普遍信任博弈決策的動態(tài)過程
——來自腦電時頻分析的證據(jù)*

付 超 張 振 何金洲 黃四林 仇劍 崟 王益文

(1福州大學(xué)心理與認(rèn)知科學(xué)研究所, 福州 350116) (2福州大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院, 福州 350116)

(3中原大學(xué)心理系, 桃園 32023) (4北京師范大學(xué)發(fā)展心理研究院, 北京 100875)

(5上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬精神衛(wèi)生中心, 上海 200030)

1 引言

普遍信任(Generalized Trust)是指個體在普遍意義上對他人(包括那些素未相識的陌生人)的一種相對抽象的態(tài)度與行為(Zak & Knack, 2001), 它孕育著人類社會的社會合作與穩(wěn)定性。普遍信任是人類社會互動過程中一個必要成分, 能夠降低社會交易成本, 易化合作行為, 促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展,長久以來被視為合作行為的一個關(guān)鍵前提(Krueger et al., 2007)。實驗研究經(jīng)常采用反映現(xiàn)實情境核心特征的博弈任務(wù), 探究與分析人類的信任行為(Berg, Dickhaut, & McCabe, 1995; Declerck, Boone,& Emonds, 2013; Krueger, Grafman, & McCabe, 2008;Tzieropoulos, 2013)。信任博弈(Trust Game, TG)是研究人類信任行為的一個經(jīng)典博弈范式, 往往由兩名匿名玩家共同完成, 雙方分別擁有一定數(shù)額的金錢S, 要求一名玩家(信任者)把部分金錢Y (0≤Y≤S)交給另一名玩家(受托者), 然后受托者獲得 3Y的金錢, 并決定返還給信任者 X (0≤X≤3Y)的金錢, 最終信任者收益為 S?Y+X, 受托者收益為 S+3Y?X。大量研究表明信任博弈中存在著較普遍的合作行為, 即信任者會將部分金錢交給對方, 而大多數(shù)受托者也會返還一定比例的金錢(Camerer,2003; Johnson & Mislin, 2011)。

隨著腦成像技術(shù)的發(fā)展, 研究者開始逐步探究信任行為背后的認(rèn)知神經(jīng)機(jī)制。一系列的功能性磁共振成像技術(shù)(functional-Magnetic Resonance Imaging,fMRI)研究表明, 信任者做出信任選擇時會顯著激活內(nèi)側(cè)前額葉皮層(medial prefrontal cortex, mPFC),尾狀核(caudate nucleus), 杏仁核(amygdala), 腦島(insula)和背側(cè)前額葉皮層(dorsolateral prefrontal cortex, dlPFC)等腦區(qū)(Aimone, Houser, & Weber,2014; Baumgartner, Heinrichs, Vonlanthen, Fischbacher,& Fehr, 2008; King-Casas et al., 2005; Knoch, Schneider,Schunk, Hohmann, & Fehr, 2009; Krueger et al.,2008; McCabe, Houser, Ryan, Smith, & Trouard,2001)。研究者認(rèn)為 mPFC主要參與心理推理、情緒認(rèn)知與調(diào)控等過程, 尾狀核參與同伴值得信賴性的習(xí)得與編碼, 杏仁核和腦島則主要參與不確定性和背叛恐懼加工, 而 dlPFC則參與認(rèn)知控制過程(Declerck et al., 2013; Riedl & Javor, 2012)。相較而言, 目前有關(guān)信任時間進(jìn)程的研究則比較匱乏, 且大多聚焦于信任決策的結(jié)果評價過程(Chen et al.,2012; Long, Jiang, & Zhou, 2012; Ma, Meng, & Shen,2015)。例如, Ma等(2015)發(fā)現(xiàn)事先承諾可以促進(jìn)信任行為, 且事先承諾條件下非獎賞反饋減獎賞反饋引起更大的 FRN, 表明事先承諾條件下被試具有更強(qiáng)烈的互惠預(yù)期。有鑒于此, 當(dāng)前研究擬采用ERP技術(shù)和單次性信任博弈任務(wù), 探究信任博弈決策過程中大腦活動的時間動態(tài)特征。

對于博弈決策過程而言, 研究者所關(guān)注的核心問題是“個體為什么會信任或不信任他人(尤其是陌生人), 兩種選項何者為優(yōu)勢反應(yīng)?”。雖然大量研究結(jié)果表明人類存在較普遍的信任行為, 但是研究者對上述議題的理解還存在強(qiáng)烈的爭論。背叛厭惡理論(betrayal aversion theory)強(qiáng)調(diào)信任困境涉及到一種策略不確定性, 總是伴隨著遭受對方背叛或剝削的可能性, 并且人們存在普遍的背叛厭惡動機(jī)(即回避遭受背叛所導(dǎo)致的負(fù)性情緒的欲望), 因此人們傾向于選擇不信任進(jìn)而表現(xiàn)出較少的信任行為(Bohnet & Zeckhauser, 2004, Bohnet, Greig, Herrmann,& Zeckhauser, 2008)。有研究發(fā)現(xiàn)個體在信任博弈中的投資額度或比例要顯著低于賭博任務(wù), 而且這種差異可能與前腦島的激活有關(guān)(Aimone et al.,2014)。道德規(guī)范理論(moral norm theory)則認(rèn)為信任是一種由內(nèi)化的道德性強(qiáng)制規(guī)范驅(qū)動的行為, 個體借此向他人品格表示尊重, 維持其關(guān)于他人值得信賴與誠信善意的社會矯飾, 進(jìn)而表現(xiàn)出較高的信任行為(Dunning, Anderson, Schl?sser, Ehlebracht, &Fetchenhauer, 2014; Dunning, Fetchenhauer, & Schl?sser,2012)。Dunning等(2014)發(fā)現(xiàn)人們會過分的信任陌生人, 即使這種信任水平超過了其風(fēng)險忍受性, 并且與社會責(zé)任履行有關(guān)的情緒(如內(nèi)疚和焦慮)能夠部分程度上解釋這種行為。據(jù)研究所知, 目前只有極少數(shù) ERP研究為博弈決策的時間進(jìn)程提供了初步的實證數(shù)據(jù)(Boudreau, McCubbins, & Doulson,2009; Wang et al., 2015)。Boudreau 等(2009)采用拋硬幣任務(wù)操縱了個體與匿名報告者利益沖突、利益一致和撒謊懲罰三種條件, 發(fā)現(xiàn)利益一致條件下報告者的聲明信息誘發(fā)了更大的 P2、P3和晚期正成分。一項采用重復(fù)性信任博弈的腦電研究則發(fā)現(xiàn)不信任決策比信任決策誘發(fā)了更正的 P2成分, 差異波溯源分析定位于額中回和額下回, 可能反映了決策過程中信息整合引起的沖突檢測加工(Wang et al., 2015)。盡管上述研究已初步探究了博弈決策的時間進(jìn)程, 但也存在一些不足之處。一方面, 兩項研究所采用的實驗任務(wù)均有一定的局限性, 其中拋硬幣任務(wù)所操縱的人際信任與傳統(tǒng)信任定義不一致, 無法準(zhǔn)確反映信任互動的特性; 而重復(fù)信任博弈側(cè)重于互動同伴值得信賴性或聲譽信息的習(xí)得與編碼, 無法探究個體在普遍意義上對陌生他人的態(tài)度與行為。另一方面, 認(rèn)知控制相關(guān)研究普遍認(rèn)為 N2是反映認(rèn)知控制過程的核心成分, 它是一種具有額中央分布的負(fù)性成分, 對沖突檢測和反應(yīng)抑制特別敏感, 表現(xiàn)為高沖突情境要比低沖突情境能誘發(fā)更負(fù)的N2成分(Nieuwenhuis, Yeung, van den Wildenberg, & Ridderinkhof, 2003; van Veen & Carter,2002; Schmajuk, Liotti, Busse, & Woldorff, 2006)。現(xiàn)有信任博弈研究沒有發(fā)現(xiàn)不同決策導(dǎo)致的N2成分差異, 對信任或不信任選擇何者為優(yōu)勢反應(yīng)的問題尚未做出清晰回答。因此, 當(dāng)前研究旨在以 N2成分為指標(biāo), 進(jìn)一步深入探究博弈決策中不同選擇的優(yōu)勢性問題。

另外, 現(xiàn)有研究大多只關(guān)注時域上鎖時鎖相的事件相關(guān)電位(event-related potential, ERP), 而非相位鎖定的神經(jīng)震蕩(event-related oscillations, ERO)則反映了與刺激呈現(xiàn)鎖時的 EEG節(jié)律能量變化;這些 EEG活動的能量變化反映了刺激所誘發(fā)的神經(jīng)元節(jié)律性的調(diào)整過程(興奮或抑制), 并且不同頻段的神經(jīng)震蕩往往與人類的各種認(rèn)知活動有關(guān)(Tiesinga, Fellous, & Sejnowski, 2008; Wang, 2010)。認(rèn)知控制相關(guān)的神經(jīng)震蕩研究發(fā)現(xiàn)抑制反應(yīng)能夠?qū)е掠覀?cè)額下回等腦區(qū)上β頻段(13~30 Hz)能量增加, 表明β震蕩能夠調(diào)節(jié)行為抑制潛在的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(Alegre et al., 2004; Kr?mer, Knight, & Münte,2011; Swann et al., 2009)。相比于停止信號任務(wù)(Stop-signal Task)中的反應(yīng)試次和失敗的抑制試次,成功的抑制試次導(dǎo)致了更強(qiáng)的 β頻段能量(Marco-Pallarés, Camara, Münte, & Rodríguez-Fornells, 2008)。一項采用go/no-go范式的研究顯示, go試次誘發(fā)了額中央?yún)^(qū)域β頻段能量的減弱, 而no-go試次則導(dǎo)致了額葉區(qū)域β頻段能量的增加, 進(jìn)而表明β頻段的能量變化反映了額葉抑制加工(Alegre et al., 2004)。

現(xiàn)有研究雖然在時域上初步揭示了信任決策的時間動態(tài)進(jìn)程, 但尚未清晰地回答博弈決策中不同選擇的優(yōu)勢性問題, 而且在頻域分析上仍缺乏對博弈決策的神經(jīng)震蕩機(jī)制的探討。為了更深入地考察信任決策加工的時間動態(tài)過程和神經(jīng)震蕩機(jī)制,記錄了 21名健康被試(充當(dāng)信任者)完成單次性信任博弈時的腦電數(shù)據(jù), 并對 EEG數(shù)據(jù)進(jìn)行時域和頻域分析。鑒于研究者關(guān)于博弈決策中不同行為選擇的優(yōu)勢性問題尚存爭議, 本研究提出假設(shè)：如果決策博弈過程中信任選擇為優(yōu)勢選項(與道德規(guī)范理論相一致), 則個體會更多的選擇信任, 不信任選擇比信任選擇誘發(fā)更大的N2成分和β頻段能量;反之, 如果不信任選擇為優(yōu)勢選項(與背叛厭惡理論相一致), 則個體會更多的選擇不信任, 信任選擇比不信任選擇誘發(fā)更大的N2成分和β頻段能量。另外, 有研究結(jié)果表明先前結(jié)果效價能夠調(diào)控個體隨后的行為決策(Gu, Ge, Jiang, & Luo, 2010; Masaki,Takeuchi, Gehring, Takasawa, & Yamazaki, 2006),因此我們依據(jù)信任選擇后反饋效價(Gain vs. Loss)和隨后試次的決策類型(Trust vs. Distrust)構(gòu)建了4種條件并進(jìn)行頻域分析, 以探究先前結(jié)果對隨后行為決策的影響。

2 方法

2.1 被試

被試為21名在校大學(xué)生或研究生, 11男10女,年齡范圍為18~26歲, 平均年齡為21.2歲。所有被試均為右利手, 視力或矯正視力正常, 無精神病史,且在實驗前都簽署了知情同意書。依據(jù)被試在博弈任務(wù)中的最終收益, 實驗結(jié)束后給予一定報酬。

2.2 任務(wù)和程序

當(dāng)前實驗任務(wù)為依據(jù) Berg等人(1995)的投資/信任游戲改編的信任博弈游戲, 其中被試扮演信任者角色與其他玩家完成150回合的游戲, 其間記錄其腦電活動。在每輪游戲開始之前, 信任者和受托者均會得到10點的出場費, 信任者(腦電被試)需要決定是否將所有的10點交給受托者(互動同伴)。假如信任者選擇不交給受托者, 則當(dāng)前回合游戲終止,雙方獲得各自的 10點出場費; 假如信任者選擇交給受托者, 則全部10點將翻3倍交給受托者, 并由受托者決定雙方如何分配其所有點數(shù)(原有10點出場費加上翻倍后的30點, 共計40點), 受托者可以選擇獨吞所有點數(shù)或者選擇與信任者平分所有點數(shù), 無論其做出何種決策, 當(dāng)前回合游戲終止且雙方獲得相應(yīng)的點數(shù)。

當(dāng)前信任博弈采用單次匿名互動方式進(jìn)行, 也就是說每輪游戲中的互動對象都不相同。具體言之,腦電被試被告知腦電實驗前研究人員已從社會上篩選了400名具有社會代表性的成人被試, 并要求他們表明“在單次匿名互動情況下, 假定其被信任且獲得了 30點, 那么他們會選擇平分或還是獨吞所有點數(shù)？”, 然后將 400名被試的選擇存貯于計算機(jī)當(dāng)中; 在腦電被試完成的每輪游戲中, 電腦會從中隨機(jī)選擇一個被試的決策以完成此輪游戲。但實際上, 所有受托者的決策都是由實驗前編寫的電腦程序控制的, 以保證整個博弈中的結(jié)果強(qiáng)化率(信任選擇后正性反饋的比例)接近50%。

在腦電被試進(jìn)入實驗室后, 實驗者向其介紹信任博弈的詳細(xì)規(guī)則。然后, 被試舒適地坐在電屏蔽室的椅子上, 距離電腦屏幕1 m左右, 并進(jìn)行佩戴電極帽等準(zhǔn)備工作。正式實驗中被試需要完成150回合的信任游戲。每回合開始都先呈現(xiàn)一張信任游戲的簡易決策樹(1500 ms), 提示被試當(dāng)前任務(wù)的所有可能選項及結(jié)果。在一個持續(xù)500 ms的十字后, 電腦屏幕上呈現(xiàn)一個決策選項圖(2000 ms); 被試要在決策選項圖呈現(xiàn)時間內(nèi)按鍵做出信任或不信任的決定, 選擇信任按1鍵, 選擇不信任按3鍵,按鍵方式在被試間平衡, 超出2000 ms視為無效數(shù)據(jù)。隨后, 在隨機(jī)黑屏(800~1200 ms)后, 屏幕上分別呈現(xiàn)當(dāng)前回合的結(jié)果(1200 ms), 以及目前的回合數(shù)與積累的總收益(2000 ms)。

2.3 腦電記錄與分析

采用國際 10~20系統(tǒng)擴(kuò)展的 64導(dǎo)電極帽, 以NeuroScan系統(tǒng)記錄EEG信號。腦電記錄時所有電極參考置于右乳突的一只參考電極, 離線分析時再次以置于左乳突的有效電極進(jìn)行再參考, 即從各導(dǎo)聯(lián)信號中減去 1/2該參考電極所記錄的信號, 轉(zhuǎn)化為以雙側(cè)乳突的平均值為參考。同時記錄雙眼外側(cè)的水平眼電(HEOG)和左眼上下眶的垂直眼電(VEOG)。濾波帶通為0.05~100 Hz, AC采樣, 采樣頻率為1000 Hz/導(dǎo), 所有電極與頭皮之間阻抗都小于10 k?。對數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析, 矯正眼電偽跡, 自動排除其他波幅大于± 80 μV的偽跡信號。為確保信任條件與不信任條件下疊加試次和信噪比的一致性, 對于每名被試而言, 我們以試次數(shù)量較小的條件為基準(zhǔn), 從另一種條件中隨機(jī)抽取相同數(shù)量的試次進(jìn)行疊加, 最終兩種條件下的平均有效試次為46 ± 19 次(Wiswede, Münte, & Rüsseler, 2009)。ERP分析時程為決策選項圖呈現(xiàn)前 200 ms (作為基線)到呈現(xiàn)后 600 ms, 疊加被試選擇信任和選擇不信任兩種條件下的 ERPs波形圖, 最后平均所有被試兩種條件下的ERPs得到總平均圖。依據(jù)已有文獻(xiàn)(Boudreau et al., 2009; van Veen, & Carter, 2002;Wang et al., 2015)和總平均圖的觀察與分析(見圖1A),我們考察決策階段內(nèi)的P2、N2和P3三種腦電成分,其中P2選擇測量決策選項呈現(xiàn)后150~250 ms內(nèi)最大峰值, N2選擇測量決策選項呈現(xiàn)后250~330 ms內(nèi)最負(fù)峰值, P3選擇測量決策選項呈現(xiàn)后 330~430 ms內(nèi)最大峰值。三種腦電成分均進(jìn)行2(決策類型: Trust vs. Distrust)×5(電極: Fz、FCz、Cz、CPz、Pz)的重復(fù)測量方差分析, 統(tǒng)計結(jié)果非球形性時采用Greenhouse-Geisser法校正 p值, 多重比較采用Bonferroni法校正。

2.4 時頻分析

重新截取決策選項前1000 ms和之后2000 ms的數(shù)據(jù)存貯為 EEG數(shù)據(jù), 最終信任條件和不信任條件納入時頻分析的平均有效試次均為46 ± 19次。將EEG數(shù)據(jù)采樣率降為500 Hz, 然后采用EEGLAB工具箱中一種復(fù)雜的正弦小波轉(zhuǎn)換程序?qū)?EEG數(shù)據(jù)進(jìn)行神經(jīng)震蕩分析(Delorme & Makeig, 2004)。這種分析技術(shù)運用正弦小波與時域數(shù)據(jù)卷積, 隨著頻率升高小波周期也升高, 進(jìn)而獲得對3~35 Hz范圍內(nèi)每個時間點上的瞬時震蕩能量估計。這種程序先對EEG數(shù)據(jù)進(jìn)行單試次分析, 再完成多試次的平均,最終獲得各條件下的震蕩能量; 震蕩能量數(shù)值以決策選項前 400~200 ms為基線進(jìn)行矯正, 并轉(zhuǎn)換為分貝量尺[10×log (μV2)]。依據(jù) EEGLAB工具箱導(dǎo)出事件相關(guān)譜擾動(event-related spectral perturbation,ERSP)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計差異圖, 視覺觀測找到存在顯著差異的頻段和時間窗口, 然后導(dǎo)出相應(yīng)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)均值進(jìn)行統(tǒng)計分析。當(dāng)前實驗主要聚焦于信任決策階段中的β頻段(18~28 Hz, 250~350 ms)。為了簡明起見, ERSP數(shù)據(jù)選擇了Cz點作頻譜圖, 有差異的頻段/時程內(nèi)的全腦數(shù)據(jù)作地形分布圖(見圖2A)。

圖1 不同決策類型誘發(fā)的ERP波形圖(A)和P2 (150~250ms)、N2 (250~330ms)、P3 (330~430ms)的腦地形圖(B)

另外, 我們依據(jù)信任選擇后反饋效價(Gain vs.Loss)和隨后試次決策類型(Trust vs. Distrust)形成了4種條件, 分別截取其決策選項前1000 ms和之后2000 ms的數(shù)據(jù)存貯為EEG數(shù)據(jù), 進(jìn)而試圖檢驗信任選擇后反饋效價對隨后行為決策的影響。最終獲益反饋后不信任決策條件、獲益反饋后信任決策條件、損失反饋后不信任決策條件和損失反饋后信任決策條件納入時頻分析的平均有效試次數(shù)目分別為 18 ± 8、33 ± 17、13 ± 5 和 34 ± 14。最后, 將EEG數(shù)據(jù)采樣率降為500 Hz, 借助EEGLAB工具箱進(jìn)行相同的神經(jīng)震蕩分析(Delorme & Makeig,2004)。依據(jù)ERSP數(shù)據(jù)的統(tǒng)計差異圖, 我們主要關(guān)注不同反饋效價后決策階段中 β頻段(15~20 Hz,150~300 ms)。為了簡明起見, ERSP數(shù)據(jù)選擇了Cz點作頻譜圖, 有差異的頻段/時程內(nèi)的全腦數(shù)據(jù)作地形分布圖(見圖2B)。對決策類型誘發(fā)的β頻段均進(jìn)行 2(決策類型: Trust vs. Distrust)×5(電極: Fz、FCz、Cz、CPz、Pz)的重復(fù)測量方差分析; 對不同反饋效價后隨后行為決策誘發(fā)的β頻段均進(jìn)行2(反饋效價: Gain vs. Loss)×2(決策類型: Trust vs. Distrust)×5(電極: Fz、FCz、Cz、CPz、Pz)的重復(fù)測量方差分析, 統(tǒng)計結(jié)果非球形性時采用 Greenhouse-Geisser法校正p值, 多重比較采用Bonferroni法校正。

圖2 Cz點上兩種決策類型誘發(fā)的ERSP (A)和不同反饋后兩種決策類型誘發(fā)的ERSP (B); 黑色矩形框?qū)?yīng)所分析頻段的ERSP, 虛豎線對應(yīng)決策選項的起始點, 方形圖右側(cè)為所分析頻段ERSP的頭皮地形圖

3 結(jié)果

3.1 行為結(jié)果

被試選擇信任和不信任的比例分別為 67.6 ±3.1%和32.4 ± 3.1%, 信任率與幾率水平(50%)的單樣本t檢驗表明被試選擇信任的比例顯著高于幾率水平,t(20) = 5.61,p< 0.001。選擇信任和不信任的平均反應(yīng)時分別為 495 ± 32 ms和 490 ± 27 ms, 配對t檢驗表明兩種決策的反應(yīng)時無顯著差異,t(20) =0.34,p= 0.736。對不同反饋后信任選擇率進(jìn)行單因素重復(fù)測量方差分析, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同反饋后信任選擇率的主效應(yīng)邊緣顯著,F(2,40) = 3.21,p= 0.051, η2=0.14。事后比較發(fā)現(xiàn)獲益反饋后信任選擇率(60.6 ±5.3%)顯著低于中性反饋后信任選擇率(71.8 ± 3.5%),p< 0.05, 損失反饋后信任選擇率(68.9 ± 3.8%)與獲益或中性反饋后信任選擇率無顯著差異,ps > 0.05。

3.2 時域ERP結(jié)果

P2 對P2 (150~250 ms)最大峰值進(jìn)行2(決策類型)×5(電極)的二因素重復(fù)測量方差分析, 統(tǒng)計結(jié)果表明決策類型與電極位置的交互作用顯著,F(4,80) = 3.95,p= 0.036, η2= 0.17。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)中央?yún)^(qū)(Cz)上不信任決策誘發(fā)的 P2峰值(7.08 ±1.01 μV)顯著小于信任決策(8.11 ± 0.86 μV),F(1,20) =4.54,p= 0.046; 中央?頂區(qū)(CPz)上不信任決策誘發(fā)的 P2峰值(6.40 ± 1.03 μV)顯著小于信任決策(7.74 ± 1.03 μV),F(1,20) = 6.23,p= 0.021; 后頂區(qū)(Pz)上不信任決策誘發(fā)的P2峰值(6.28 ± 1.19 μV)顯著小于信任決策(7.84 ± 1.14 μV),F(1,20) = 11.73,p= 0.003; 額區(qū)(Fz)和額?中央?yún)^(qū)(FCz)上兩種決策類型誘發(fā)的P2無顯著差異,ps > 0.05。

N2 對 N2(250~330 ms)最小峰值進(jìn)行 2(決策類型)×5(電極)的二因素重復(fù)測量方差分析, 統(tǒng)計結(jié)果表明決策類型的主效應(yīng)顯著,F(1,20) = 5.61,p=0.028, η2= 0.22, 表現(xiàn)為不信任決策誘發(fā)的N2峰值(1.44 ± 1.05 μV)顯著小于信任決策(3.08 ± 0.85 μV)。電極位置前中后的主效應(yīng)顯著,F(1,20) = 3.20,p=0.017, η2= 0.14, 表現(xiàn)為N2峰值從前向后依次遞增,額區(qū)(Fz)的 N2 波峰最小(1.35 ± 0.70 μV), 中央?頂區(qū)(CPz)的 N2 波峰最大(2.96 ± 1.09 μV)。

P3 對 P3(330~430 ms)最大峰值進(jìn)行 2(決策類型)×5(電極)的二因素重復(fù)測量方差分析, 統(tǒng)計結(jié)果表明決策類型的主效應(yīng)邊緣顯著,F(1,20) =4.09,p= 0.057, η2= 0.17, 表現(xiàn)為不信任決策誘發(fā)的P3峰值(6.60 ± 0.93 μV)邊緣顯著小于信任決策(7.66 ±0.68 μV)。電極位置前中后的主效應(yīng)顯著,F(1,20) =3.51,p= 0.048, η2= 0.15, 表現(xiàn)為P3峰值從前向后依次遞增, 額區(qū)(Fz)的 P3 波峰最小(5.98 ± 0.55 μV),中央?頂區(qū)(CPz)的 P3 波峰最大(7.77 ± 0.87 μV)。

3.3 頻域ERSP結(jié)果

3.3.1 決策類型的ERSP結(jié)果

β頻段對β頻段能量(18~28 Hz, 250~350 ms)進(jìn)行 2(決策類型)×5(電極)的二因素重復(fù)測量方差分析, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)決策類型的主效應(yīng)顯著,F(1,20) =5.67,p= 0.027, η2= 0.22。事后配對比較發(fā)現(xiàn)不信任決策條件下β頻段能量(?0.35 ± 0.19 dB)顯著高于信任決策條件(?1.36 ± 0.33 dB)。其他主效應(yīng)和交互作用不顯著。

3.3.2 不同反饋后決策類型的ERSP結(jié)果

β頻段對β頻段能量(15~20 Hz, 150~300 ms)進(jìn)行 2(反饋效價)×2(決策類型)×5(電極)的三因素重復(fù)測量方差分析, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)反饋效價與決策類型的交互作用邊緣顯著,F(1,20) = 3.78,p= 0.066, η2=0.16。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)損失反饋后信任決策誘發(fā)的β頻段能量(?0.72 ± 0.23 dB) 邊緣顯著大于獲益反饋后信任決策誘發(fā)的β頻段能量(?1.28 ± 0.27 dB),F(1,20) = 4.13,p= 0.056; 損失反饋后不信任決策誘發(fā)的β頻段能量(?0.97 ± 0.28 dB)與獲益反饋后不信任決策誘發(fā)的β頻段能量(?0.78 ± 0.23 dB)無顯著差異,F(1,20) = 0.56,p= 0.461。其他主效應(yīng)和交互作用不顯著。

4 討論

4.1 P2反映了決策博弈中的風(fēng)險評估

在決策選項呈現(xiàn)后200 ms左右, 信任選擇比不信任選擇誘發(fā)了更大的 P2成分。作為風(fēng)險評估的早期成分, 有研究認(rèn)為P2與決策情境中風(fēng)險性感知與評估有關(guān), 反映了決策啟動的評估過程(Gajewski,Stoerig, & Falkenstein, 2008)。在人際互動任務(wù)中,P2同樣反映了個體對決策情境不確定性的感知,表現(xiàn)為高人際控制感條件下博弈決策誘發(fā)更小的P2成分(劉耀中, 竇凱, 2015)。當(dāng)前研究采用單次匿名博弈范式, 每一回合被試均需要與不同玩家完成博弈任務(wù), 因此信任選擇具有較高的風(fēng)險性與不確定性, 進(jìn)而導(dǎo)致更大的 P2波幅。與本研究結(jié)果相一致, Polezzi等發(fā)現(xiàn)相比于評估確定性方案而言,個體在評估不確定性方案時存在更大的 P2波幅,并將這種結(jié)果解釋為個體在不確定性方案上付諸了更多的認(rèn)知資源(Polezzi, Lotto, Daum, Sartori, &Rumiati, 2008)。因此, P2成分反映了博弈決策中的風(fēng)險評估, 單次匿名互動情境所具備的高風(fēng)險性與不確定性使得信任選擇誘發(fā)了更大的P2波幅。

4.2 N2反映了決策博弈中的認(rèn)知控制

在決策選項呈現(xiàn)后300ms左右, 不信任選擇比信任選擇誘發(fā)了更負(fù)的N2波峰。作為沖突檢測與認(rèn)知控制的核心成分, N2對沖突檢測和反應(yīng)抑制特別敏感, 高沖突情境相比于低沖突情境能誘發(fā)更負(fù)的N2成分(Folstein & van Petten, 2008;van Veen& Carter, 2002; Schmajuk et al., 2006)。例如, Schmajuk等(2006)采用Stop-Signal任務(wù)發(fā)現(xiàn)N2成分與沖突加工的正向關(guān)系, 成功抑制相比于抑制失敗能夠誘發(fā)更強(qiáng)的右側(cè)額葉N2成分。當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn)個體的信任行為顯著高于幾率水平, 表明遵循強(qiáng)制規(guī)范的信任行為具有較高的優(yōu)勢性, 因此選擇不信任行為可能會引起較大的認(rèn)知沖突與控制, 進(jìn)而誘發(fā)更負(fù)的 N2成分。與當(dāng)前研究結(jié)果相一致, 劉耀中和竇凱(2015)發(fā)現(xiàn)低人際控制感條件下博弈決策誘發(fā)了更大的 N2波幅, 表明人際控制感越低, 被試在混合動機(jī)情境下所體驗到的認(rèn)知沖突越高。目前研究者關(guān)于信任或不信任何者為優(yōu)勢反應(yīng)的理解仍存在較大爭論, 有些研究者認(rèn)為背叛厭惡動機(jī)驅(qū)動個體選擇不信任以回避背叛所導(dǎo)致的負(fù)性效用, 另一些研究者則強(qiáng)調(diào)內(nèi)化的道德規(guī)范會驅(qū)使人們選擇信任以向他人品格表示尊重。當(dāng)前研究中時域 N2成分動態(tài)分離的結(jié)果則與強(qiáng)制規(guī)范理論相一致, 即決策博弈過程中人們更多地選擇信任, 且信任決策為默認(rèn)優(yōu)勢選項。與這種解釋相一致, 新近有研究者收集并分析了1400名個體參與多種合作性博弈任務(wù)的行為決策, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同合作性博弈中個體的合作行為高度相關(guān), 進(jìn)而證實人類社會中存在一種普遍存在且穩(wěn)定的合作性表型(cooperative phenotype)(Peysakhovich, Nowak, & David, 2014)。綜上所述,信任博弈中個體做出不信任選擇時會體驗到較強(qiáng)的認(rèn)知沖突, 需要消耗較多的認(rèn)知資源來解決這種沖突, 最終誘發(fā)了更負(fù)的N2成分。

4.3 P3反映了決策博弈中的晚期資源分配

在決策選項呈現(xiàn)后 400 ms左右, 信任選擇比不信任選擇誘發(fā)了更大的 P3波峰。作為一種晚期成分, P3與刺激信號的識別、難度、任務(wù)、注意、記憶等認(rèn)知心理過程有密切關(guān)系(Polich, 2007), 多數(shù)研究者認(rèn)為 P3主要反映了注意資源分配以及高水平的動機(jī)/情感評價(Leng & Zhou, 2010; Wang et al., 2013, 2014), 因此當(dāng)前研究結(jié)果表明個體在信任選擇上付諸了更多的注意資源。與當(dāng)前研究結(jié)果相一致, Boudreau等(2009)操縱了拋硬幣任務(wù)中個體與匿名報告者利益沖突、利益一致和撒謊懲罰三種條件, 發(fā)現(xiàn)利益一致條件下報告者的聲明信息誘發(fā)了更大的P3成分。因此, P3成分反映了博弈決策中的晚期資源分配, 符合內(nèi)化道德規(guī)范的信任選擇具有更高水平的動機(jī)/情感意義, 能夠?qū)е赂蟮腜3波幅。

4.4 β頻譜能量參與博弈決策中認(rèn)知控制加工

決策類型的頻域分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)不信任決策比信任決策引發(fā)了更大的β頻段(18~28 Hz, 250~350 ms)能量。早期研究發(fā)現(xiàn)靜息狀態(tài)下β頻段活動往往集中于大腦運動系統(tǒng)上, 一度被認(rèn)為是運動系統(tǒng)的閑置節(jié)律(idling rhythm)。新近研究者逐漸發(fā)現(xiàn)額?中央?yún)^(qū)域上的β震蕩活動與認(rèn)知控制加工有關(guān), 認(rèn)為它是另一種反映控制加工的有效生理指標(biāo)(Aron,2011; Huster, Enriquez-Geppert, Lavallee, Falkenstein,& Herrmann, 2013)。例如, Marco-Pallarés等(2008)發(fā)現(xiàn), 相比于停止信號任務(wù)中的反應(yīng)試次和失敗的抑制試次, 成功的抑制試次導(dǎo)致了更強(qiáng)的β頻段能量。Kr?mer等(2011)發(fā)現(xiàn)停止信號范式中成功抑制確實能夠?qū)е略鰪?qiáng)的β活動, 且這種效應(yīng)在中央?yún)^(qū)域最大。因此, 不同決策類型誘發(fā)的β頻段能量差異表明不信任選擇比信任選擇涉及到更強(qiáng)的認(rèn)知控制加工, 是一種消耗更多認(rèn)知資源的非優(yōu)勢選項。與當(dāng)前研究結(jié)果相一致, Swann等(2009)采用顱內(nèi)EEG記錄技術(shù), 發(fā)現(xiàn)停止信號范式中刺激呈現(xiàn)后100至250 ms之間, 成功抑制試次能夠?qū)е掠覀?cè)額下回上β頻段活動增加。隨后Swann等(2012)再次發(fā)現(xiàn)了成功抑制條件能夠?qū)е娄禄顒拥脑鰪?qiáng), 且顱內(nèi)電極記錄在右側(cè)額下回皮層和前運動區(qū)均發(fā)現(xiàn)了上述效應(yīng)。當(dāng)前研究者關(guān)于人們?yōu)槭裁磿湃位虿恍湃文吧思昂握邽閮?yōu)勢反應(yīng)的理解仍存在較大爭論。背叛厭惡理論強(qiáng)調(diào)背叛厭惡動機(jī)的普適性與重要性, 認(rèn)為個體傾向于選擇不信任以回避背叛所導(dǎo)致的負(fù)性效用; 而道德規(guī)范理論則認(rèn)為人們憑借信任決策向他人品格表示尊重, 常常表現(xiàn)出較高的信任行為。當(dāng)前研究的神經(jīng)震蕩結(jié)果則進(jìn)一步支持了強(qiáng)制規(guī)范理論的觀點, 即決策博弈過程中人們更多地選擇信任, 且信任決策為默認(rèn)優(yōu)勢選項。

另外, 先前結(jié)果能夠調(diào)控隨后行為決策及其誘發(fā)的β頻段(15~20 Hz, 150~300 ms)能量, 表現(xiàn)為獲益反饋后信任選擇率顯著低于中性反饋后信任選擇率; 損失反饋后信任決策比獲益反饋后信任決策誘發(fā)了更大的β頻段能量, 而不同反饋后不信任決策誘發(fā)的β頻段能量無顯著差異。與本研究結(jié)果相一致, 有研究表明決策者在金錢獲益后更傾向于規(guī)避風(fēng)險, 而在金錢損失后更傾向于尋求風(fēng)險(Gu et al, 2010; Polezzi et al., 2008)。頻域分析結(jié)果則進(jìn)一步說明, 在遭遇信任背叛之后, 決策者再次做出信任選擇時會體驗到更強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突, 需要消耗較多的認(rèn)知資源來解決此沖突; 而在遭遇信任互惠后,決策者再次做出信任選擇時則體驗到較少的上述認(rèn)知沖突。

4.5 時域ERP和頻域ERO分析方法相結(jié)合的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的腦電實驗往往側(cè)重于時域信號分析, 憑借疊加平均大量同質(zhì)性試次事件相關(guān)的 EEG信號來獲得鎖時鎖相的ERP, 并依據(jù)分段時窗內(nèi)波形圖上腦電成分的差異性分離來推測其間的大腦認(rèn)知加工活動。這種時域 ERP分析方法的優(yōu)勢體現(xiàn)為毫秒級的時間分辨率, 能夠精確地刻畫大腦認(rèn)知加工的動態(tài)時間進(jìn)程, 特別適宜于解答認(rèn)知活動何時分離的問題(Wang et al., 2013, 2014)。然而, 大腦的認(rèn)知活動是以神經(jīng)細(xì)胞群的電位能量變化為基石的, 時域 ERP僅僅反映了腦電信號中的非節(jié)律性活動或者鎖時又鎖相的震蕩活動, 卻忽視了非嚴(yán)格鎖相的震蕩活動, 因此無法闡明認(rèn)知活動分離何以實現(xiàn)的問題。

相較而言, 頻域震蕩分析使用傅里葉轉(zhuǎn)換或小波分析等信號處理方法, 實現(xiàn)了單試次 EEG信號由時域向頻域的轉(zhuǎn)換, 最終平均多個試次的頻域信號從而得到事件相關(guān)的能量變化(ERO), 更適宜于從神經(jīng)震蕩水平揭示認(rèn)知活動分離如何實現(xiàn)的問題(陳煦海, 楊曉虹, 楊玉芳, 2013)。聯(lián)合采用ERP和 ERO方法分析腦電數(shù)據(jù)不僅能精確地描繪不同認(rèn)知活動動態(tài)分離的時間進(jìn)程, 而且可以從神經(jīng)細(xì)胞群突觸后電位的能量變化上揭示不同認(rèn)知活動動態(tài)分離的實現(xiàn)途徑, 能夠更清晰明朗地揭示心理認(rèn)知過程的神經(jīng)生理機(jī)制。以當(dāng)前研究為例, 時域N2成分和頻域 β頻段能量的動態(tài)分離能夠較好地解釋信任與不信任陌生他人何者為優(yōu)勢反應(yīng)/默認(rèn)選項的問題, 即在決策選項呈現(xiàn)后250~350 ms期間,不信任決策比信任決策誘發(fā)了顯著更負(fù)的時域 N2成分與更強(qiáng)的 β(18~28 Hz)頻段能量, 且兩種指標(biāo)均反映了額葉的認(rèn)知控制功能, 因此更強(qiáng)有力地證明了信任決策比不信任決策涉及更少的認(rèn)知控制加工, 屬于信任博弈中的默認(rèn)優(yōu)勢選項。上述研究結(jié)果不僅對已有信任博弈的研究成果進(jìn)行了補充與擴(kuò)展(Boudreau, et al., 2009; Wang et al., 2015), 而且進(jìn)一步澄清了博弈決策中不同選擇的優(yōu)勢性問題, 為道德規(guī)范理論提供了一定的實證證據(jù)支持。

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