白麗英 袁 博 張 蔚 張 振 蘭 姣 王益文

(1福州大學人文學院應用心理學系, 福州 350116) (2寧波大學心理學系暨研究所, 寧波 315211)

(3天津師范大學心理與行為研究院, 天津 300074)

1 引言

人類社會和其他靈長類動物界都存在著合作與沖突行為。在人類社會中, 合作與沖突行為是兒童社會化的一個主要方面, 也是人際互動的兩種主要形式。人際合作表現(xiàn)為兩個或兩個以上的人或群體為達到共同目的, 自覺或不自覺地在行動上相互配合的一種互動方式; 人際沖突則指人與人、群體與群體對于一個共同目標的爭奪(Decety, Jackson,Sommerville, Chaminade, & Meltzoff, 2004)。在實驗室研究中, 研究者借助于表現(xiàn)人際互動行為的社會博弈任務, 研究和分析人類的合作與沖突行為。這些社會博弈任務對現(xiàn)實中的社會困境進行了簡化,并且提供了選擇策略的數(shù)學化形式, 可以讓研究者在實驗室情境中為類似于“合作”或者“沖突”這樣的概念進行操作性的定義(Camerer, 2003; Rilling et al., 2002)。囚徒困境(Prisoner's Dilemmas Game)是研究人類合作行為的一個經(jīng)典博弈任務, 在這個任務中, 兩個玩家分別選擇合作或者背叛, 每個玩家根據(jù)兩個人的共同選擇獲得一定數(shù)目的收益。對每個玩家而言, 無論對方做出何種選擇, 做出背叛選擇對自己總是最優(yōu)選擇策略。但當兩個玩家都選擇背叛, 兩個人的總體收益最低; 而兩個人都選擇合作, 則總體的收益最大(Rilling et al., 2002; Wong &Hong, 2005)。目前, 囚徒困境任務被心理學家和社會學家廣泛應用于研究人類的合作行為。與囚徒困境任務類似, Chicken Game任務(有譯為：斗雞博弈任務)也是一個研究合作與沖突行為的博弈任務。Chicken Game創(chuàng)設了一個更為真實的社會情境,在這個任務中, 兩個博弈者可以獨立地選擇和解或者進攻兩種策略, 兩個人都選擇和解雙方都會獲得一定數(shù)目的收益; 如果其中一方選擇和解, 另一方選擇進攻, 選擇和解的一方將損失一定數(shù)目的收益,選擇進攻的一方將獲得一筆較大的收益; 如果兩個人都選擇進攻, 雙方都會損失一筆更大數(shù)目的收益。與囚徒困境不同, Chicken Game中沒有嚴格的優(yōu)勢策略, 選擇進攻的收益并不一定比選擇和解的收益大(Rapoport & Chammah, 1966)。Chicken Game的收益與人類合作與沖突行為所導致的結果非常類似(詳見方法部分)。

隨著腦成像技術的發(fā)展, 研究者已不滿足僅僅從表層的行為結果來探討人際合作與沖突行為。借助于功能性磁共振成像技術(functional-Magnetic Resonance Imaging, fMRI)和事件相關電位技術(event-related potentials, ERPs), 研究者將視點轉向了人際合作和沖突行為背后的認知神經(jīng)機制。Rilling等人(2002)采用fMRI記錄了被試與人類同伴進行囚徒困境任務(Iterated Prisoner’s Dilemma Game)時的大腦激活情況, 結果發(fā)現(xiàn), 個體選擇相互合作時所激活的腦區(qū)主要包括：伏隔核(nucleus accumbens)、腹內(nèi)側額葉/眶額皮層(ventromedial frontal/orbitofrontal cortex)以及前扣帶回(anterior cingulate cortex)。上述腦區(qū)都與獎勵加工有關, 研究者認為這些腦區(qū)的激活促使被試抵制自私的誘惑, 進而選擇互惠利他的合作行為。Fukui等人(2006)采用fMRI技術探討了Chicken Game任務中與人類同伴進行社會博弈是否會激活心理理論的相關腦區(qū), 并試圖闡明心理理論腦區(qū)在博弈決策中的作用。研究設置了被試與人類同伴以及與電腦博弈兩種實驗條件。結果表明, 相對于和電腦進行博弈, 與人類同伴博弈時, 旁扣帶回前部(anterior paracingulate cortex)以及后側顳上溝(posterior superior temporal sulcus)有顯著激活。并且研究發(fā)現(xiàn), 當與人類同伴博弈時, 旁扣帶回前部在選擇沖突時激活更強。這些結果表明后側顳上溝與旁扣帶回前部在心智化過程中有不同的作用。后側顳上溝可能參與心智化的一般功能, 而旁扣帶回前部可能還參與社會風險決策過程。

除了采用fMRI技術探討個體進行博弈決策選擇階段的腦區(qū)激活, 也有研究者采用ERPs技術考察決策之后的結果評價過程。結果評價是決策鏈中的一個重要環(huán)節(jié), 合理的決策需要我們對先前的結果進行編碼, 進而做出更好的抉擇(Platt, 2002)。人類大腦已經(jīng)發(fā)展出某些機制對結果反饋的各種屬性進行快速評價, 已有研究表明, 結果評價涉及到對結果的效價(如輸贏)、金額大小以及其他與結果反饋有關的信息加工過程(Leng & Zhou, 2010;Yeung, Holroyd, & Cohen, 2005; Yeung & Sanfey,2004)。研究者采用ERPs技術發(fā)現(xiàn)了一個特定的與結果評價有關的ERP成分, 被稱為反饋相關負波(feedback-related negativity, FRN)或者內(nèi)側額葉負波(medial frontal negativity, MFN)。該成分大約在反饋呈現(xiàn)后250～300 ms內(nèi)達到峰值, 其源定位在前扣帶回(anterior cingulate cortex, ACC)附近, 輸錢會比贏錢引發(fā)更大的FRN波幅(Gehring & Willoughby,2002; Masaki, Takeuchi, Gehring, Takasawa, &Yamazaki, 2006; Yu, Luo, Ye, & Zhou, 2007)。Holroyd, Hajcak和Larsen (2006)認為FRN反映了個體對當前所得到的結果是否符合預期的一種評價。另一些研究者則認為FRN反映的是對反饋刺激情緒動機意義的評價過程(Gehring & Willoughby, 2002;Masaki et al., 2006; Yu et al., 2007)。最近也有研究者提出, FRN可能反映了大腦的沖突監(jiān)控過程, 反饋刺激引起的沖突越大, 其誘發(fā)的FRN波幅越大。FRN腦內(nèi)源定位于ACC, 而ACC正是負責沖突監(jiān)控的腦區(qū)(Gehring & Fencsik, 2001; Jia et al., 2007;Veen & Carter, 2002)。與結果評價有關的另一個ERP成分是P300, 其波峰出現(xiàn)在反饋后200～600 ms之間, 研究者認為P300主要是對結果的金額大小的加工(Sato et al., 2005; Yeung & Sanfey, 2004),但近期的研究也發(fā)現(xiàn)P300對結果的輸贏也敏感(Hajcak, Holroyd, Moser, & Simons, 2005; Wu &Zhou, 2009; Yeung et al., 2005; Zhou, Yu, & Zhou,2010)。Yeung和Sanfey (2004)認為P300可能代表的是一種高水平的情緒動機的評價, 而不是結果效價的直接評價。

近期, 研究者采用FRN和P300成分作為電生理指標, 考察了各種社會情境中的結果評價過程。Hewig等人(2011)采用最后通牒任務研究了社會博弈中公平加工有關的心理生理學機制。其研究結果表明, 相對于公平提議, 不公平提議誘發(fā)了更大的FRN, 并且FRN的波幅可以預測被試對不公平提議的拒絕率。這表明, 在最后通牒任務中FRN與理解他人行為公平與否有關, FRN可以作為公平感覺察的一個指標。Long, Jiang和Zhou (2012)研究發(fā)現(xiàn),信任感可以影響結果評價后的FRN和P300波幅, 相對于信任情境, 在不信任情境下, FRN效應會顯著減弱。也有研究探討了責任分散對結果評價的影響, 結果表明, 相對于低責任情境, 在高責任情境下結果反饋會誘發(fā)更大的FRN和P300波幅(Li, Han, Lei,Holroyd, & Li, 2011; Li et al., 2010)。這些研究均表明,FRN或者P300可以作為區(qū)分不同社會情境的腦電指標。那么, 人際合作與沖突情境中的結果評價過程,如何體現(xiàn)在FRN和P300波幅上？

現(xiàn)實生活中, 很多決策都是發(fā)生在復雜的社會情境中, 決策雙方的選擇是相互影響的。在一個可以產(chǎn)生相互合作或者沖突的社會博弈情境中, 個體如何評價不同博弈策略所導致的結果, 這些評價過程如何影響隨后的決策行為; 博弈后的合作與沖突結果評價的時間進程反映在FRN和P300上有何差異？目前尚無研究深入地探討這一問題。為此, 本研究試圖采用ERPs技術和Chicken Game博弈任務探究合作與沖突社會互動情境中的結果評價過程。研究記錄了被試與人類同伴進行Chicken Game博弈時的腦電活動, 將結果評價有關的FRN和P300作為電生理指標, 考察被試評價合作或者沖突結果時的心理加工過程。在Chicken Game任務中, 相對于選擇沖突, 選擇合作時個體會更加期待對方也選擇合作; 因此, 選擇合作可能會增加個體對博弈結果的預期。根據(jù)Holroyd等人(2006)的研究, FRN反映預期與實際結果之間的差異。本研究假設, 選擇合作后輸錢與贏錢引發(fā)的FRN波幅差異更大, 即合作情境下的FRN差異波(dFRN)會大于沖突情境下的FRN差異波(dFRN)。此外, 根據(jù)以往的研究,P300是反映注意分配或者高水平動機/情感以及社會性信息評價的成分(Leng & Zhou, 2010; Ma et al.,2011; Nieuwenhuis, Aston-Jones, & Cohen, 2005),而合作共贏的結果除了具有本身的物質獎勵還有社會獎勵的意義, 相互合作后的贏錢比單純的贏錢更有意義。因此, 除了預期贏錢會比輸錢引發(fā)更大的P300, 本研究還預期, 選擇合作后的贏錢與輸錢引發(fā)的P300差異會更大。

2 方法

2.1 方法

22名在校大學生(11男11女, 年齡在18～25歲之間, 平均年齡22.7 ± 2.41)參加了本次實驗。2名實驗助手充當與被試進行博弈任務的對手, 男女各1名, 年齡分別為24歲和26歲。實驗中, 被試和對手之間性別匹配。所有被試都身心健康, 右利手,無神經(jīng)系統(tǒng)疾病, 視力正?；虺C正視力正常。實驗前簽署知情同意書, 實驗后按照被試在實驗任務的表現(xiàn)給予一定報酬。

2.2 任務和程序

本實驗采用Chicken Game作為實驗任務。Chicken Game類似于囚徒困境, 是研究人類合作與沖突行為的一種博弈任務。在這個任務中, 兩個參與者都可以選擇“和解” (Reconciliation)或者“進攻” (Aggression)這兩種策略, 每個參與者得到的報酬由雙方的選擇共同決定。Chicken Game有四種可能的結果：參與者A和參與者B都選擇和解(簡稱RR); 參與者A選擇和解而參與者B選擇進攻(簡稱RA); 參與者A選擇進攻而參與者B選擇和解(簡稱AR); 兩個參與者都選擇進攻(簡稱AA)。四種結果的收益滿足以下條件：AR > RR > RA > AA, 并且AR + AA = RA + RR = 0 (Fukui et al., 2006)。Chicken Game強調(diào)的是, 如何在博弈中采用妥協(xié)的方式取得利益。如果雙方都換位思考, 他們就會盡量選擇和解的策略以保證兩個人都可以獲得一定的收益。但如果只從自己立場出發(fā)考慮問題, 就會更多地選擇進攻策略, 為自己爭取更多利益。Chicken Game可以給博弈者呈現(xiàn)一個比較真實的社會情境, 在這個情境中可以產(chǎn)生相互合作或者相互沖突的社會行為。囚徒困境 (Prisoner’s dilemma Game)任務中雖然也可以產(chǎn)生相互合作或者背叛的社會情景, 但囚徒困境任務中存在明顯的優(yōu)勢策略, 即無論對方選擇何種策略, 選擇背叛的收益總是大于選擇合作的收益。Chicken Game并不存在上述的優(yōu)勢策略,因此Chicken Game更類似于人類生活中經(jīng)常遇到的社會問題。并且由于該任務沒有明顯的優(yōu)勢策略,更適合于ERP實驗范式(ERP的平均疊加需要各種實驗條件下的trials達到一定的數(shù)目)。

被試(A)來到實驗室后, 先向他/她介紹另一名參與實驗的被試B (實際為實驗助手), 然后采集他們的照片, 作為實驗的提示線索。告訴被試他/她將和參與者B (實驗助手)通過局域網(wǎng)進行一個博弈任務, 并且依據(jù)他們在任務中的表現(xiàn)得到獎勵。在調(diào)試好EEG電極之后, 被試坐在腦電實驗室的房間,參與者B在鄰近的另一房間。為了增加任務的真實性, 在實驗開始前會帶被試去另一個房間觀看, 并且讓被試看到參與者B就坐在這個房間的電腦前準備與他/她進行博弈任務。正式實驗開始時告知被試在任務開始他們有20元的本錢, 這筆錢將會根據(jù)他們在隨后任務的結果增加或減少, 每一局的博弈結果都和他們最終的報酬有關。被試可以在每一局的博弈中做出對自己最有利的選擇。

每個trial開始首先呈現(xiàn)參與者B的照片500 ms, 接著呈現(xiàn)一個由不同選擇策略導致不同結果的收益矩陣(水平視角: 6.9°; 垂直視角: 4.6°)。被試在看到這個收益矩陣后2000 ms內(nèi)做出和解或者進攻的選擇, 鍵盤上‘1’和‘3’分別代表和解和進攻策略, 按鍵在被試間平衡。要求被試在認真考慮后按鍵進行選擇。在被試做出按鍵選擇之后, 他/她所選擇的策略會用紅色標出, 并呈現(xiàn)1000 ms。最后呈現(xiàn)被試和搭檔的共同選擇所導致的結果1500 ms(水平視角: 4.9°; 垂直視角: 3.5°)。為了使結果反饋簡單明了, 在呈現(xiàn)的反饋中, 只有被試和搭檔的選擇所引起的結果的單元被保留, 其他三個單元都被隱去。括弧外面用紅色標出的錢數(shù)是被試所得到的收益, 括弧里面的錢數(shù)是參與者B的收益。被試得到對方“和解”或“進攻” (A或R)的反饋結果按50%的概率偽隨機呈現(xiàn)。即當被試選擇和解時, 50%的trials給被試呈現(xiàn)對方選擇和解(即雙方都選擇和解,每人均贏得10元, RR)或者50%的trials給被試呈現(xiàn)對方選擇進攻(即被試選擇和解對方選擇進攻, 被試輸10元對方贏30元, RA)的結果; 同樣當被試選擇進攻時, 50%的trials給被試呈現(xiàn)對方選擇和解(即被試選擇進攻對方選擇和解, 被試贏30元對方輸10元, AR)或者對方選擇進攻(即雙方都選擇和解,每人均輸30元, AA)的結果。結果反饋出現(xiàn)在收益矩陣中的位置在被試間進行平衡。實驗刺激之間的間隔以及trials之間間隔均為600～800 ms隨機。被試先和搭檔進行15個trial的練習實驗, 在確保被試真正理解了實驗程序之后開始正式實驗。正式實驗分為2個block, 每個block包括100 trials, 整個實驗持續(xù)大約30 min。所有被試均表示相信實驗中對方的選擇是真人做出的。

2.3 腦電記錄與分析

采用NeuroScan ERP記錄與分析系統(tǒng)(NeuroScan Inc., USA), 按國際10-20系統(tǒng)擴展的64導電極帽記錄EEG。以雙側乳突平均值為參考, 具體做法是,在記錄中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行再參考, 即從各導聯(lián)信號中減去該電極所記錄信號的1/2。雙眼外側安置電極記錄水平眼電(HEOG),左眼上下安置電極記錄垂直眼電(VEOG)。每個電極處的頭皮電阻保持在5 k?以下。濾波帶通為0.05～100 Hz, 采樣頻率為1000 Hz, 采樣增益(Gain)為20000。完成連續(xù)記錄EEG后離線(off-line)處理數(shù)據(jù), 用Scan軟件校正VEOG和HEOG (Semlitsch,Anderer, Schuster, & Presslich, 1986), 并充分排除其他偽跡, 波幅大于±75 μV者被視為偽跡自動剔除。

本研究主要分析博弈結果評價階段的ERP, 根據(jù)反饋刺激類型進行分段疊加, 刺激前200 ms (作為基線)開始到刺激呈現(xiàn)后1000 ms, 分析的ERP成分為FRN和P300。根據(jù)已有的研究, FRN在反饋刺激后250 ms左右達到峰值(Gehring & Willoughby,2002; Marco-Pallares et al., 2008; Yeung & Sanfey,2004), 我們首先將200～300 ms的平均波幅作為FRN進行重復測量方差分析。考慮到FRN成分可能會受到晚期正成分(P300)的影響, 我們也測量了200～300 ms之間最負峰值作為FRN (Rigoni, Polezzi,Rumiati, Guarino, & Sartori, 2010), 以及選擇和解與進攻兩種情境下的FRN差異波(dFRN, 輸錢引發(fā)的波幅減去贏錢引發(fā)的波幅), 將兩種情境下的dFRN效應定義為200～400 ms時間窗口內(nèi)差異波的最負的峰值(Chen et al., 2012; Hajcak et al., 2005;Hajcak, Moser, Holroyd, & Simons, 2007)。P300測量的是300～600 ms時間內(nèi)的平均波幅(Gu, Wu, Jiang,& Luo, 2011; Polezzi, Sartori, Rumiati, Vidotto, &Daum, 2010)。選擇中線上的5個電極點進入統(tǒng)計分析：Fz/Fcz/Cz/CPz/Pz, 對FRN和P300進行2 (選擇策略：和解, 進攻) × 2 (反饋效價：輸, 贏) × 5 (電極：Fz/Fcz/Cz/CPz/Pz)的三因素重復測量方差分析(repeated measure ANOVA), 對FRN差異波(dFRN)進行2 (選擇策略：和解, 進攻) × 5 (電極：Fz/Fcz/Cz/CPz/Pz)二因素重復測量方差分析。統(tǒng)計結果非球形性時采用Greenhouse-Gessisser法校正

p

值, 多重比較時采用Bonferroni校正。

3 結果

3.1 行為結果

在Chicken Game任務中, 和解與進攻的選擇率分別為0.42 ± 0.08和0.58 ± 0.08。配對

t

檢驗表明, 選擇和解的比率選擇小于選擇進攻的比率,

t

(21) = ?4.721,

p <

0.01。選擇和解與選擇進攻的平均反應時(

RT

)分別為561.83 ± 164.12 ms和570.99 ±177.29 ms。選擇兩種策略的反應時之間沒有顯著差異,

t

(21) = ?0.826,

p

> 0.05。為了探討不同反饋類型對被試隨后選擇策略的影響, 分別計算被試接受4種反饋(RR, RA, AA,AR)后的下一個trials中和解的選擇率。對四種反饋后和解的選擇率進行單因素方差分析。結果表明,反饋類型的主效應顯著,

F

(3,63) = 19.89,

p

< 0.001,

η

= 0.49。事后比較表明, 在接受RR (兩人都選擇和解)反饋后, 被試選擇和解的比率(

M

= 0.55,

SE

=0.039)大于接受RA與AA反饋后選擇和解的比率(

M

= 0.37,

SE

= 0.041;

M

= 0.22,

SE

= 0.028); RR反饋后選擇和解的比率(

M

= 0.55,

SE

= 0.039)與AR反饋后選擇和解的比率(

M

= 0.52,

SE

= 0.030)之間沒有顯著差異(見圖4A)。

3.2 ERP結果

去除偽跡后進行ERP數(shù)據(jù)分析時, 四種反饋條件下疊加平均的有效trials數(shù)分別為：參與者A和參與者B都選擇和解(RR)33個trials; 參與者A選擇和解而參與者B選擇進攻(RA)37個trials; 參與者A選擇進攻而參與者B選擇和解(AR)55個trials; 兩個參與者都選擇進攻(AA)45個trials。

3.2.1 FRN

首先對200～300 ms的平均波幅FRN進行2 (選擇策略：和解, 進攻) × 2 (反饋效價：輸, 贏) × 5 (電極：Fz/Fcz/Cz/CPz/Pz)的三因素重復測量方差分析。反饋效價的主效應顯著,

F

(1, 21) = 13.03,

p

= 0.002,

η

= 0.38, 輸錢引發(fā)的FRN (

M

= 2.99 μV,

SE

= 0.86)比贏錢引發(fā)的FRN更大(

M

= 5.14 μV,

SE

= 1.12)。選擇策略與反饋效價的交互作用顯著,

F

(1, 21) =13.99,

p

= 0.001,

η

= 0.40。簡單效應分析表明, 選擇和解時, 反饋效價主效應顯著(

F

(1, 21) = 19.91,

p

<0.01), 輸錢反饋引發(fā)的FRN (

M

= 1.95 μV,

SE

= 0.89)大于贏錢反饋引發(fā)的FRN (

M

= 5.79 μV,

SE

= 1.21)。選擇進攻時, 反饋效價主效應不顯著(

F

(1, 21) =0.55,

p

> 0.05)。此外, 上述FRN的交互作用也可以從另一個角度進行分解, 即在贏錢條件下, 選擇策略的主效應不顯著(

F

(1, 21) = 2.76,

p

= 0.11); 在輸錢條件下, 選擇策略的主效應顯著, (

F

(1, 21) =19.91,

p

< 0.01), 選擇和解反饋引發(fā)的FRN (

M

=1.95 μV,

SE

= 0.89)大于選擇進攻反饋引發(fā)的FRN(

M

= 4.03 μV,

SE

= 0.96)。對200～300 ms的最負峰值FRN進行2 (選擇策略：和解, 進攻) × 2 (反饋效價：輸, 贏) × 5 (電極：Fz/Fcz/Cz/CPz/Pz)的三因素重復測量方差分析。選擇策略與反饋效價的交互作用顯著,

F

(1, 21) = 4.91,

p

= 0.038,

η

= 0.19。但簡單效應分析表明, 選擇和解與選擇進攻條件下, 反饋效價的主效應都沒達到顯著水平, (

F

(1, 21) = 2.36,

p

= 0.139;

F

(1, 21) =0.76,

p

= 0.394)。根據(jù)上述結果, 我們只選擇了FRN波幅最大的電極點Fz上的峰值進行2 (選擇策略：和解, 進攻) × 2 (反饋效價：輸, 贏)的兩因素重復測量方差分析。結果表明, 在Fz電極點上, 反饋效價的主效應顯著,

F

(1, 21) = 11.91,

p

= 0.002,

η

= 0.36,輸錢引發(fā)的FRN (

M

= ?0.61 μV,

SE

= 0.90)比贏錢引發(fā)的FRN更大(

M

= 1.69 μV,

SE

= 1.00)。選擇策略與反饋效價的交互作用顯著,

F

(1, 21) = 16.32,

p

=0.001,

η

= 0.44。簡單效應分析表明, 選擇和解時,反饋效價主效應顯著(

F

(1, 21) = 22.59,

p

< 0.01),輸錢反饋引發(fā)的FRN (

M

= ?1.66 μV,

SE

= 1.03)大于贏錢反饋引發(fā)的FRN (

M

= 2.65 μV,

SE

= 1.07)。選擇進攻時, 反饋效價主效應不顯著(

F

(1, 21) = 0.15,

p

> 0.05) (見圖1與圖2)。對FRN差異波進行2 (選擇策略：和解, 進攻) × 5(電極：Fz/Fcz/Cz/CPz/Pz)二因素重復測量方差分析。選擇策略的主效應顯著,

F

(1, 21) = 9.23,

p

= 0.006,

η

= 0.31, 選擇和解策略下的dFRN波幅(

M

= ?6.21 μV,

SE

= 0.82)顯著大于進攻策略下的dFRN波幅(

M

=?3.70 μV,

SE

= 0.83)。電極點的主效應顯著,

F

(4, 84) =5.78,

p

= 0.018,

η

= 0.22。事后比較表明, Fz以及FCz電極點上的dFRN波幅(

M

= ?6.28 μV,

SE

= 0.84;

M

=?5.96 μV,

SE

= 0.90)大于CPz電極點上的dFRN波幅(

M

= ?4.65 μV,

SE

= 0.68,

p

< 0.05) (見圖1與圖3)。

3.2.2 P300

對P300進行2 (選擇策略：和解, 進攻) × 2 (反饋效價：輸, 贏) × 5 (電極：Fz/Fcz/Cz/CPz/Pz)的三因素重復測量方差分析。結果表明, 反饋效價的主效應顯著,

F

(1, 21) = 13.60,

p

= 0.001,

η

= 0.39, 贏錢引發(fā)的P300波幅(

M

= 9.84 μV,

SE

= 1.07)大于輸錢引發(fā)的P300波幅(

M

= 7.67 μV,

SE

= 0.79)。選擇策略與反饋效價的交互作用顯著,

F

(1, 21) = 16.43,

p

=0.001,

η

= 0.44。簡單效應分析表明, 選擇和解時,反饋效價主效應顯著(

F

(1, 21) = 19.32,

p

< 0.01), 贏錢引發(fā)的P300波幅(

M

= 10.39 μV,

SE

= 1.30)大于輸錢引發(fā)的P300波幅(

M

= 6.57 μV,

SE

= 0.73)。選擇進攻時,反饋效價主效應不顯著(

F

(1, 21) = 1.04,

p

> 0.05) (見圖1與圖2)。P300的交互作用也可以從另一個角度進行分解, 即在贏錢條件下, 選擇策略的主效應不顯著(

F

(1, 21) = 1.10,

p

= 0.31); 在輸錢條件下, 選擇策略的主效應顯著, (

F

(1, 21) = 6.74,

p

= 0.017), 進攻反饋引發(fā)的P300 (

M

= 8.77 μV,

SE

= 1.04)大于和解反饋引發(fā)的P300 (

M

= 6.57 μV,

SE

= 0.73)。電極點的主效應顯著,

F

(4, 84) = 7.20,

p

= 0.005,

η

= 0.26。事后比較表明, Cz以及CPz電極點上的P300波幅(

M

=9.91 μV,

SE

= 0.896;

M

= 9.63 μV,

SE

= 0.96)大于Fz以及FCz電極點上的P300波幅(

M

= 6.38 μV,

SE

=0.82;

M

= 8.23 μV,

SE

= 0.90,

p

< 0.05)。

3.2.2 ERP波幅與和解選擇率的相關與回歸分析

對4種反饋引起的FRN以及P300波幅與接受4種反饋后和解的選擇率進行相關分析。結果表明,RA反饋所引起的FRN波幅(Fz點)與接受RA反饋后下一個trials中和解的選擇率呈顯著的負相關(

r

= ?0.55,

p

= 0.009)?；貧w分析表明, RA反饋所引起的FRN波幅越大的被試, 在接受RA反饋的下一個trials中選擇和解的比率越大, FRN波幅可以解釋RA反饋后和解選擇率30%的變異量(

R

= 0.30,

F

(1,20) = 8.41,

p

= 0.009)。對RA反饋引起的FRN波幅與總的和解選擇率進行相關分析, 結果表明, RA反饋所引起的FRN波幅與總的和解選擇率也呈顯著的負相關(

r

=?0.59,

p

= 0.004)。其他三種反饋(RR, AA, AR)引起的FRN波幅與接受該反饋后和解的選擇率(或者總的和解選擇率)之間相關不顯著。此外, 四種反饋引起的P300波幅與接受四種反饋后和解的選擇率之間相關不顯著(見圖4B)。

圖1 (A)四種反饋結果在Fz, Cz和Pz電極點上總平均的波形圖。RR表示被試和對方都選擇和解(+10/+10); RA表示被試選擇和解對方選擇進攻(?10/+30); AR表示被試選擇進攻對方選擇和解(+30/?10); AA表示被試和對方都選擇進攻(?30/?30)。(B)選擇和解與選擇進攻條件下的dFRN在Fz, Cz和Pz電極點上總平均的波形圖。RA-RR表示和解條件下輸錢與贏錢的FRN差異波, AA-AR表示選擇進攻條件下輸錢與贏錢的FRN差異波。

圖2 (A) Fz電極點上和解與進攻條件下輸錢與贏錢引發(fā)的FRN (峰值)的均值與標準誤。(B) Fz /Fcz /Cz /CPz /Pz 電極點上和解與進攻條件下輸錢與贏錢引發(fā)的P300的均值與標準誤。

圖3 和解與進攻條件下FRN差異波dFRN (250 ms)以及兩種條件下贏錢和輸錢的P300 (300～600 ms)的腦地形圖。最右一列的差異地形圖是指前兩列中兩種條件相減的后的地形圖分布。

圖4 (A) 接受4種反饋之后被試選擇和解的比率, RR表示兩人都和解, RA被試選擇和解對方選擇進攻, AA表示兩人都選擇進攻, AR表示被試選擇進攻對方選擇和解。(B) RA反饋引起的FRN波幅與接受RA反饋后被試選擇和解比率的相關散點圖。

4 討論

目前為止, 采用ERPs技術深入考察人際合作與沖突如何影響個體決策選擇之后結果評價過程的研究尚顯不足。本研究結合ERPs技術與Chicken Game任務, 采用FRN和P300作為電生理指標, 考察了合作與沖突預期對社會博弈中結果評價的影響。研究進一步揭示了個體對合作與沖突結果的認知評價過程, 為進一步了解社會決策加工過程提供了一定的電生理學證據(jù)。下面分別從FRN和P300這兩個腦電指標討論人際合作與沖突對社會博弈中結果評價過程的影響。

4.1 FRN反映主觀預期與實際結果之間的沖突強度以及相對損失大小

ERP的結果表明, FRN選擇策略的主效應不顯著。本研究中選擇策略也對應著數(shù)量大小維度, 這表明FRN波幅并不直接受到收益或者損失大小的影響, 這與前人的一些研究結果是一致的, 即FRN對反饋大小這個維度不敏感(Gehring & Willoughby,2002; Yeung & Sanfey, 2004)。但本研究發(fā)現(xiàn), FRN的波幅受到選擇策略和反饋效價的共同影響, 簡單效應分析表明, 只有在選擇和解時輸錢引發(fā)的FRN波幅才顯著大于贏錢引發(fā)的FRN波幅, 而選擇進攻時輸贏所引起的FRN波幅差異并沒有達到顯著。FRN差異波(dFRN)的結果也與上述結果一致, 選擇和解條件下的dFRN波幅大于選擇進攻條件下的dFRN波幅。根據(jù)以往的研究, FRN反映的是大腦ACC區(qū)域對負性結果的加工(Gehring & Willoughby,2002; Masaki et al., 2006; Yu et al., 2007)。從另一個角度對FRN的交互作用進行簡單效應分析表明,FRN波幅的差異主要是源自于輸錢條件下, 選擇和解與進攻之間的差異。選擇和解輸錢的FRN大于選擇進攻輸錢的FRN, 這表明個體對負性結果的評價并不是由客觀的損失大小所決定, 個體的主觀預期會顯著影響對負性結果的評價過程。在本研究中,被試選擇和解, 表明此時被試愿意與對方一起合作共贏, 因此主觀上更加期待對方選擇和解。當電腦給予的反饋是對方選擇進攻時, 這一結果與被試的預期差異很大; 此時被試可能會對該結果感到失望與懊惱, 因為如果對方也選擇合作, 兩人就會都贏得到10元。因此, 被試選擇和解對方選擇進攻的結果, 引起的認知或者情緒沖突會更加強烈, 所引發(fā)的FRN波幅也更大。

在非社會互動情境中, FRN一般是由負性反饋引發(fā), 并且與反饋大小無關(Hajcak, Moser, Holroyd,& Simons, 2006)。強化學習理論以及沖突監(jiān)控理論認為, FRN反映的是實際結果與預期之間的差異。Oliveira, McDonald和Goodman (2007)提出的預期偏離假說(expectancy deviation hypothesis)認為無論反饋的效價如何, 只有當實際結果與預期不匹配時才會產(chǎn)生明顯的FRN。如果個體對事件結果的預期是負性的, 而實際結果卻是正性反饋也會產(chǎn)生明顯的FRN。也就是說FRN產(chǎn)生根本原因是實際結果與預期之間的不匹配, 而不是效價上的差異。本研究中選擇進攻時輸贏所引起的FRN波幅差異并未達到顯著。出現(xiàn)這種結果的可能原因是, 選擇進攻之后, 雖然也有效價(輸贏)上的差異, 但在選擇進攻情境下被試對他人選擇合作預期可能并不強烈, 或者說此時被試會事先猜測對方可能也選擇進攻。因此, 被試選擇進攻時, 不管對方選擇何種策略, 被試可能已經(jīng)做好最壞的打算, 此時的輸錢反饋與被試主觀預期的沖突并不那么強烈, 所以輸錢引發(fā)的FRN并沒有顯著大于贏錢所引發(fā)的FRN。與本研究結果一致, Long等人(2012)研究發(fā)現(xiàn), 信任感可以調(diào)節(jié)大腦對結果的反應。在信任條件下輸贏之間的FRN差異顯著; 而不信任條件下, 輸贏之間的FRN差異不顯著。研究者認為在信任情境下, 輸贏之間的FRN差異反映了對社會預期違反的檢測。而不信任情境下之所以出現(xiàn)FRN效應顯著減弱, 是因為不信任激活了被試的超然感(a sense of aloofness), 在這種情境下被試根本或者較少地對隨后的事件產(chǎn)生預期。此外, 我們推測本研究中選擇進攻條件下FRN效應減弱也可能與被試的個體差異有關。我們對每個被試的AVG觀測發(fā)現(xiàn), 有些被試選擇進攻之后的輸贏之間的FRN差異非常明顯, 而有些被試擇進攻后輸贏之間的FRN則沒有差異, 這種結果背后的個體差異機制還有待進一步的研究。

已有研究表明, 預期會影響FRN波幅, 與預期不一致的負性結果會產(chǎn)生更大的FRN波幅(Gibson,Krigolson, & Holroyd, 2006; Holroyd & Coles, 2002;Wu & Zhou, 2009), 但也有研究發(fā)現(xiàn)預期對FRN波幅沒有影響, 而只影響P300的波幅(Cohen & Ranganath,2007; Hajcak et al., 2005; Hajcak, Moser, Holroyd, &Simons, 2007)。根據(jù)本研究結果, 我們認為, 預期對FRN的影響取決于主觀預期和實際結果之間的沖突強度, 兩者之間沖突越大, 所引起的FRN波幅越大。Zhou等人(2010)研究發(fā)現(xiàn), FRN的波幅受到個體的行動與否的影響, 相對于不行動條件, 在行動條件下輸錢比贏錢引發(fā)更大的FRN波幅。研究者認為行動增加了個體對結果的主觀期待, 因此在行動條件下引發(fā)的FRN更大。也有研究表明個體所承擔的責任大小會影響FRN的波幅, 對于同樣的負性結果, 當個體在決策時承擔的責任越大, 所引發(fā)的FRN的波幅就越大(Li et al., 2010)。這些結果表明,對負性結果的評價受到個體對反饋結果主觀認知或者體驗的影響。結合上述研究結果, 我們認為在本研究中合作行為增加了個體對博弈結果的主觀預期, 因此, 在合作情境下, 損失與收益引起的FRN差異更大。

FRN波幅與和解選擇率之間的相關分析表明,RA反饋引起的FRN波幅越大的被試, 在接受RA反饋后下一個trials中選擇和解比率以及總體選擇和解的比率越大。這表明RA反饋引起的FRN可以在一定程度上預測個體隨后的決策行為。Boksem和De Cremer (2010)采用最后通牒任務研究了公平感與FRN之間的關系, 結果表明, 相對于公平提議, 不公平提議引發(fā)了更大的FRN, 并且這種效應在那些更在意公平(公平感更強)的被試中更加明顯。如前所述, 本研究中RA反饋是博弈對方違背個體的合作意愿而選擇進攻的一種結果; 因此, RA反饋引起的FRN波幅反映了個體對他人合作行為的社會預期強度, RA反饋引發(fā)的FRN波幅越大, 表明被試對他人合作的預期越強烈, 或者說這些被試更愿意相信對方表現(xiàn)出合作行為。因此, RA反饋引起的FRN波幅越大的被試在隨后的博弈中(以及總的博弈過程中)會更多地選擇合作行為。

此外, 根據(jù)本研究的FRN結果, 我們認為社會博弈中結果評價的FRN成分也可能反映了個體對博弈結果進行社會比較的過程。根據(jù)社會比較理論(Social Comparison Theory), 個體會自覺或者不自覺地將自己與他人進行比較(Festinger, 1954)。這種比較會影響到個體對結果的評價, 同樣是損失10元,如果此時別人得到30元, 個體對損失的負性體驗就會增加; 而如果此時別人也損失同樣的錢數(shù), 損失引起的負性體驗就會降低。Wu, Zhou, Van Dijk,Leliveld和Zhou (2011)采用最后通牒任務考察了社會比較對結果公平性評價的影響, 研究結果表明,對不公平提議的評價的確受到社會比較的影響。在本研究中, 如果被試和對方都選擇進攻, 雖然兩人都損失30元, 但從相對損失來看, 他們相對損失差異是零。而當被試選擇和解對方選擇進攻時, 被試損失10元但對方得到30元, 對被試來說相對損失差異就是40元。被試可能更加難以接受后者, 因此引發(fā)的FRN波幅更大?？傊? FRN結果表明, 社會博弈情境下的FRN反映的并不是反饋結果本身的性質與量, 而是主觀預期與反饋評價的符合程度。反饋信息雖然是客觀的, 但只有主觀覺知后才能起作用。產(chǎn)生FRN的系統(tǒng)在評價得失時包括著對社會情境因素的認知, 換而言之, 產(chǎn)生FRN的系統(tǒng)不是評價收益或者損失的絕對價值, 而是評價該收益或者損失相對于可能的收益或損失的總體價值。

4.2 P300反映金錢獎勵與社會獎勵的加工過程

結果表明, 贏錢引發(fā)的P300比輸錢引發(fā)的P300更大, 這重復了先前的一些研究結果(Hajcak et al., 2005; Leng & Zhou, 2010; Wu & Zhou, 2009;Yeung et al., 2005)。很多關于結果評價的ERP研究都已涉及到P300, 這些研究一致認為P300和FRN都是反映結果評價的重要腦電成分。有些研究表明,P300只對反饋的大小敏感, 而對反饋效價不敏感(Yeung & Sanfey, 2004)。但最近的很多研究也發(fā)現(xiàn)反饋效價也可以影響P300的波幅, 贏錢會引發(fā)更大的P300(Hajcak et al., 2005; Wu & Zhou, 2009;Yeung et al., 2005; Zhou et al., 2010)。對于贏錢引發(fā)的P300大于輸錢引發(fā)的P300的解釋, 目前并沒有一致的結論。一般認為, P300和決策或結果評價中的注意資源分配(Gray, Ambady, Lowenthal, & Deldin,2004)以及高水平的動機/情感評價(Leng & Zhou,2010; Nieuwenhuis et al., 2005; Yeung & Sanfey, 2004)有關。

除了發(fā)現(xiàn)贏錢引發(fā)的P300大于輸錢引發(fā)的P300, 更有意義的是, 本研究發(fā)現(xiàn)反饋效價對P300的影響受到人際合作與沖突的調(diào)節(jié), 選擇和解后,贏錢和輸錢的P300差異顯著; 選擇進攻后, 兩者差異沒有達到顯著。結果評價中P300所代表的意義目前還沒有一致的結論, 很多研究者認為結果評價中P300與社會性的注意資源分配或者反饋引起動機和意義有關(Gray et al., 2004; Leng & Zhou, 2010;Linden, 2005; Yeung & Sanfey, 2004)。根據(jù)本研究P300的結果, 我們認為社會博弈結果評價中的P300可能反映了金錢獎勵與社會獎勵的加工過程。在本研究中, 當兩人都選擇和解時, 雙方都贏10元,這是一種互利共贏的博弈結果, 這一結果引起的P300波幅更大, 表明個體認為互利共贏的結果比單純贏錢更有意義。Rilling等人(2002)采用囚徒困境任務發(fā)現(xiàn), 個體相互合作時激活了伏隔核(nucleus accumbens)、腹內(nèi)側額葉/眶額皮層(ventromedial frontal/orbitofrontal cortex)等與獎勵加工有關的腦區(qū)。也有研究采用fMRI發(fā)現(xiàn), 社會獎勵與金錢獎勵激活了相同的腦區(qū)(Rademacher et al., 2010)。這表明個體把合作共贏的結果作為一種社會獎勵, 在一定程度上, 其意義與金錢獎勵的意義是等價的。Elliott等人(2006)的研究發(fā)現(xiàn)合作也是一種獎勵加工過程, 相互合作所得到獎勵更強的激活了內(nèi)側眶額皮層(medial orbitofronta cortex), 通過合作得到的獎勵比單獨做得到的獎勵更有價值。

本研究從結果評價的角度印證了上述研究結果, 合作條件下贏錢與輸錢引發(fā)的P300差異大于進攻條件下贏錢與輸錢引發(fā)的P300差異。這表明社會獎勵與金錢有著同樣的價值, 甚至更大的價值。合作共贏帶來的社會獎勵對人類的生存和發(fā)展有著重要的意義, 在現(xiàn)實生活中, 很多時候我們需要與他人共同進行一些任務, 人類這種與他人為了同一個目標而共同工作的能力對人類的群居生存具有重要意義(Newman-Norlund, Noordzij, Meulenbroek,& Bekkering, 2007)?；诨セ堇暮献鞑粌H僅在一小部分物種中演化, 也構成了人類社會生活的核心行為準則(Rilling et al., 2002), 人們與他人尋求合作是為了獲得共同的利益, 以達到合作共贏的目的, 只有這樣才能更好地適應人類社會的發(fā)展。因此, 合作共贏的結果不僅具有物質獎勵的屬性, 還有社會獎勵的價值。個體在評價社會博弈結果的過程中, 既加工其本身的物質意義, 也加工其背后隱含的社會價值, 并且這一加工過程可能反映在結果評價晚期的P300成分上。

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