主動控制感的測量及認知神經(jīng)機制*

張 淼 吳 迪 李 明 凌懿白 張 明 趙 科

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主動控制感的測量及認知神經(jīng)機制*

張 淼1,2吳 迪1,2李 明3凌懿白1,2張 明4,5趙 科1,4

(1中國科學院心理研究所, 腦與認知科學國家重點實驗室, 北京 100101) (2中國科學院大學心理學系, 北京 100049 ) (3吉首大學, 湖南 吉首 416000) (4中國科學院心理研究所心理健康重點實驗室, 北京 100101) (5大連醫(yī)科大學心理學系, 大連 116044)

主動控制感指預計動作和實際感覺反饋匹配會產(chǎn)生一種控制自己動作、作用于環(huán)境的主觀體驗, 是人類心理活動的基本特征之一。本文系統(tǒng)介紹主動控制感的測量方式, 尤其是主動動作的時間壓縮效應這一內(nèi)隱手段; 并從主觀意識、動作的發(fā)生方式和動作結(jié)果特征三個方面探討主動控制感的影響因素。基于動作的比較器模型, 解釋主動控制感的產(chǎn)生原因; 并提供了主動控制感的認知神經(jīng)腦機制的證據(jù), 強調(diào)額葉和頂葉在主動控制感中的作用。未來研究應該更加注重外顯與內(nèi)隱測量的一致性, 特殊群體以及主動控制感的腦網(wǎng)絡研究。

主動控制感; 時間壓縮效應; 反饋; 意識

1 引言

主動動作是可預計、并伴隨一定結(jié)果的動作(James, 1890; Ziessler, Nattkemper, & Frensch, 2004)。在被動接受外界的信息時, 人類可通過主動的動作與外界的環(huán)境發(fā)生交互, 從而適應環(huán)境和改變環(huán)境(Elsner & Hommel, 2004)。主動控制感是在主動動作過程中產(chǎn)生的控制自身動作, 進而控制外界事物和環(huán)境的一種主觀感覺。本文討論的主動控制感是基于動作的準備, 動作的發(fā)生和動作后效而產(chǎn)生的。根據(jù)動作的比較理論, 在動作前有一個副本預測動作的結(jié)果, 當預測結(jié)果和實際動作結(jié)果匹配時, 就會產(chǎn)生一種主動控制感, 反之則削弱這種主動控制感(Haggard, 2017)。主動控制感是人類心理活動的一個基本特征(Frith, 2014), 因其在生活中的普遍性, 主動控制感得到越來越多研究者的青睞。本文將從測量方式、影響因素和腦機制角度對主動控制感相關(guān)研究進行系統(tǒng)歸納和總結(jié)。

2 主動控制感的測量方式

基于動作的主動控制感的度量有兩種方式：一種是外顯測量, 通過詢問被試“這個動作是否就是你做的？” “你對你的動作控制的程度如何？”等問題來實現(xiàn), 被試做這些判斷需要把外在的事件歸結(jié)于自己的意識動作而非其他原因; 另外一種外顯測量的做法則是采用問卷調(diào)查, 最近有研究者編制了主動控制感的量表, 從正負性兩個維度進行主動控制感的測量(Tapal, Oren, Dar, & Eitam, 2017)。這種外顯測量可能有一個主觀的認知偏差, 被試會片面夸大自己的主動控制感, 甚至把無關(guān)的事件也歸結(jié)為自己的行動或動作結(jié)果, 尤其是當結(jié)果是正面或正性時。例如, 領導人總是傾向于把經(jīng)濟的增長歸結(jié)為自己的政治行動(Haggard, 2017)。

因此, 一種更加簡單、隱蔽且有效的方式?內(nèi)隱測量備受研究者推崇。主動動作的時間壓縮效應就是最有代表性的內(nèi)隱測量方式。Haggard等人最早采用Libet時鐘研究了該效應(圖1a, Haggard, Clark, & Kalogeras, 2002; Libet, Gleason, Wright, & Pearl, 1983)。在他們的研究中, 實驗分為三種條件：第一種為主動按鍵條件, 主動按鍵后間隔250 ms后有一聽覺刺激, 要求被試報告按鍵時刻時鐘指針的位置或聲音刺激出現(xiàn)時的指針位置; 第二種是被動按鍵條件, 經(jīng)顱性刺激(TMS)作用于被試大腦皮層的運動區(qū)造成被動按鍵, 間隔250 ms后同樣有一個聽覺刺激, 要求被試報告按鍵時的指針位置或聲音刺激出現(xiàn)時的指針位置; 第三種是控制條件, 指針轉(zhuǎn)動和聲音刺激會在不同的區(qū)組隨機呈現(xiàn), 被試任務是報告動作發(fā)生時指針位置或者聲音刺激出現(xiàn)時指針位置。結(jié)果表明, 在主動按鍵條件下, 被試報告自己動作的時間指針點相比控制條件靠后, 報告聽覺刺激的呈現(xiàn)時間指針點比控制條件下提前。簡言之, 在主動按鍵條件下, 動作發(fā)生到延遲聲音刺激出現(xiàn)之間的間隔時間產(chǎn)生了時間維度上的主觀壓縮; 而被動按鍵條件沒有發(fā)現(xiàn)該效應。主動動作的時間壓縮效應測量主動控制感得到大量研究的支持(Buehner, 2012; Ebert & Wegner, 2010; Engbert & Wohlschl?ger, 2007; Hascalovitz & Obhi, 2015; Zhao, Chen, Yan, & Fu, 2013)。該范式能準確獲得指針時間點信息, 并且能夠分離動作壓縮和動作結(jié)果兩個方向的壓縮。但也受到一些質(zhì)疑(Gomes, 2002)：時鐘位置需要視覺加工而主動動作需體感運動信息加工, 存在跨通道的同步性問題; 另外, 動作發(fā)生時間點沒有嚴格控制, 個體間在完成主動動作時存在差異。

圖1 主動控制感的內(nèi)隱測量方式示意圖

間隔估計范式在這種范式中, 被試直接報告動作發(fā)生點與動作結(jié)果(聲音刺激)之間的間隔時間(如Buehner & Humphreys, 2010; Engbert & Wohlschl?ger, 2007, 2008; Humphreys & Buehner, 2009)。其一般過程為：被試有意識的按鍵, 主動按鍵后間隔一段空白時間間隔后出現(xiàn)聲音或視覺刺激。被試的任務是需要報告按鍵動作到動作結(jié)果(聲音或視覺刺激)之間的間隔時間(圖1b)。該方法簡明易懂、操作性強, 但對于動作發(fā)生的起始計時點依然沒有嚴格控制。在此基礎上, 趙科等人(2013)改進了間隔估計方法, 并消除了估計時間間隔起始點不一致的問題(Zhao et al., 2013; 圖1c)。其方法簡述如下, 在屏幕上呈現(xiàn)刺激1(如方塊), 被試要求主動按鍵的同時方塊消失, 間隔一定的時間間隔出現(xiàn)刺激2(如聲音), 被試要求估計刺激1消失到刺激2出現(xiàn)之間的間隔時間。

3 主動控制感的影響因素

影響動作的主動控制感的因素很多, 本文從主動動作的發(fā)生前的主觀意識、動作的發(fā)生方式及動作的結(jié)果特征三方面進行歸納。首先是主觀意識, 主觀意識在研究領域內(nèi)稱“free will”。主觀意識的重要性在最早的時間壓縮研究中就得以體現(xiàn), 被試有意識按鍵會產(chǎn)生主動動作的時間壓縮效應, 經(jīng)顱性刺激運動皮層產(chǎn)生的被動動作卻產(chǎn)生相反的時間效應, 被試報告被動動作發(fā)生的時間估計點提前, 報告聲音刺激出現(xiàn)的時間估計點靠后, 即被動動作到聲音刺激的間隔估計時間反而延長了(Haggard, Clark, & Kalogeras, 2002)。對于被動的按鍵動作, 盡管也屬于自己, 存在向我屬性(feeling of “mineness”), 但都基于外周皮層而不是大腦的主觀意識。趙科等人(2016)的研究也發(fā)現(xiàn), 有意識的主動按鍵動作產(chǎn)生了時間壓縮效應, 而通過自主/非自主動作裝置實現(xiàn)的被動按鍵動作卻沒有產(chǎn)生時間壓縮效應(Zhao et al., 2016)。其次, 如果主觀意愿降低, 時間壓縮效應也會被削弱。最近有研究要求被試在實驗助手的脅迫下或者主動意識條件下給別人施加疼痛刺激。結(jié)果表明被試在脅迫而不是主動條件下, 產(chǎn)生更小的時間壓縮效應, 并且這種效應在疼痛刺激的ERPs成分上表現(xiàn)為N1腦電成分的下降。研究者認為, 被試在脅迫條件下施加疼痛刺激比主動施加其主觀意識水平較低(Caspar, Christensen, Cleeremans, & Haggard, 2016)。準備電位(readiness potential)是發(fā)生在動作前負性的腦電波成分, 也被認為主觀意識的指標(Shibasaki & Hallett, 2006)。最近有研究發(fā)現(xiàn)該電位幅度越大則動作?結(jié)果之間的時間壓縮效應更強, 主動控制感也增強(Jo, Wittmann, Hinterberger, & Schmidt, 2014)。

動作的發(fā)生方式也是影響主動控制感的重要因素。主觀意識在主動控制感中作用很大, 相比被動動作, 主動動作產(chǎn)生了更大的時間壓縮效應。但該類研究大都采用主動按鍵動作, 忽略了動作方式的多樣性。趙科等人(Zhao et al., 2013)采用間隔估計范式, 被試要求估計兩個相繼呈現(xiàn)的視覺刺激(S1和S2)之間的間隔時間。實驗設置了三種條件, 分別為主動按鍵, 主動抬鍵和控制條件。結(jié)果表明主動按鍵條件下的時間壓縮效應在估計時間間隔為150~1050 ms時都存在, 而主動抬鍵的時間壓縮效應只有在估計時間間隔為150 ms和250 ms時存在。當估計的間隔時間很短時, 主動按鍵和抬鍵都產(chǎn)生了時間壓縮效應; 當估計時間間隔變長時, 主動按鍵的時間壓縮依然存在甚至可以達到數(shù)秒, 而主動抬鍵的時間壓縮效應則消失了。主動按鍵和抬鍵動作時間壓縮效應的異同可能原因是按鍵動作后有一個及時的觸覺反饋。在趙科等人的另外一個研究里, 為排除按鍵動作的熟悉度影響, 研究者改變按鍵和抬鍵的方向, 分為向上按鍵、向下按鍵、向上抬鍵和向下抬鍵。結(jié)果表明不論動作發(fā)生方向如何, 自主按鍵都能產(chǎn)生更大的時間壓縮效應。該研究的實驗3則通過自主研發(fā)裝置實現(xiàn)無觸覺反饋的按鍵和抬鍵動作, 結(jié)果表明兩種動作產(chǎn)生了相同的時間壓縮效應(Zhao et al., 2016)。由此可見動作的發(fā)生方式和主動意識一樣對于時間壓縮效應非常重要。

第三個與動作有關(guān)的因素是動作結(jié)果的特征, 動作結(jié)果的特性(如效價, 結(jié)果發(fā)生的可能性與接近性)也會影響主動控制感。首先是動作結(jié)果的效價, 動作的結(jié)果可能是正性或負性的, 這些都能直接作用于主動控制感而造成時間的壓縮或延長。在Haggard等人最近研究中采用不同效價的聲音刺激作為動作結(jié)果, 當聲音刺激為負性時相比中性產(chǎn)生了更小的時間壓縮效應, 而正性和中性結(jié)果卻無差異。研究者認為負性刺激降低了主動控制感從而削弱了時間壓縮效應(Yoshie & Haggard, 2013; Yoshie & Haggard, 2017)。除了結(jié)果的效價, 結(jié)果發(fā)生的可能性與時間上的接近性也是影響主動控制感的因素。Buehner和Humphreys采用了一種新的范式探討了結(jié)果發(fā)生的可能性的影響。在控制條件下, 被試面對連續(xù)呈現(xiàn)的兩個聲音(T1和T2), 反復呈現(xiàn)15次, T2發(fā)生的可能性與動作無關(guān); 在因果關(guān)系條件下, 被試需要通過按鍵動作, 使得T2發(fā)生, 此條件下T2發(fā)生的可能性與動作建立了關(guān)聯(lián)。在正式實驗中, 被試被要求把自己的按鍵和T1,T2同步, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)在因果關(guān)系的條件下產(chǎn)生了更大的時間壓縮效應(Buehner & Humphreys, 2009)。Engbert等采用Libet時鐘, 設置了兩種動作結(jié)果(聲音刺激)的概率條件, 一種條件下結(jié)果發(fā)生的概率是另外一種條件的兩倍。結(jié)果發(fā)現(xiàn)被試報告的按鍵延遲的時間在高概率條件下比低概率條件往后延遲了27 ms, 產(chǎn)生了更大的時間壓縮效應(Engbert & Wohlschlager, 2007)。動作?結(jié)果間的時間接近性也影響主動控制感, Haggard等人比較了不同的動作與聽覺刺激間隔(250, 450, 或650 ms)情況下的時間壓縮效應, 結(jié)果表明該效應在長時間間隔時會削弱(Haggard, Clark, & Kalogeras, 2002)。此外, 趙科等人(2013)在研究中也設置了不同的動作?結(jié)果時間間隔(150, 250, 350, 450, 550, 650, 750, 850, 950, 1050 ms), 同樣發(fā)現(xiàn)隨著時間間隔的不斷增長, 時間壓縮效應會逐漸減弱(Zhao et al., 2013)。Stetson等人(2006)發(fā)現(xiàn)當被試適應了按鍵動作到動作結(jié)果(彩色閃光)的固定間隔(135 ms)后,比之前距離按鍵動作時間間隔(44 ms)短的彩色閃光將會讓被試產(chǎn)生一種動作和結(jié)果呈現(xiàn)順序反轉(zhuǎn)的錯覺, 這也從另外一個角度證實了時間間隔的長短即時間上的接近性對主動控制感的影響。

4 主動控制感的理論模型與認知神經(jīng)機制

主動控制感的產(chǎn)生機制被認為是基于動作控制系統(tǒng)的內(nèi)在比較器模型(Blakemore, Wolpert, & Frith, 2000; Kawato, 1999; Lindner, Haarmeier, & Erb, Grodd, & Their, 2006; Wolpert, Ghahramani, & Jordan, 1995)。把動作系統(tǒng)看作一個內(nèi)在比較過程這一思想可以追溯到赫爾姆霍茲(Helmholtz, 1866)。內(nèi)在比較器模型把動作比作一個過程, 過程的兩種狀態(tài)分別是輸入的“期望狀態(tài)” (desired state)和輸出的“估計的實際狀態(tài)” (estimated actual state)。在這兩種狀態(tài)表征的基礎上, 動作系統(tǒng)可以細分為3種內(nèi)在比較過程(圖2)。在反饋控制回路中, 比較器1對比“期望狀態(tài)”和“估計的實際狀態(tài)”的差異, 計算運動誤差并將錯誤反饋給動作控制系統(tǒng); 在動作發(fā)生前, 預測器接收動作指令傳輸?shù)膭幼鞲北静a(chǎn)生一個預計的狀態(tài)。比較器2則是對比預計的狀態(tài)與期望的狀態(tài)并將錯誤反饋給動作控制系統(tǒng); 同時, 動作副本中包含一個預測的感知反饋信息, 這種預測是先于實際反饋的。比較器3則對預測的感知反饋信息與感知運動系統(tǒng)獲取的實際感知進行對比, 將結(jié)果反饋給預測器并對其以后預測提供優(yōu)化。一般認為, 預測的感知反饋信息和實際的感知反饋信息在匹配時產(chǎn)生主動控制感(Sense of Agency)并造成時間壓縮效應(Moore & Obhi, 2012)。

目前關(guān)于主動控制感腦機制的研究還比較少, 但是這些研究都表明背外側(cè)前額葉(dorsolateral prefrontal cortex)、輔助運動皮層和前輔助運動皮層(SMA and pre-SMA), 頂葉皮層(parietal cortex)等腦區(qū)在主動控制感產(chǎn)生中起了很重要的作用(Crivelli & Balconi, 2017)。其中額?頂網(wǎng)絡的作用尤為突出。

早期的研究采用失用癥患者(Apraxic patients),他們的頂葉皮層存在損傷。在實驗中, 他們被要求做按鍵動作并且可以通過屏幕看到自己手的動作或者實驗者的動作。在每個試次中, 他們都需要報告屏幕上的手是自己還是別人的。病人和正常人都能正確識別自己的手勢, 當實驗者手勢和自己的手勢不一樣時也能準確識別。但是當實驗者的手勢和自己的手勢一樣時, 病人的識別正確率明顯下降, 即使病人自己的手勢錯誤, 他們依然不能認為實驗者的手勢是別人的手勢。這些結(jié)果可能表明, 如果頂葉受損, 被試不能比較和評估內(nèi)在的和外在的動作反饋, 說明頂葉皮層在主動控制感中發(fā)揮著重要作用(Sirigu, Daprati, Pradat- Diehl, Franck, & Jeannerod, 1999)。Fink等人(1999)在研究頂葉控制主動動作中的作用時, 考察了正確的視覺反饋和錯誤的視覺反饋(鏡子的反向成像)條件下手做動作時后側(cè)頂葉的情況, 結(jié)果表明后側(cè)頂葉在手的同向和反向動作中都有激活, 尤其是錯誤視覺反饋的條件下(Fink et al., 1999)。這些結(jié)果都顯示了后側(cè)頂葉在比較動作和動作結(jié)果中的作用。MacDonald和Paus (2003)在此基礎上采用TMS分別刺激被試的后側(cè)頂葉皮層和顳葉皮層, 在主動動作條件下, 被刺激后側(cè)頂葉皮層的被試判斷動作和視覺反饋之間的延遲成績有明顯降低。研究者認為后頂葉皮層在動作副本和視覺結(jié)果反饋的匹配中即主動控制感上發(fā)揮了重要作用。

圖2 動作的內(nèi)在比較器模型(Synofzik, Vosgerau, & Newen, 2008)

另外一些研究則表明位于頂下小葉的角回是主動控制感的負責腦區(qū)。Blanke, Ortigue, Landis和Seeck (2002)的研究發(fā)現(xiàn), 如果給開顱后的癲癇病人的右側(cè)角回區(qū)域施加電刺激, 病人會產(chǎn)生一種動作已經(jīng)不屬于自己的體驗。另外有研究發(fā)現(xiàn)外顯的控制感判斷任務中, 如果被試把視覺的反饋歸結(jié)為非自己動作造成時角回會顯著激活(Farrer & Frith, 2002)。元分析的結(jié)果也發(fā)現(xiàn)顳頂交接處含角回是無主動控制感的基礎(Sperduti, Delaveau, Fossati, & Nadel, 2011)。在另外一項fMRI研究中, 被試被要求根據(jù)呈現(xiàn)的線索提示按左右鍵, 結(jié)果顯示線索提示與左右按鍵一致時比不一致產(chǎn)生了更快的按鍵反應。相應的, 被試在一致的情況下產(chǎn)生了更大的主動控制感。磁共振結(jié)果表明角回在主動控制感評分低的情況下會產(chǎn)生更強激活(Chambon, Wenke, Fleming, Prinz, & Haggard, 2013)。采用TMS刺激角回, 會讓被試產(chǎn)生更低的主動控制感評分(Chambon, Moore, & Haggard, 2015)。同時, 精神分裂癥患者的主動控制感比正常人強, 會產(chǎn)生更大的主動動作的時間壓縮效應, 功能磁共振結(jié)果也表明精神分裂癥患者在線索和動作不匹配的情況下, 前額葉和角回的連接減弱(Voss et al., 2017)。

額葉中的輔助運動區(qū)或前輔助運動區(qū)也被認為是與主動控制感密切相連的一個腦區(qū)。如前所述, 有研究發(fā)現(xiàn)前輔助運動區(qū)產(chǎn)生腦電的準備電位, 準備電位越大產(chǎn)生的時間壓縮效應就越大。Moore, Ruge, Wenke, Rothwell和Haggard (2010)發(fā)現(xiàn)TMS抑制pre-SMA也造成了主動動作時間壓縮效應的消失和主動控制感降低。背外側(cè)前額葉是與動作選擇有關(guān)的一個腦區(qū)。施加微弱電流刺激的經(jīng)顱直流電刺激(tDCS)技術(shù)作用于大腦該區(qū)域, 發(fā)現(xiàn)時間壓縮效應降低(Khalighinejad & Haggard, 2015)。Khalighinejad等人(2015)綜述并做了幾個實驗, 在實驗中要求被試主動選擇一種動作, 動作后有一個結(jié)果, 通過薈萃分析, 研究者發(fā)現(xiàn)陽性的刺激會促進主動動作的時間壓縮效應產(chǎn)生(Khalighinejad, Di Costa, & Haggard, 2016)。

額葉在主動控制感中的作用也體現(xiàn)在其它手段的研究中, 如趙科等人最近的ERPs研究, 通過比較時間感知階段主動按鍵和主動抬鍵條件下的差異, 結(jié)果顯示前額葉在主動控制感中起了很大作用。在時間感知階段的空白時間間隔中, 主動按鍵比主動抬鍵產(chǎn)生了更大的腦電P1成分, 兩種條件下都產(chǎn)生了相同的P2腦電成分。根據(jù)腦地形圖, 這兩成分都主要頭皮分布為前額葉。根據(jù)動作比較器模型, 作者認為第一個腦電成分P1可能反映了預測結(jié)果與觸覺反饋的比較。第二個成分P2則反映了動作與視覺反饋結(jié)果的比較(Zhao et al., 2014)。最近有研究發(fā)現(xiàn)青少年和老年人的主動控制感明顯削弱, 可能也與其額葉功能降低有關(guān)(Cavazzana, Begliomini, & Bisiacchi, 2017)。

5 問題與展望

總之, 主動控制感是人類心理活動的一個基本特征, 主動控制感的相關(guān)研究也越來越引起廣大研究者的興趣, 但是揭示主動控制感的認知機制及其腦機制仍然是研究者面臨的巨大挑戰(zhàn), 存在諸多問題和難點。

第一, 主動控制感的外顯和內(nèi)隱測量之間的對應關(guān)系亟待研究?，F(xiàn)有的研究分別從兩個獨立的維度去測量主動控制感, 外顯測量和內(nèi)隱測量的一致性需要大量的實證研究來驗證。

第二, 不同人群的主動控制感的測量需要進一步研究。盡管目前研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥患者的主動控制感高于常人, 但是對于其他特殊人群例如帕金森患者、成癮患者、抑郁癥患者等的主動控制感缺乏相關(guān)研究。研究這些特定群體的主動控制感, 有助于揭示主動控制感的特征, 并有助于提高其心理健康的水平, 提升其生活的質(zhì)量。

第三, 主動控制感的腦機制需要更深入的研究?，F(xiàn)在對主動控制感腦機制方面的研究較少, 對于主動控制感產(chǎn)生的腦區(qū)存在很大的爭議。額葉和頂葉在主動控制感中起到何種作用, 額葉和頂葉在主動控制感產(chǎn)生的過程中如何進行信息交流等問題還需要在大量的實證研究中做進一步的探討。未來可以采用顱內(nèi)記錄、腦磁成像等方法進一步構(gòu)建主動控制感的腦網(wǎng)絡圖譜。

Blakemore, S. J., Wolpert, D., & Frith, C. (2000). Why can't you tickle yourself?.,(11), R11?R16.

Blanke, O., Ortigue, S., Landis, T., & Seeck, M. (2002). Neuropsychology: Stimulating illusory own-body perceptions.,(6904), 269?270.

Buehner, M. J., & Humphreys, G. R. (2009). Causal binding of actions to their effects.,(10), 1221?1228.

Buehner, M. J., & Humphreys, G. R. (2010). Causal contraction: Spatial binding in the perception of collision events.,(1), 44?48.

Buehner, M. J. (2012). Understanding the past, predicting the future: Causation, not intentional action, is the root of temporal binding.,(12), 1490?1497.

Caspar, E. A., Christensen, J. F., Cleeremans, A., & Haggard, P. (2016). Coercion changes the sense of agency in the human brain.,(5), 585?592.

Cavazzana, A., Begliomini, C., & Bisiacchi, P. S. (2017). Intentional binding as a marker of agency across the lifespan.,, 104?114.

Chambon, V., Wenke, D., Fleming, S. M., Prinz, W., & Haggard, P. (2013). An online neural substrate for sense of agency.,(5), 1031?1037.

Chambon, V., Moore, J. W., & Haggard, P. (2015). TMS stimulation over the inferior parietal cortex disrupts prospective sense of agency.,(6), 3627?3639.

Crivelli, D., & Balconi, M. (2017). The agent brain: A review of non-invasive brain stimulation studies on sensing agency.,.

Ebert, J. P., & Wegner, D. M. (2010). Time warp: Authorship shapes the perceived timing of actions and events.,(1), 481?489.

Engbert, K., & Wohlschl?ger, A. (2007). Intentions and expectations in temporal binding.,(2), 255?264.

Engbert, K., Wohlschl?ger, A., Thomas, R., & Haggard, P. (2007). Agency, subjective time, and other minds.,(6), 1261?1268.

Engbert, K., Wohlschl?ger, A., & Haggard, P. (2008). Who is causing what? The sense of agency is relational and efferent-triggered.,(2), 693?704.

Elsner, B., & Hommel, B. (2004). Contiguity and contingency in action-effect learning.,(2-3), 138?154.

Farrer, C., & Frith, C. D. (2002). Experiencing oneself vs another person as being the cause of an action: The neural correlates of the experience of agency.,(3), 596?603.

Fink, G. R., Marshall, J. C., Halligan, P. W., Frith, C. D., Driver, J., Frackowiak, R. S. J., & Dolan, R. J. (1999). The neural consequences of conflict between intention and the senses.,(3), 497?512.

Frith, C. D. (2014). Action, agency and responsibility.,, 137?142.

Gomes, G. (2002). The interpretation of Libet's results on the timing of conscious events: A commentary.(2), 221?230.

Haggard, P. (2017). Sense of agency in the human brain.,(4), 196?207.

Haggard, P., Clark, S., & Kalogeras, J. (2002). Voluntary action and conscious awareness.(4), 382?385.

Hascalovitz, A. C., & Obhi, S. S. (2015). Personality and intentional binding: An exploratory study using the narcissistic personality inventory.,, 13. DOI: 10.3389/fnhum.2015.00013

Helmholtz, H. V. (1866). Concerning the perceptions in general..

Humphreys, G. R., & Buehner, M. J. (2009). Magnitude estimation reveals temporal binding at super-second intervals.,(5), 1542?1549.

James, W. (1890). The Principles of.,.

Jo, H. G., Wittmann, M., Hinterberger, T., & Schmidt, S. (2014). The readiness potential reflects intentional binding.,421?421.

Kawato, M. (1999). Internal models for motor control and trajectory planning.,(6), 718?727.

Khalighinejad, N., & Haggard, P. (2015). Modulating human sense of agency with non-invasive brain stimulation.,, 93?103.

Khalighinejad, N., Di C, S., & Haggard, P. (2016). Endogenous action selection processes in dorsolateral prefrontal cortex contribute to sense of agency: A meta- analysis of tDCS studies of ‘intentional binding’.,(3), 372?379.

Libet, B., Gleason, C. A., Wright, E. W., & Pearl, D. K. (1983). Time of conscious intention to act in relation to onset of cerebral activity (readiness-potential) the unconscious initiation of a freely voluntary act.,(3), 623?642.

Lindner, A., Haarmeier, T., Erb, M., Grodd, W., & Thier, P. (2006). Cerebrocerebellar circuits for the perceptual cancellation of eye-movement-induced retinal image motion.,(11), 1899?1912.

MacDonald, P. A., & Paus, T. (2003). The role of parietal cortex in awareness of self-generated movements: A transcranial magnetic stimulation study.,(9), 962?967.

Moore, J. W., & Obhi, S. S. (2012). Intentional binding and the sense of agency: A review.,(1), 546?561.

Moore, J. W., Ruge, D., Wenke, D., Rothwell, J., & Haggard, P. (2010). Disrupting the experience of control in the human brain: Pre-supplementary motor area contributes to the sense of agency.,2503?2509.

Shibasaki, H., & Hallett, M. (2006). What is the Bereitschaftspotential?.,(11), 2341?2356.

Sirigu, A., Daprati, E., Pradat-Diehl, P., Franck, N., & Jeannerod, M. (1999). Perception of self-generated movement following left parietal lesion.,(10), 1867?1874.

Sperduti, M., Delaveau, P., Fossati, P., & Nadel, J. (2011). Different brain structures related to self-and external- agency attribution: A brief review and meta-analysis.,(2), 151?157.

Stetson, C., Cui, X., Montague, P. R., & Eagleman, D. M. (2006). Motor-sensory recalibration leads to an illusory reversal of action and sensation.,(5), 651?659.

Synofzik, M., Vosgerau, G., & Newen, A. (2008). Beyond the comparator model: a multifactorial two-step account of agency.,(1), 219?239.

Tapal, A., Oren, E., Dar, R., & Eitam, B. (2017). The Sense of Agency Scale: A Measure of Consciously Perceived Control over One's Mind, Body, and the Immediate Environment.,, 1552.

Voss, M., Chambon, V., Wenke, D., Kühn, S., & Haggard, P. (2017). In and out of control: brain mechanisms linking fluency of action selection to self-agency in patients with schizophrenia.,(8), 2226?2239.

Wolpert, D. M., Ghahramani, Z., & Jordan, M. I. (1995). An internal model for sensorimotor integration.,(5232), 1880?1882.

Yoshie, M., & Haggard, P. (2013). Negative emotional outcomes attenuate sense of agency over voluntary actions.,(20), 2028?2032.

Yoshie, M., & Haggard, P. (2017). Effects of emotional valence on sense of agency require a predictive model.,(1), 8733.

Zhao, K., Chen, Y. H., Yan, W. J., & Fu, X. L. (2013). To bind or not to bind? Different temporal binding effects from voluntary pressing and releasing actions.,(5), e64819.

Zhao, K., Gu, R. L., Wang, L., Xiao, P., Chen, Y. H., Liang, J., ... & Fu, X. L. (2014). Voluntary pressing and releasing actions induce different senses of time: Evidence from event-related brain responses.,, 6047.

Zhao, K., Hu, L., Qu, F. B., Cui, Q., Piao, Q. H., Xu, H., ... & Fu, X. L. (2016). Voluntary action and tactile sensory feedback in the intentional binding effect.,(8), 2283?2292.

Ziessler, M., Nattkemper, D., & Frensch, P. A. (2004). The role of anticipation and intention in the learning of effects of self-performed actions.,(2-3), 163?175.

The measurement and neural mechanism of sense of agency

ZHANG Miao1,2; WU Di1,2; LI Ming3; LING Yibai1,2; ZHANG Ming4,5; ZHAO Ke1,4

(1State Key Laboratory of Brain and Cognitive Science, Institute of Psychology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China) (2Department of Psychology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China) (3Jishou University, Jishou 416000, China) (4Key Laboratory of Mental Health, Institute of Psychology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China) (5Department of Psychology, Dalian Medical University, Dalian, China, Beijing 116044, China)

“Sense of agency” refers to the sense of controlling one’s actions and the course of events in the outside world. It is based on the match between the expected action and the real sensory feedback. The first part of this article introduces a method for implicit measurement of sense of agency. The second part deals with the factors that influence the sense of agency from the aspects of intentionality and sensory feedback. Part three provides the conclusion. With an emphasis on the functions of the prefrontal and parietal lobes, this article provides evidence to explain the mechanism of sense of agency through the theoretical model and cognitive neuroscience.

sense of agency; binding effect; feedback; intentionality

2017-11-16

*國家自然科學基金(31400876, 61632004), 國家社科基金青年項目(16CMZ035)，中國科學院心理研究所心理健康重點實驗室課題(KLMH2014ZG11, KLMH2015G07)。

趙科, E-mail: zhaok@psych.ac.cn

B842

10.3724/SP.J.1042.2018.01787