鐘偉芳 郭永興
(1 廣東司法警官職業(yè)學院,廣州 510520) (2 廣州市格米網絡科技有限公司,廣州 510660)(3 華南師范大學心理應用研究中心,廣州 510631)
疼痛共情(empathy for pain)指個體對他人疼痛的感知、判斷和情緒反應(Danziger et al., 2006;Meng et al., 2012)。研究表明,疼痛共情可以幫助個體理解他人的痛苦并做出合適的情緒與行為反應,有助于個體建立和維持良好的人際關系,并可促進個體的親社會行為,抑制其暴力、欺負等反社會行為(高雪梅 等, 2015; 孟景 等, 2010; Jolliffe &Farrington, 2004)。近十多年,隨著認知神經科學的發(fā)展,疼痛共情成為研究的熱點,許多研究關注了疼痛共情的影響因素及其影響機制,探索改善個體疼痛共情能力的方法。
面部表情(以下簡稱表情)指通過眼部肌肉、顏面肌肉和口部肌肉的變化來表現(xiàn)各種情緒狀態(tài)。研究指出,識別他人表情可以幫助個體了解他人的情緒狀態(tài)、社會意圖等,并做出合適的反應(劉宏艷, 葛列眾, 2014; Keltner & Kring, 1998)。由此可見,表情識別能力與個體理解他人情感,即共情有著密切關系。正如Stel 等(2008)發(fā)現(xiàn)的,表情能誘發(fā)個體對他人情緒狀態(tài)的自動感知,產生共情。先前很多研究關注了疼痛共情是否影響個體對他人表情的識別能力,并得到了較肯定的結果(顏志強 等, 2016; Vervoort et al.,2013),但較少研究探討表情識別能力會否影響個體疼痛共情(宋娟 等, 2019)。不少研究探討了疼痛共情的影響因素及機制,其中,主體因素會否及如何影響疼痛共情是一個研究重點(孟景 等,2010)??梢?,要進一步了解主體因素對個體疼痛共情的影響效應及機制,很有必要對此問題進行探討。
有研究發(fā)現(xiàn),對他人表情識別能力的缺損與個體憤怒、攻擊行為有重要關系。例如,Dodge(1993)發(fā)現(xiàn),對模棱兩可的表情作傾向于敵意等消極解釋的個體更多地發(fā)生攻擊行為。Penton-Voak 等(2013)進一步發(fā)現(xiàn),提升個體從他人含有憤怒和快樂的表情中識別出快樂情緒的能力,可以抑制其憤怒和攻擊行為。關于表情識別與疼痛共情關系的研究則發(fā)現(xiàn),當個體識別到他人悲傷、痛苦表情時,相關腦區(qū)會得到激活,并產生疼痛感覺體驗(Goubert et al., 2005);相較于中性表情,個體在識別到他人痛苦等表情時,相關腦電活動會顯著增強(Han et al., 2016)。既然在模棱兩可表情中識別出快樂情緒的能力會影響個體的憤怒和攻擊行為,而對他人悲傷、痛苦表情的識別可能與疼痛共情有重要關系,那么個體在模棱兩可表情中識別出悲傷、痛苦情緒的能力會否影響其疼痛共情呢?解答該問題對于了解表情識別能力會否及如何影響疼痛共情,進一步揭示表情識別能力對個體社會行為的影響具有重要意義。
事件相關電位(event-related potential, ERP)研究發(fā)現(xiàn),疼痛共情包括早期情緒分享和疼痛感知(自下而上的自動加工)及晚期認知評價(自上而下的控制加工)兩個過程(Fan & Han, 2008; Han et al., 2008)。如果悲傷、痛苦表情識別能力影響個體疼痛共情,那么其影響疼痛共情的早期情緒分享和疼痛感知,還是晚期認知評價過程呢?對于了解表情識別能力對個體疼痛共情的影響機制,這是一個待探討的問題。
為探討上述問題,本研究設計了一個實驗。實驗中,先采用快樂-悲傷表情分界測驗區(qū)分出悲傷表情高、低識別力兩組被試,之后讓兩組被試完成腦電測驗(記錄被試觀看他人疼痛和非疼痛圖片時的腦電反應),通過比較兩組被試的腦電反應揭示悲傷表情識別能力會否影響個體疼痛共情及影響的時程特點。先前研究指出,ERP 早期成分N1、P2、N2 反映了疼痛共情過程中的早期情緒分享和疼痛感知,晚期成分P3 和LPC 則反映了晚期認知評估(Cui et al., 2016; Luo et al., 2018;Meng et al., 2019)。如果在這些成分的1 個或多個上,被試類型與圖片類型有顯著交互作用,就證明悲傷表情識別能力會影響個體疼痛共情。進一步分析被試類型與圖片類型的交互作用出現(xiàn)在早期還是晚期ERP 成分上,就可以揭示出悲傷表情識別能力影響個體疼痛共情的時程特點。
本研究預期,腦電測試將出現(xiàn)被試類型與圖片類型有顯著交互作用的結果,但是,由于表情分界測驗所用的是從快樂到悲傷連續(xù)變化的表情圖片,這一結果也可能說明了快樂表情而非悲傷表情識別力會影響個體疼痛共情。為排除此可能性,本研究將采用從快樂到驚訝連續(xù)變化的表情圖片(悲傷狀態(tài)下個體較少出現(xiàn)驚訝表情,因此本研究設想識別到驚訝表情不影響個體疼痛共情),通過讓上述被試完成快樂-驚訝表情分界測驗,區(qū)分出快樂表情高、低識別力被試,之后對比兩組的ERP 數(shù)據(jù)。如果此時被試類型與圖片類型無顯著交互作用,就可以排除上述可能性,轉而支持悲傷表情識別能力影響個體疼痛共情的結論。
30 名大學生自愿參加本實驗。其中,悲傷表情高識別力組15 名(男7 名),平均年齡19.87±1.51 歲,低識別力組15 名(男8 名),平均年齡19.53±1.19 歲;快樂表情低識別力組14 名(男8 名),平均年齡19.21±1.12 歲,高識別力組16 名(男7 名),平均年齡20.13±1.41 歲(分組方法下述)。被試均右利手,視力或矯正視力正常,無精神病及長期藥物使用史。
表情分界測驗中,采用從快樂到悲傷,及從快樂到驚訝連續(xù)變化的兩系列各7 張表情圖片為材料。圖片用FaceGen Modeller 軟件生成,面孔設置為20 歲、中性、面部對稱的東南亞人面孔??鞓?悲傷系列圖片中快樂和悲傷成分依次為:65%、35%;60%、40%;55%、45%;50%、50%;45%、55%;40%、60%;35%、65%(見圖1 上)??鞓?驚訝系列圖片快樂和驚訝成分依次為:80%、20%;70%、30%;60%、40%;50%、50%;40%、60%;30%、70%;20%、80%(見圖1 下)。18 名不參加正式實驗的大學生(男11 名)對兩系列圖片分別進行了從最快樂到最悲傷和從最快樂到最驚訝的排序,平均正確率分別為90.45%(SD=13.86%)和87.30%(SD=14.61%)(圖1 展示的為正確圖序),說明兩系列圖片均很好地描述了表情的連續(xù)變化。
圖1 表情分界測驗所用的面部表情圖片
腦電測試采用256 張經評定的、常見且無歧義的疼痛-非疼痛的彩色圖片為材料,兩類圖片各128 張。其中,疼痛圖片是個體的手或腳受傷的圖片;非疼痛圖片則與之相反,并配對出現(xiàn)(示例見圖2)。所有圖片的大小和像素均相同。
圖2 腦電測試所用的疼痛(左)和非疼痛(右)圖片示例
2(被試類型:悲傷表情高識別力、低識別力,或快樂表情高識別力、低識別力)×2(圖片類型:疼痛、非疼痛)×3(電極位置:左半球、中線、右半球)混合設計。其中,第一個因素為被試間因素,后兩個為被試內因素。因變量為被試在測試中的ERP 數(shù)據(jù)。
實驗首先以快樂-悲傷表情分界測驗選取悲傷表情高識別力和低識別力兩組被試。招募大學生被試若干,讓被試觀察圖1(上)的圖片并劃出快樂和悲傷表情的分界線。實驗將分界線劃在中間圖片左側或右側的被試分別歸入悲傷表情高識別力或低識別力組,并據(jù)此選出兩組各15 名,共30 名被試。
之后,讓被試接受快樂-驚訝表情分界測驗,觀察圖1(下)的圖片后劃出快樂和驚訝表情的分界線。實驗將分界線劃在中間圖片左側或右側的被試分別歸入快樂表情低識別力或高識別力組,區(qū)分出快樂表情低和高識別力者14 和16 人。
最后,讓被試接受腦電測試。測試在光線柔和且安靜的實驗室中進行。被試坐在舒適的椅子上,距離電腦屏幕約80 cm,水平和垂直視角均在5°以內。每個試次中,先以隨機時間呈現(xiàn)注視點“+”400~600 ms,之后隨機呈現(xiàn)一張?zhí)弁椿蚍翘弁磮D片1 5 0 0 m s,接著以隨機時間呈現(xiàn)空屏400~600 ms。要求被試評價別人發(fā)生圖中的事情時會否疼痛,并對應按“J”或“F”鍵。實驗共有兩個組塊,每個組塊128 個試次。每個組塊的圖片均不重復出現(xiàn),疼痛與非痛疼圖片各半。配對的疼痛和非疼痛圖片不在同一個組塊中出現(xiàn)。每個組塊中的試次隨機呈現(xiàn)。組塊呈現(xiàn)順序和被試按鍵反應手在被試間平衡。
采用Neuroscan 系統(tǒng)采集與分析腦電數(shù)據(jù)。采集數(shù)據(jù)時,使用10-20 系統(tǒng)64 導Ag/AgCl 電極Easycap 電極帽,以左側乳突為參考,設置采樣率為1000 Hz,頻帶寬度為0.05~100 Hz,電阻小于5 kΩ,將水平和垂直眼電電極置于兩眼外側眼角和左眼上下眼眶。離線分析時,將數(shù)據(jù)轉換為以雙側乳突平均值為參考,做帶寬為0.8~20 Hz、陡階為24 db/Oct 的無相位移濾波,采用Neuroscan 系統(tǒng)默認方法自動矯正眨眼等偽跡。ERP 分析時程為刺激呈現(xiàn)前200 ms 至后1000 ms。根據(jù)刺激類型(疼痛和非疼痛圖片)疊加數(shù)據(jù),并在疊加前剔除偽跡使電壓大于100 μV 的事件。按有任一刺激類型的腦電事件被剔除超過40%的標準刪除無效被試,結果無被試被刪除。
對N1、P2、N2、P3 和LPC 等成分進行分析。在參考前人研究及分析ERP 圖形的基礎上,確定N1、P2、N2、P3 和LPC 的分析時間窗為分別為90~150 ms、150~210 ms、210~290 ms、300~450 ms 和400~800 ms,并選取FP1、FPz、FP2、F3、Fz、F4、FC3、FCz、FC4 電極點分析N1、P2、N2,選取F3、Fz、F4、FC3、FCz、FC4、C3、Cz、C4 電極點分析P3,選取FC3、FCz、FC4、C3、Cz、C4、CP3、CPz、CP4 電極點分析LPC(宋娟 等, 2016; Fan & Han, 2008; Han et al., 2008)。
不同組別被試的圖片判斷正確率和反應時如表1 所示。
表1 不同悲傷表情識別力組的圖片判斷平均正確率和反應時
對正確率和反應時分別進行2(被試類型)×2(圖片類型)重復測量方差分析。對正確率的分析表明,所有主效應均不顯著(ps>0.05),兩因素交互作用邊緣顯著,F(xiàn)(1, 28)=14.68,p=0.100,=0.09。簡單效應分析表明,對于悲傷表情高識別力被試,疼痛圖片的正確率高于非疼痛圖片,F(xiàn)(1, 14)=14.68,p=0.047,=0.25,對于悲傷表情低識別力被試,兩類圖片的正確率無顯著差異,F(xiàn)(1, 14)=0.55,p=0.470。對反應時的分析(刪除錯誤反應及兩個標準差外的數(shù)據(jù))表明,圖片類型主效應顯著,F(xiàn)(1, 28)=14.68,p<0.001,=0.34,其他效應均不顯著(ps>0.05)。這些結果在一定程度上表明,悲傷表情高識別力者的疼痛共情水平更高。
不同組別被試在不同實驗條件下的ERP 平均波幅見表2,波形圖見圖3。
圖3 不同悲傷表情識別力組在不同實驗條件下誘發(fā)的ERP 總平均
表2 不同悲傷表情識別力組的ERP 平均波幅(μV)
對N1、P2、N2、P3 及LPC 波幅分別進行2(被試類型)×2(圖片類型)×3(電極位置)重復測量方差分析。結果如下。
對N1 的分析表明:被試類型主效應顯著,F(xiàn)(1, 28)=4.68,p=0.040,=0.14;圖片類型主效應邊緣顯著,F(xiàn)(1, 28)=3.04,p=0.090,=0.10;電極位置主效應顯著,F(xiàn)(2, 56)=16.89,p<0.001,=0.38;交互作用均不顯著(ps>0.05)。
對P2 的分析表明:被試類型和圖片類型主效應均不顯著(ps>0.05);電極位置主效應顯著,F(xiàn)(2, 56)=12.58,p<0.001,=0.31;交互作用均不顯著(ps>0.05)。
對N2 的分析表明:被試類型主效應不顯著,F(xiàn)(1, 28)=1.67,p=0.210;圖片類型主效應顯著,F(xiàn)(1, 28)=4.37,p=0.046,=0.14;電極位置主效應顯著,F(xiàn)(2, 56)=26.38,p<0.001,=0.49;圖片類型和被試類型交互作用顯著,F(xiàn)(1, 28)=4.64,p=0.040,=0.14;其他交互作用均不顯著(ps>0.05)。簡單效應分析表明:對于悲傷表情高識別力被試,疼痛圖片誘發(fā)的N2 波幅顯著小于非疼痛圖片誘發(fā)的,F(xiàn)(1, 14)=6.12,p=0.030,=0.30;對于悲傷表情低識別力被試,兩類圖片誘發(fā)的N2 波幅無顯著差異,F(xiàn)(1, 14)=0.004,p=0.950。
對P3 的分析表明:被試類型主效應邊緣顯著,F(xiàn)(1, 28)=3.18,p=0.080,=0.10;圖片類型主效應顯著,F(xiàn)(1, 28)=26.03,p<0.001,=0.48;電極位置主效應邊緣顯著,F(xiàn)(2, 56)=2.88,p=0.060,=0.09;圖片類型與電極位置交互作用顯著,F(xiàn)(2,56)=15.43,p<0.001,=0.36;圖片類型與被試類型交互作用顯著,F(xiàn)(2, 56)=5.51,p=0.030,=0.16;其他交互作用均不顯著(ps>0.05)。簡單效應分析表明:對于兩組被試,疼痛圖片均比非疼痛圖片誘發(fā)了更大的波幅(ps<0.05);對于疼痛圖片,悲傷表情高識別力被試的波幅顯著更大,F(xiàn)(1,28)=4.35,p=0.046,=0.13,對于非疼痛圖片,兩組被試的波幅無顯著差異,F(xiàn)(1, 28)=2.07,p=0.160。
對LPC 的分析表明:被試類型主效應邊緣顯著,F(xiàn)(1, 28)=4.08,p=0.050,=0.13;圖片類型主效應顯著,F(xiàn)(1, 28)=67.79,p<0.001,=0.71;電極位置主效應不顯著,F(xiàn)(2, 56)=0.17,p=0.840;圖片類型與電極位置交互作用顯著,F(xiàn)(2, 56)=15.96,p<0.001,=0.36;其他交互作用均不顯著(ps>0.05)。
這些結果顯示:疼痛和非疼痛圖片誘發(fā)的N2、P3、LPC 波幅均有顯著差異,說明實驗圖片能很好地描述疼痛和非疼痛兩種狀態(tài);更重要的是,在N1、P3、LPC 成分上悲傷表情高、低識別力被試有顯著或邊緣顯著差異,在N2 和P3 成分上被試類型與圖片類型有顯著交互作用,提示對悲傷表情識別能力會影響個體疼痛共情,悲傷表情高識別力者的疼痛共情水平更高,且此效應同時出現(xiàn)在疼痛共情的早期情緒分享和疼痛感知,及晚期認知評價之上。
為分析實驗效應是否由快樂表情而非悲傷表情識別力的不同引致的,將被試分為快樂表情高、低識別力兩組,比較兩者的行為數(shù)據(jù)及ERP。兩組被試在不同實驗條件下的正確率、反應時,以及N1、P2、N2、P3 和LPC 的平均波幅見表3 和表4。
表3 不同快樂表情識別力組的圖片判斷平均正確率和反應時
表4 不同快樂表情識別力組的ERP 平均波幅(μV)
對正確率和反應時分別進行2(被試類型)×2(圖片類型)重復測量方差分析。對正確率的分析表明,所有主效應及交互作用均不顯著(ps>0.05);對反應時的分析表明,圖片類型主效應顯著,F(xiàn)(1, 28)=15.07,p<0.001,=0.35,其他效應均不顯著(ps>0.05)。這些結果一定程度上排除了實驗效應由快樂表情識別力不同引致的可能性。
對各成分的波幅分別進行2(被試類型)×2(圖片類型)×3(電極位置)重復測量方差分析。結果如下。
對N1 的分析表明:被試類型主效應不顯著,F(xiàn)(1, 28)=1.08,p=0.310;圖片類型主效應邊緣顯著,F(xiàn)(1, 28)=2.93,p=0.090,=0.10;電極位置主效應顯著,F(xiàn)(2, 56)=15.91,p<0.001,=0.36;交互作用均不顯著(ps>0.05)。
對P2 的分析表明:被試類型和圖片類型主效應均不顯著(ps>0.05);電極位置主效應顯著,F(xiàn)(2, 56)=12.68,p<0.001,=0.31;交互作用均不顯著(ps>0.05)。
對N2 的分析表明:被試類型主效應不顯著,F(xiàn)(1, 28)=1.04,p=0.320;圖片類型主效應邊緣顯著,F(xiàn)(1, 28)=3.71,p=0.050,=0.12;電極位置主效應顯著,F(xiàn)(2, 56)=26.29,p<0.001,=0.48;交互作用均不顯著(ps>0.05)。
對P3 的分析表明:被試類型主效應不顯著,F(xiàn)(1, 28)=0.12,p=0.740;圖片類型主效應顯著,F(xiàn)(1, 28)=21.53,p<0.001,=0.44;電極位置主效應邊緣顯著,F(xiàn)(2, 56)=2.89,p=0.060,=0.09;圖片類型與電極位置的交互作用顯著,F(xiàn)(2,56)=14.51,p<0.001,=0.34;其他交互作用均不顯著(ps>0.05)。
對LPC 的分析表明:被試類型和電極位置主效應均不顯著(ps>0.05);圖片類型主效應顯著,F(xiàn)(1, 28)=64.49,p<0.001,=0.70;圖片類型與電極位置的交互作用顯著,F(xiàn)(2, 56)=15.85,p<0.001,=0.36;其他交互作用均不顯著(ps>0.05)。
這些結果顯示:五個成分的波幅均無顯著被試類型差異,且被試類型與圖片類型交互作用均不顯著。這一結果可以排除上述實驗效應源于快樂表情識別力影響個體疼痛共情的可能性,進一步支持悲傷表情高識別力者疼痛共情水平更高的推論。
疼痛共情是一種對人類生存具有重要意義的心理過程或能力。為進一步揭示疼痛共情的影響因素及其影響機制,本研究探討了悲傷表情識別能力這一主體因素會否影響個體疼痛共情以及影響的時程特點。腦電實驗的正確率數(shù)據(jù)顯示,被試類型和圖片類型交互作用邊緣顯著,悲傷表情高識別力者的疼痛圖片正確率高于非疼痛圖片的。ERP 數(shù)據(jù)顯示,在N1、P3、LPC 成分上,悲傷表情高、低識別力被試的波幅有顯著或邊緣顯著差異,在N2、P3 成分上,被試類型與圖片類型有顯著交互作用,悲傷表情高識別力者觀看疼痛與非疼痛圖片時的波幅差異比低識別力者的更大。先前研究指出,早成分N1、P2、N2,以及晚成分P3、LPC 分別反映了疼痛共情過程中的早期自動情緒分享和疼痛感知,以及晚期有意識評價過程(宋娟 等, 2016; Fan & Han, 2008; Han et al.,2008)。因此,本研究結果提示,悲傷表情識別能力會影響個體疼痛共情,且同時影響個體疼痛共情自下而上的早期情緒分享和疼痛感知,以及自上而下的晚期認知評估過程。
先前研究指出,N2 反映了疼痛共情過程中對他人疼痛的早期、自動感知和情感分享(Cheng et al., 2017);也有研究認為N2 與對負性信息注意定向有關,波幅增大意味著對新異負性刺激投入更多注意(宋娟 等, 2019; Campanella et al.,2002)。不少研究還發(fā)現(xiàn),相較于非疼痛圖片,疼痛圖片誘發(fā)的N2 波幅更?。‵an & Han, 2008; Han et al., 2016; Sheng & Han, 2012)。本研究悲傷表情高識別力組的結果與這些研究相同,而悲傷表情低識別力組觀看疼痛和非疼痛圖片的N2 波幅無顯著差異,因此本研究N2 上的結果提示,悲傷表情高識別力者的疼痛共情水平更高,他們能更自動地感知他人疼痛,以及進行情感分享。先前研究同時指出,P3 反映了疼痛共情中的自上而下的認知評價過程,波幅越大表示個體的喚醒水平越高,投入的認知資源越多,而且疼痛圖片誘發(fā)的P3 波幅一般都比非疼痛圖片誘發(fā)的更大(宋娟 等,2016; Meng et al., 2012)。本研究結果顯示,在P3 上,悲傷表情高、低識別力組被試在觀看疼痛圖片時的波幅均更大,而且對于非疼痛圖片,兩組被試的波幅無顯著差異,對于疼痛圖片則悲傷表情高識別力者的波幅更大。因此,這一結果進一步提示悲傷表情高識別力者的疼痛共情水平更高,他們對他人疼痛的有意識評價喚醒水平更高。綜上,本研究的結果提示,悲傷表情高識別力者的疼痛共情更強,他們能更自發(fā)地對他人疼痛進行感知和情感分享,對他人疼痛的有意識評價過程也更強。
Penton-Voak 等(2013)發(fā)現(xiàn),提升個體從他人含有憤怒和快樂情緒的模棱兩可表情中識別出快樂情緒的能力,可以抑制個體的憤怒和攻擊行為。本研究表明,悲傷表情高識別力者的疼痛共情水平比低識別力者的顯著更高,提示可能可以通過提升個體對他人悲傷表情的識別能力,進而提升其疼痛共情水平。當然,本研究是一項相關研究,所得結果并不能清晰地揭示提升悲傷表情識別能力能否因果性地提升個體疼痛共情水平。未來有必要開展因果研究,進一步揭示可否通過提升個體悲傷表情或其他表情的識別能力來提升其疼痛共情能力,從而為改善個體疼痛共情能力提供更有價值的參考。
本研究在實驗設計上存在一些不足,可能會影響實驗效度。首先,為排除實驗效應源于快樂表情識別力而非悲傷表情識別力對個體疼痛共情的影響的可能性,本研究采用快樂-驚訝表情分界測驗區(qū)分了高、低快樂表情識別力者,并比較了兩者的ERP。然而,這一處理可能并不能達到目的,因為對驚訝表情的識別力可能并不像本研究預期的那樣不影響個體疼痛共情。其次,近年有研究表明,情緒狀態(tài)等因素會影響個體疼痛共情(宋娟 等, 2020; Meng et al., 2012),但與近年不少同類型研究一樣,本研究并未很好地匹配被試的情緒狀態(tài)等可能影響實驗效應的特質。最后,本研究的被試樣本量較少,可能會影響統(tǒng)計檢驗力,尤其是對于行為數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。因此,為清晰揭示悲傷表情識別力是否影響個體疼痛共情,未來需要在優(yōu)化實驗設計與處理后開展進一步的探討。
(1)悲傷表情識別能力會影響個體疼痛共情,悲傷表情高識別力者的疼痛共情更強;(2)悲傷表情識別能力會同時影響個體疼痛共情的早期自發(fā)加工及晚期有意識認知評價。