要求始終有矛盾。賭博任務(wù)的優(yōu)點(diǎn)是把被試每一次的表現(xiàn)都和最后的酬勞聯(lián)系起來(lái),這樣增強(qiáng)了被試完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的動(dòng)機(jī),缺點(diǎn)是,一般輸贏都是由電腦程序來(lái)控制,反饋不能提供真實(shí)的信息,而有研究認(rèn)為負(fù)性事件對(duì)于學(xué)習(xí)和行為的改變非常重要,正負(fù)反饋與行為正誤保持一致才能符合以下將要闡述的強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論的預(yù)期。
  另外,在其他的一些實(shí)驗(yàn)任務(wù)中也可以觀察到類似于FRN的腦電成分。Papo等人在一個(gè)假設(shè)檢驗(yàn)的范式中,首先給大學(xué)生被試呈現(xiàn)三個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字,讓被試在心中形成一個(gè)關(guān)于這三個(gè)數(shù)字的潛在的規(guī)則,隨后呈現(xiàn)其他的幾組數(shù)字,被試可以連續(xù)檢驗(yàn)自己的假設(shè)是否在這些數(shù)字中存在,并可以通過(guò)反饋刺激得知假設(shè)是否正確,從而修正這個(gè)假設(shè)。檢測(cè)反饋刺激的事件相關(guān)電位成分,發(fā)現(xiàn)在所有的電極點(diǎn)上,正負(fù)反饋都有差異,代表不正確反應(yīng)的負(fù)性反饋刺激在類似P300成分前誘發(fā)了負(fù)向偏轉(zhuǎn),這種負(fù)向的偏轉(zhuǎn)可能就是一種類似FRN成分。
  
  3 FRN的理論解釋
  
  從Miltner等人首先在時(shí)間估計(jì)任務(wù)中發(fā)現(xiàn)FRN現(xiàn)象開(kāi)始,對(duì)于FRN現(xiàn)象內(nèi)部的神經(jīng)機(jī)制的探討越來(lái)越多,目前主要理論解釋是強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論。另外最近有研究者開(kāi)始強(qiáng)調(diào)FRN反映的情緒動(dòng)機(jī)意義,這種觀點(diǎn)被稱為情緒動(dòng)機(jī)假說(shuō)或情緒理論。強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論主要的觀點(diǎn)認(rèn)為FRN是在神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)反饋刺激的認(rèn)知加工過(guò)程中產(chǎn)生的,而后者認(rèn)為FRN是對(duì)反饋刺激的情緒動(dòng)機(jī)意義的評(píng)價(jià)過(guò)程中產(chǎn)生的。
  3.1 強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論
  Miltner等人認(rèn)為這種錯(cuò)誤反饋誘發(fā)的負(fù)偏向可能反映的是一個(gè)錯(cuò)誤覺(jué)察機(jī)制。這種機(jī)制不局限于特定任務(wù)和特定的錯(cuò)誤,可以由對(duì)不同的錯(cuò)誤處理而激活,如選擇反應(yīng)時(shí)任務(wù)中錯(cuò)誤的選擇、Go-NoGo任務(wù)中錯(cuò)誤的動(dòng)作、或在他們研究中錯(cuò)誤的時(shí)間估計(jì)等。Holroyd等人發(fā)展了Milmer等的觀點(diǎn),他們認(rèn)為錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波是當(dāng)負(fù)性強(qiáng)化學(xué)習(xí)的信號(hào)通過(guò)中腦多巴胺系統(tǒng)傳輸?shù)紸CC時(shí)產(chǎn)生的,并且這種信號(hào)被ACc用來(lái)調(diào)整當(dāng)前的行為。具體的過(guò)程是:基底神經(jīng)節(jié)參與評(píng)價(jià)當(dāng)前的事物,如果錯(cuò)誤的行為反應(yīng)造成的當(dāng)前事件比期望差,多巴胺神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)引起相位減弱的活動(dòng),多巴胺系統(tǒng)將這些信息傳輸?shù)紸CC,由于多巴胺能的減弱不能抑制ACC上神經(jīng)元的活動(dòng),此時(shí)就產(chǎn)生了較大波幅的腦電負(fù)波,如果當(dāng)前事件比期望的要好,中腦多巴胺神經(jīng)細(xì)胞就會(huì)引起相位增加的活動(dòng),此時(shí)在ACC上就不能產(chǎn)生腦電負(fù)向偏轉(zhuǎn);咨窠(jīng)節(jié)就把這樣兩種信息分別利用并調(diào)整對(duì)下一次結(jié)果的預(yù)期,因此系統(tǒng)就逐漸地學(xué)會(huì)對(duì)獎(jiǎng)賞和懲罰的早期預(yù)警。同時(shí),多巴胺信號(hào)都被用做強(qiáng)化學(xué)習(xí)的信號(hào)傳輸?shù)角邦~葉運(yùn)動(dòng)皮層,尋求合適的行為的調(diào)整。
  對(duì)于這幾個(gè)不同的認(rèn)知加工階段,都有很多直接或間接的實(shí)驗(yàn)支持。本文從以下方面闡述了關(guān)于這個(gè)理論的實(shí)驗(yàn)支持。
  第一,評(píng)價(jià)系統(tǒng)是按照二元分類的規(guī)律來(lái)將當(dāng)前的事件分成“好”和“壞”兩種結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)RN相關(guān)的評(píng)價(jià)系統(tǒng)對(duì)輸贏的具體數(shù)量不敏感,而是將所有可能的結(jié)果分成好與不好兩種情況。類似地,Holroyd等系統(tǒng)地研究中性反饋刺激誘發(fā)的ERP波形,中性反饋刺激表示的是不具有獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰的意義,也不反饋被試是否反應(yīng)正確或錯(cuò)誤,發(fā)現(xiàn)中性反饋刺激同負(fù)性反饋刺激一樣也誘發(fā)了腦電的負(fù)向偏轉(zhuǎn),這種結(jié)果與最近關(guān)于產(chǎn)生FRN的評(píng)價(jià)系統(tǒng)將反饋分成滿意或不滿意的兩類的觀點(diǎn)一致。
  第二,F(xiàn)RN的波幅取決于期待與事實(shí)之間的差別。神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前事物的評(píng)價(jià)是依賴于背景的,對(duì)結(jié)果的評(píng)價(jià)是好是壞是基于當(dāng)前情境中能得到的各種可能的結(jié)果而言的,因此系統(tǒng)會(huì)在不同的情境中形成不同的期亡望。例如贏1000塊錢(qián)相當(dāng)于贏500塊是好的,但相當(dāng)于贏2000塊就是不好的結(jié)果。另外,Holroyd等人按照強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論的推斷,期望越強(qiáng)的條件下負(fù)性反饋刺激會(huì)引起更大的波幅,他們認(rèn)為獎(jiǎng)懲刺激的頻率將會(huì)影響這一系統(tǒng)對(duì)負(fù)性刺激的認(rèn)知。他們?cè)O(shè)置了兩種實(shí)驗(yàn)條件,一種是懲罰概率小,另一種是懲罰概率大。結(jié)果發(fā)現(xiàn),低懲罰概率的情境下懲罰這種負(fù)性反饋刺激引起的波幅明顯比高懲罰概率下的要大,從而證實(shí)了實(shí)驗(yàn)的預(yù)期。
  第三,人們?cè)趶?qiáng)化學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)正負(fù)強(qiáng)化刺激信號(hào)具有偏好。在Frank等人的一項(xiàng)研究中,讓30名帕金森病人與19名正常被試同時(shí)去完成“trial-and-error”任務(wù),發(fā)現(xiàn)帕金森病人對(duì)正性結(jié)果更加敏感。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),有的人傾向選擇正性的結(jié)果,這類人FraIlk等稱之為“positive learner”,他們?cè)谟龅絻蓚(gè)能帶來(lái)正性反饋結(jié)果的概率差不多的選擇時(shí),會(huì)產(chǎn)生更大的FRN,相反的,有的人盡量避免負(fù)性的結(jié)果,這類人被稱之為“negative learner”,他們?cè)诿媾R都可能帶來(lái)負(fù)性結(jié)果的選擇時(shí),會(huì)產(chǎn)生更大的FRN。這些研究證實(shí)了認(rèn)知強(qiáng)化學(xué)習(xí)中存在動(dòng)態(tài)的多巴胺系統(tǒng)的模型,同時(shí)也說(shuō)明這種FRN可能反映了被試從錯(cuò)誤反應(yīng)中學(xué)習(xí)比從正確反應(yīng)中學(xué)習(xí)多多少的程度和決策沖突的大小。
  第四,系統(tǒng)利用內(nèi)部或外部的信息進(jìn)行學(xué)習(xí)的過(guò)程可以反映在ERN和FRN的波幅上。很少有研究把由錯(cuò)誤覺(jué)察引起的ERN和負(fù)性反饋誘發(fā)的FRN兩種成分放在一起進(jìn)行對(duì)比,Holroyd等人在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中研究了兩者的關(guān)系。他們?cè)O(shè)置了一個(gè)“Probabilistic Learning”的任務(wù):六張卡片隨機(jī)呈現(xiàn)多次,讓被試在兩個(gè)鍵中進(jìn)行選擇按鍵反應(yīng),按對(duì)了鍵就會(huì)贏錢(qián)。實(shí)際上六張卡片中有兩張分別100%對(duì)應(yīng)其中一個(gè)按鍵,還有兩張卡片分別50%地對(duì)應(yīng)其中的一個(gè)按鍵,另外,無(wú)論被試按哪個(gè)鍵,第五張卡片始終會(huì)輸錢(qián),第六張卡片始終會(huì)贏錢(qián)。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如Holroyd等人的預(yù)期一樣,在實(shí)驗(yàn)的開(kāi)始階段,被試沒(méi)有掌握任務(wù)的規(guī)則,所有的負(fù)性反饋刺激都誘發(fā)了FRN,但隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,被試逐漸學(xué)會(huì)了規(guī)則。在卡片和按鍵100%對(duì)應(yīng)的情況下,按鍵本身就決定了輸贏,因此錯(cuò)誤按鍵產(chǎn)生的ERN波幅越來(lái)越大,而負(fù)性反饋產(chǎn)生的FRN波幅變。涸诳ㄆ桶存I50%對(duì)應(yīng)的情況下,被試需等待反饋信息決定反饋的結(jié)果,負(fù)反饋會(huì)持續(xù)產(chǎn)生FRN。而在卡片始終贏或始終輸?shù)那闆r下,無(wú)論是反應(yīng)還是反饋都不能產(chǎn)生負(fù)向偏轉(zhuǎn)的腦電位。由此可見(jiàn),強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論中認(rèn)為多巴鞍的活動(dòng)產(chǎn)生了ERN和FRN,并且整個(gè)系統(tǒng)覺(jué)察錯(cuò)誤、利用信息進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)、調(diào)整行為是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,本實(shí)驗(yàn)中ERN和FRN的波幅的變化證實(shí)了這樣一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的存在。但利用內(nèi)部和外部的信息來(lái)進(jìn)行行為的監(jiān)控和調(diào)整是否共用相同的腦機(jī)制在其他的研究中還存在異議。
  
  3.2 情緒動(dòng)機(jī)假說(shuō)
  強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論對(duì)于結(jié)果FRN的認(rèn)知功能的解釋被許多實(shí)驗(yàn)所證實(shí),并且已經(jīng)建立了計(jì)算模型。但最近一些研究者認(rèn)為FRN可能反映的是對(duì)錯(cuò)誤的行為或者負(fù)性反饋引起的情緒動(dòng)機(jī)意義的評(píng)價(jià)。并且對(duì)于FRN的發(fā)生源,前面研究都比較一致的認(rèn)為在ACC及附近,而ACC不僅與認(rèn)知過(guò)程有關(guān),同時(shí)也與情緒功能的關(guān)系密切,它對(duì)于人們?cè)u(píng)價(jià)行為的好壞非常重要。
  Gehring和Willoughby的實(shí)驗(yàn)中,要求被試完成一個(gè)簡(jiǎn)單賭博任務(wù),被試在兩個(gè)可選擇的籌碼“5”和“25”中做出選擇,同時(shí)對(duì)輸贏的結(jié)果給予反饋,發(fā)現(xiàn)輸錢(qián)的負(fù)性反饋誘發(fā)了FRN,Gehring等稱之為前額葉負(fù)波(medial frontal negative,MFN)。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說(shuō)明了FRN反映的是對(duì)得失的敏感而對(duì)反應(yīng)的正確錯(cuò)誤不敏感,同時(shí)發(fā)現(xiàn)被試在輸錢(qián)后更加傾向冒險(xiǎn),這些都與強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論相矛盾,因此他們認(rèn)為前扣帶回的活動(dòng)不是對(duì)每一次行為的評(píng)價(jià)而是對(duì)行為造成的結(jié)果引起的情緒動(dòng)機(jī)意義的快速評(píng)價(jià)。Nieuwenhuis等人質(zhì)疑了Gehring和Willoughby的這個(gè)研究,認(rèn)為他們?cè)趯?shí)驗(yàn)程序中用顏色突出了結(jié)果的輸和贏,因此FRN對(duì)金錢(qián)的得失敏感,而對(duì)行為是否對(duì)錯(cuò)不敏感。Nieuwenhuis等改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)程序,在不同的實(shí)驗(yàn)程序中分別用顏色突出了金錢(qián)得失因素和行為正誤因素,跟實(shí)驗(yàn)假設(shè)相吻合,F(xiàn)RN對(duì)利益敏感還是對(duì)反應(yīng)敏感取決于哪個(gè)部分被強(qiáng)調(diào),但是他們認(rèn)為改進(jìn)的研究仍然不能回答FRN是否涉及情緒動(dòng)機(jī)的加工過(guò)程的問(wèn)題。
  支持情緒動(dòng)機(jī)假說(shuō)的還有其他的一些研究。如果按照強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn),F(xiàn)RN反映的是系統(tǒng)監(jiān)控當(dāng)前執(zhí)行的動(dòng)作行為的一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程。那么FRN只會(huì)在被試有實(shí)際行動(dòng)時(shí)才產(chǎn)生。而如果認(rèn)為 FRN是ACC對(duì)當(dāng)前事件的一個(gè)評(píng)價(jià)的過(guò)程,那么不管有沒(méi)有實(shí)際的動(dòng)作,都會(huì)產(chǎn)生FRN。Yeung等人利用一個(gè)不需要被試進(jìn)行反應(yīng)任務(wù),結(jié)果發(fā)現(xiàn)在被試沒(méi)有做出反應(yīng)但表示失去金錢(qián)的反饋刺激也產(chǎn)生了FRN這種腦電波成分,類似的研究也得到了相同的結(jié)論?梢(jiàn)ACC不僅是對(duì)前面行為的學(xué)習(xí)的功能,還有對(duì)獎(jiǎng)賞或懲罰的反饋結(jié)果的動(dòng)機(jī)意義的處理功能。這時(shí)的FRN波幅相比需要被試進(jìn)行按鍵選擇的任務(wù)中要小,Yeung等認(rèn)為這是由于被試的主觀參與實(shí)驗(yàn)的程度有關(guān)系,說(shuō)明動(dòng)機(jī)因素可能影響了FRN的結(jié)果。
  另外如果認(rèn)為FRN就是ERN的一種,那么有很多的研究證明ERN跟情緒、人格、動(dòng)機(jī)因素有關(guān)。據(jù)此,可以推斷,F(xiàn)RN也會(huì)受到情緒,動(dòng)機(jī)以及人格變量因素的影響。Masaki等的研究就提到情緒動(dòng)機(jī)影響FRN。
  
  4 目前研究未解決的問(wèn)題
  
  4.1 兩種理論的爭(zhēng)論
  FRN反映的是認(rèn)知加工過(guò)程本身還是對(duì)認(rèn)知過(guò)程所產(chǎn)生的情緒評(píng)價(jià)是上述兩種理論爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。但兩者都有一個(gè)共同的觀點(diǎn)認(rèn)為FRN起源于ACC。早在2000年,Bush等綜述了大量的涉及ACC的功能定位的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,得出結(jié)論,認(rèn)知任務(wù)和情緒任務(wù)分別激活了ACC不同的分區(qū)。ACC的喙部(rostralanterior cingulate codex,rACC)主要跟情緒活動(dòng)有關(guān),而ACC的尾部(caudal anterior cingulate codex,cACC)主要在認(rèn)知任務(wù)中活動(dòng)較強(qiáng)。但最近Davis等報(bào)告了一個(gè)采用單細(xì)胞記錄技術(shù)的研究,認(rèn)為ACC的這種認(rèn)知與情緒的分區(qū)可能會(huì)更復(fù)雜,各部分的功能不是獨(dú)立的。因此起源于ACC的FRN反映的僅僅是察覺(jué)錯(cuò)誤的認(rèn)知過(guò)程,還是對(duì)由于錯(cuò)誤或者失去金錢(qián)的結(jié)果產(chǎn)生的情緒的加工很難從源定位和成像的角度找到直接的根據(jù)。Yeung的觀點(diǎn)是認(rèn)知理論和情緒理論應(yīng)該是相互補(bǔ)充而不是互相矛盾的。甚至Nieuwenhuis等認(rèn)為行為監(jiān)控等認(rèn)知過(guò)程和在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生的情緒意義評(píng)價(jià)可能復(fù)雜地交織在一起,很難分離開(kāi)。如果事實(shí)如此,那么一種選擇是認(rèn)為FRN到底反映的是認(rèn)知加工過(guò)程還是情緒加工過(guò)程的爭(zhēng)論沒(méi)有意義,另一種選擇是對(duì)于這種爭(zhēng)論還需要使用更加精密的技術(shù),進(jìn)行更為精確的研究。
  
  4.2 FRN是否與ERN反映的是相同的神經(jīng)活動(dòng)過(guò)程
  近年來(lái)關(guān)于FRN的研究相對(duì)較多,而對(duì)ERN的研究相對(duì)較少,一些研究者籠統(tǒng)地將FRN也歸為ERN其中的一類。但許多的研究并沒(méi)有正面的回答這個(gè)問(wèn)題:兩者是否是同一回事?Miltner等認(rèn)為時(shí)間估計(jì)任務(wù)中產(chǎn)生的FRN和ERN的是相似的,因?yàn)閮烧叨际怯慑e(cuò)誤的反應(yīng)誘發(fā)的腦電成分。一些偶極子定位和磁共振的研究也發(fā)現(xiàn)兩者都起源于內(nèi)側(cè)額葉,可定位于ACC及附近區(qū)域。但Yeung等人研究中沒(méi)有錯(cuò)誤反應(yīng)但負(fù)性反饋刺激也能得到FRN,這顯然與快速反應(yīng)時(shí)任務(wù)中的ERN成分有很大的差別。同時(shí),一項(xiàng)研究表明,F(xiàn)RN和ERN的源定位是不一致的,系統(tǒng)利用內(nèi)部或外部的信息進(jìn)行行為的監(jiān)控和調(diào)整可能是不同的神經(jīng)活動(dòng)過(guò)程。由上可見(jiàn),F(xiàn)RN與ERN是否反映的是相同的神經(jīng)活動(dòng)過(guò)程還值得探討。
  
  4.3 FRN是否反映的是沖突檢測(cè)的過(guò)程
  Holroyd等人的觀點(diǎn)是ERN和FRN一樣都反映的是錯(cuò)誤的覺(jué)察過(guò)程。而一些研究提出了關(guān)于ERN的另外的一種理論解釋:沖突檢測(cè)理論,這一理論是由Carter和VanVeen等人提出的,他們認(rèn)為ERN反映的不是失匹配而是反應(yīng)表征之間的沖突。按照這種理論的推斷,當(dāng)錯(cuò)誤反應(yīng)與正確反應(yīng)高相似時(shí)ACC活動(dòng)增強(qiáng),為了驗(yàn)證此理論,Gehring和Fencsik研究了反應(yīng)相似性和沖突對(duì)ERN的效應(yīng),利用包含手和腳的運(yùn)動(dòng)的任務(wù),結(jié)果ERN在錯(cuò)誤反應(yīng)與正確反應(yīng)高相似沖突較強(qiáng)時(shí)波幅較大,這結(jié)果支持了沖突檢測(cè)理論。
  據(jù)可查閱的文獻(xiàn),很少有研究認(rèn)為FRN也涉及到?jīng)_突檢測(cè)過(guò)程,除了Jia等人最近報(bào)告的一個(gè)研究,實(shí)驗(yàn)過(guò)程是首先在屏幕中間呈現(xiàn)一個(gè)顏色塊(紅或綠),然后讓被試按鍵猜測(cè)接下來(lái)出現(xiàn)的顏色塊是否跟這個(gè)顏色塊的顏色一致,接著呈現(xiàn)反饋的顏色塊(紅或綠),如果被試猜測(cè)正確,則被試會(huì)贏錢(qián),如果猜錯(cuò)則會(huì)被罰錢(qián)。隨后要求被試再次按鍵確認(rèn)自己是否猜對(duì)。跟大多數(shù)研究結(jié)果一致的地方是,當(dāng)被試猜測(cè)錯(cuò)誤,失去金錢(qián)時(shí)觀察到了FRN,但有趣的是無(wú)論被試輸或贏,當(dāng)前后兩個(gè)顏色塊的顏色不一致時(shí)也觀察到了FRN,在這里知覺(jué)沖突的主效應(yīng)明顯。這個(gè)結(jié)果顯然是目前的理論難以解釋的,還需要新的研究來(lái)證實(shí)FRN是否跟沖突檢測(cè)有關(guān)聯(lián)。
  
  4.4 FRN是否能反映社會(huì)情緒加工過(guò)程
  前面的研究發(fā)現(xiàn),讓被試觀察他人在快速反應(yīng)時(shí)任務(wù)中犯錯(cuò)時(shí),也能得到負(fù)向偏轉(zhuǎn)的腦電位。在這個(gè)基礎(chǔ)上,Yu和Zhou在一個(gè)賭博任務(wù)中同時(shí)記錄了被試接受自己行為結(jié)果的反饋和他人行為結(jié)果的反饋的腦電。在兩種情況下都獲得了反饋相關(guān)負(fù)波或稱之為反饋相關(guān)類似的負(fù)波,說(shuō)明相同的神經(jīng)機(jī)制卷入了評(píng)價(jià)自己和他人行為的結(jié)果。同時(shí)Fukushima和Hiraki讓被試和實(shí)驗(yàn)助手一起完成一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的賭博游戲,兩個(gè)人輪流進(jìn)行賭博,自己贏則對(duì)方輸,自己輸則對(duì)方贏。結(jié)果發(fā)現(xiàn),女性被試在感受他人失去金錢(qián)時(shí)也會(huì)被誘發(fā)前額葉負(fù)波,盡管自己能夠受益,而男性被試卻不會(huì)將別人輸錢(qián)當(dāng)作負(fù)性反饋。Fukushima和Hiraki認(rèn)為這種前額葉負(fù)波對(duì)社會(huì)情緒加工過(guò)程敏感,人們?cè)趶?fù)雜的社會(huì)情境中快速處理外界信息的神經(jīng)活動(dòng)出現(xiàn)了個(gè)體差異。
  社會(huì)認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制已成為認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題,前面這些研究已開(kāi)始將FRN這種腦電位跟社會(huì)認(rèn)知聯(lián)系了起來(lái),但是否可以利用ERP的技術(shù)手段去研究在更復(fù)雜的社會(huì)情境中的社會(huì)認(rèn)知過(guò)程,還有待更進(jìn)一步的證實(shí)。
  
  5 結(jié)束語(yǔ)
  
  從Milmer等人1997年的研究開(kāi)始,關(guān)于結(jié)果反饋刺激的ERP研究已經(jīng)有10年左右。目前這方面的研究取得了很大的進(jìn)展,對(duì)于人腦加工負(fù)性反饋刺激最相關(guān)的FRN成分有了初步的認(rèn)識(shí)。但是對(duì)于FRN的反映的神經(jīng)活動(dòng)過(guò)程不能形成統(tǒng)一的理論解釋,另外還有一些具體的問(wèn)題當(dāng)前的研究也不能很好地回答,對(duì)于未來(lái)的研究本文提出如下幾點(diǎn)建議:
  第一,要開(kāi)展對(duì)復(fù)雜反饋刺激的研究。通過(guò)對(duì)前面的研究發(fā)現(xiàn),不同任務(wù)中反饋刺激一般包含兩個(gè)維度的信息:行為正誤和金錢(qián)得失。行為正誤這個(gè)維度指的是告訴被試是否做出了正確的反應(yīng),而金錢(qián)得失維度指的是反饋刺激僅僅提示被試是否贏錢(qián),這兩個(gè)維度的信息在兩個(gè)研究中都加以了區(qū)分。許多的研究都是單獨(dú)呈現(xiàn)或單獨(dú)強(qiáng)調(diào)其中一個(gè)維度的信息,而人腦對(duì)于同時(shí)強(qiáng)調(diào)了這樣兩個(gè)維度信息的復(fù)雜的反饋刺激的加工過(guò)程還需要新的研究來(lái)探討。
  第二,要考慮人格因素的作用。前已述及,F(xiàn)RN反映的神經(jīng)活動(dòng)過(guò)程是否涉及情緒動(dòng)機(jī)因素還存在爭(zhēng)論,前人的研究大多采用被試內(nèi)的設(shè)計(jì),而很少考慮到被試之間的人格差異,因此將來(lái)的研究可以考慮采用不同的人格類型的被試來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
  第三,要注意反饋刺激的材料。不同的研究者對(duì)于FRN都有不同的理解,造成這個(gè)問(wèn)題的原因可能是在前人的研究中采用了很多不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù),而且對(duì)于反饋刺激的材料類型也沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范。有的研究就表明反饋信息的復(fù)雜性會(huì)影響FRN的波幅,模棱兩可的反饋刺激會(huì)引起更大的負(fù)波?梢(jiàn)在將來(lái)的研究中,我們應(yīng)注意反饋刺激的材料屬性和呈現(xiàn)方式等。
  第四,要結(jié)合新的技術(shù)。想真正弄清楚FRN所反映的神經(jīng)活動(dòng)過(guò)程,對(duì)FRN這一成分進(jìn)行精確的源定位是非常重要的,ERP技術(shù)雖然具有較高的時(shí)間分辨率,但空間分辨率相對(duì)不足,采用ERP的技術(shù)與高空間分辨率的磁共振,單細(xì)胞記錄等腦成像技術(shù)相結(jié)合的方法必將也是未來(lái)反饋刺激研究的趨勢(shì)。

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