蔡榮華，鐘毅平，范 偉，2，張文潔

(1.湖南師范大學(xué)認知與人類行為湖南省重點實驗室，長沙 410082；2.中國科學(xué)院心理研究所，腦與認知科學(xué)國家重點實驗室，北京 100101)

1 引言

有研究表明人們所作出的選擇可能被兩種性質(zhì)的目標(biāo)驅(qū)動，一種是有意識的外顯目標(biāo)，另一種則是不被意識到的內(nèi)隱目標(biāo)(Bagozzi & Dholakia，1999)。而在日常生活中，人們的選擇常常是被自己能意識到的外顯目標(biāo)所引導(dǎo)(Bagozzi & Dholakia，1999；Simonson，2005)。也有研究表明，多種類型的目標(biāo)構(gòu)造了認知結(jié)構(gòu)，這些認知結(jié)構(gòu)受一些敏感的環(huán)境刺激影響，并在個體沒有意識到的情況下，發(fā)揮它們的影響(Dijksterhuis，Smith，Van Baaren，& Wigboldus，2005；Fishbach，F(xiàn)riedman，& Kruglanski，2003；Morsella，Bargh，& Gollwitzer，2008；Shah & Kruglanski，2002，2003)。無意識目標(biāo)的激活已被證明影響了個體的認知、行為和情感(Fitzsimons & Bargh，2003；Kruglanski et al.，2002)。還有學(xué)者的研究直接表明個體的選擇可能是外顯目標(biāo)和內(nèi)隱目標(biāo)共同作用，兩種目標(biāo)都可能影響個體的選擇，即使在個體存在明確的外顯目標(biāo)的情況下，內(nèi)隱目標(biāo)同樣可能影響個體的選擇(Chun & Kruglanski，2005；Simonson，2005)，這就是內(nèi)隱多效性選擇。具體來說，內(nèi)隱多效性選擇是指選擇的目標(biāo)可以帶來多種效果，能同時滿足意識到的外顯需要和未意識到的內(nèi)隱需要(蔡榮華，鐘毅平，2014)。個體的外顯目標(biāo)和內(nèi)隱的目標(biāo)會被同時激活，在其選擇過程中，特定的目標(biāo)結(jié)構(gòu)會影響著這一激活過程(蔡榮華，鐘毅平，2014)。

而選擇行為被認為是決策的一個部分。決策的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)時間和功能的不同，可粗略劃分為三個階段。一是評估選項的效用并做出選擇。 二是執(zhí)行上一階段的選擇，在該過程中，需要完成一系列與執(zhí)行有關(guān)的加工過程，如選擇不同行動的先后順序、禁止其他的競爭行為及選取適宜的行動時間。三是體驗決策的結(jié)果，體驗主要源自預(yù)期和實際結(jié)果之間的差異，這種差異對調(diào)整下輪決策選項的賦值具有重要意義(方平，陳滿琪，姜媛，2009)。

前人的研究表明，與內(nèi)隱多效性選擇有關(guān)系的ERPs成分包括N2和P3等。回顧前人的研究發(fā)現(xiàn)，P3主要與背景更新假說，刺激的評定假說和反應(yīng)的選擇、執(zhí)行有關(guān)(Gray，Ambady，Lowenthal，& Deldin，2004；張鳳華，王金娥，張慶林，2007)。例如，有研究表明在作為情境下，“好”決策誘發(fā)了更大的P3正波，而在不作為情境下，并沒有顯示出這種漲與跌的差異(周海波，鐘毅平，2011)。Torres等人的研究表明，病態(tài)賭博成癮者在決策任務(wù)中比控制組被試誘發(fā)了更小的N2，而海洛因成癮者在決策任務(wù)重誘發(fā)的N2波幅與病態(tài)賭博成癮者、控制組都沒有差異(Torres et al.，2013)。Filevich等人的研究表明，相比外部命令，被試面對瘙癢刺激時，主動決策不收回手時所誘發(fā)的晚期正成分(P3)更大一些(Filevich，Kühn，& Haggard，2012)。Cui等人的研究表明，在愛荷華賭博任務(wù)中，被試做盈利選擇時在左腦會誘發(fā)更大的P3，被試做損失選擇時在右腦會誘發(fā)更大的P3(Cui et al.，2013)。Zhang等人基于PCA的ERP朔源分析結(jié)果提供了關(guān)于當(dāng)前結(jié)果對隨后決策影響的神經(jīng)基礎(chǔ)的很有價值的信息。最為重要的是，該分析揭示了在PCA-P3時間窗口內(nèi)右側(cè)額極皮層(布魯?shù)侣?0區(qū))上的顯著激活，它表明該區(qū)域很有可能是P3波形產(chǎn)生的生理機制(Zhang et al.，2013)。研究者預(yù)測符合多效性原則的選擇行為應(yīng)該是一個好的決策行為，它會比其他選擇行為誘發(fā)更大差異的N2和P3波幅。

因此，基于以上的證據(jù)和理由，未來可以考慮從認知神經(jīng)層面上展開內(nèi)隱多效性選擇的研究，進一步揭示內(nèi)隱多效性選擇的本質(zhì)以及神經(jīng)基礎(chǔ)。

2 方法

2.1 實驗?zāi)康呐c實驗假設(shè)

實驗?zāi)康模翰捎妙伾x擇實驗，探討內(nèi)隱多效性選擇及其神經(jīng)機制。

實驗假設(shè)：實驗假設(shè)對被試實施積極的內(nèi)隱啟動后，被試的選擇都遵循多效性效應(yīng)。對比控制刺激，被試對積極啟動刺激做多效性選擇時會誘發(fā)更大的P2和P3波幅和更小的N2波幅。

2.2 被試

篩選70名大學(xué)生參加對顏色與國家相關(guān)程度的排序評定，評定的任務(wù)是對“紅、橙、黃、綠、青、藍、紫”七種顏色進行排序，與國家相關(guān)程度最高的排在最左邊，與國家相關(guān)程度最低的排在最右邊，從左至右相關(guān)程度依次遞減。結(jié)果表明有84.29%的被試把紅色排在了最左邊，認為紅色與國家的相關(guān)程度最高。31位將紅色排在最左邊的被試被邀請參加腦電實驗。

實驗收錄31名在校大學(xué)生的腦電數(shù)據(jù)，這31位為將紅色排在最左邊的被試，均為右利手，身體健康無神經(jīng)系統(tǒng)疾病，沒有腦部損傷史，視力正?；蛐Ｕ笳?。實驗完成后付給一定報酬。

2.3 實驗材料

通過Photoshop軟件制作“紅、橙、黃、綠、青、藍、紫”七種顏色的圖片，圖片大小和明暗度、飽和度控制為相同。進行實驗時，紅色圖片與其他圖片配對呈現(xiàn)作為目標(biāo)刺激，共計6種呈現(xiàn)方式，在實驗中每種顯現(xiàn)方式重復(fù)15次，平衡左右位置后，如“紅、橙”，“橙、紅”，共計呈現(xiàn)180次。除紅色以外的其他六種顏色自由組合配對呈現(xiàn)作為掩飾刺激，共計15種呈現(xiàn)方式，在實驗中每種顯現(xiàn)方式重復(fù)6次，平衡左右位置，如“藍、橙”，“橙、藍”等，共計呈現(xiàn)180次。

2.4 實驗設(shè)計

實驗為單因素兩水平(圖片類型：積極啟動刺激、對照刺激)的被試內(nèi)設(shè)計，因變量為行為數(shù)據(jù)(反應(yīng)時)和ERP數(shù)據(jù)(N2、P2、P3波幅)。

2.5 實驗程序

實驗開始前先對被試進行積極認同啟動，啟動方法與以前的研究相同(蔡榮華，鐘毅平，2014)。要求被試參加一個對國家認同度的調(diào)查，然后進行9點量表評分。完成調(diào)查后，要求被試參加正式實驗。

正式實驗時，首先在屏幕中央呈現(xiàn)一個300ms的十字架，緊接著隨機呈現(xiàn)800～1200ms的黑屏，之后呈現(xiàn)500ms的配對純色圖片，最后再呈現(xiàn)1000ms的黑屏。在呈現(xiàn)配對的純色圖片刺激時，被試的任務(wù)是認真看刺激并進行分類按鍵反應(yīng)，且要求又快又準(zhǔn)。如果被試認為左邊的圖片顏色更純一些，則按“1”鍵；如果被試認為右邊的圖片顏色更純一些，則按“2”鍵；練習(xí)實驗結(jié)束后，進行360trails的正式實驗。

圖1 實驗2中一個試次的流程圖

2.6 腦電記錄

使用NeuroScan ERP記錄與分析系統(tǒng)，按國際10～20系統(tǒng)擴展的64導(dǎo)電極帽記錄EEG。在線紀(jì)錄時以左側(cè)乳突連線為參考電極，離線后轉(zhuǎn)為雙側(cè)乳突為參考電極，離線雙眼外側(cè)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)。濾波帶通為0.05～40Hz，采樣頻率為500Hz/導(dǎo)，頭皮阻抗<5kΩ。

2.7 ERP數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

完成連續(xù)記錄EEG后，離線(off-line)處理數(shù)據(jù)，用NeuroScan軟件校正VEOG，并充分排除其他偽跡。對不同相關(guān)程度的自我參照刺激呈現(xiàn)后的腦電數(shù)據(jù)進行分析與EEG疊加。波幅大于±80μV 者視為偽跡而自動剔除。分析時程(epoch)為刺激后1000ms，基線為刺激呈現(xiàn)前200ms。根據(jù)已有研究結(jié)果與本研究目的，對ERP數(shù)據(jù)(P2、N2、P3、LPP平均波幅)進行統(tǒng)計分析。

實驗在枕葉區(qū)位置的電極(P1，PZ，P2，PO3，POZ，PO4)發(fā)現(xiàn)了明顯的N1(120～200ms)、P2(200～280ms)、N2(280～360ms)、和P3(360～460ms)波，因此進行兩因素重復(fù)測量方差分析，2(圖片類型：積極啟動刺激、對照刺激)×3腦區(qū)(左：P1，PO3；中：PZ，POZ；右：P2，PO4)。方差分析的P值采用 Greenhouse-Geisser法校正。將不同分類的總平均ERPs導(dǎo)入具有標(biāo)準(zhǔn)MRI頭像的Curry6.0系統(tǒng)，用sLORETA方法在三殼球模型中重建各任務(wù)在不同時段的頭皮活動源。

3 結(jié)果

3.1 行為結(jié)果

在積極認同評定中五個問題的平均得分分別為8.69、8.23、8.34、8.34、8.31，結(jié)果表明積極認同啟動效果較好。在反應(yīng)時上，重復(fù)測量方差分析表明圖片類型存在著一個顯著的主效應(yīng)，F(xiàn)(1，30)=38.05，p<0.001，被試對積極啟動刺激的反應(yīng)時顯著的快于對照刺激。

由于實驗任務(wù)的設(shè)置，沒有涉及正確率的考察。

3.2 ERPs結(jié)果

見圖2，在兩類刺激中都發(fā)現(xiàn)了N1，P2，N2和P3成分。重復(fù)測量方差分析表明，N1(120～200ms)在平均波幅上都沒有發(fā)現(xiàn)顯著的差異。

圖2 兩種圖片在P1、PZ、P2、PO3、POZ和PO4電極點上誘發(fā)的ERPs總平均圖

3.2.1 P2(200～280ms)

3.2.2 N2(280～360ms)

3.2.3 P3(360～460ms)

3.3 溯源分析結(jié)果

將不同分類的總平均ERPs導(dǎo)入具有標(biāo)準(zhǔn)MRI頭像的Curry6.0系統(tǒng)，用sLORETA方法在三殼球模型中重建各任務(wù)在不同時段的頭皮活動源。根據(jù)實驗2的ERPs成分，將積極啟動刺激減去對照刺激所得差異波取P300(360～460ms)成分的數(shù)據(jù)進行定位分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)積極啟動刺激減去對照刺激所得差異波P300成分顯著激活了顳中回(見圖3)。

圖3 積極啟動刺激減去對照刺激所得差異波P300的溯源圖

4 討論

在當(dāng)前的研究中，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩類刺激在N1的波幅上均沒有發(fā)現(xiàn)顯著的差異，這可能是由于對刺激類型的尺寸大小、明暗度和復(fù)雜性等物理屬性上做到了均衡處理。在這一時間階段積極啟動也沒有影響到被試對圖片刺激的加工，估計這種影響可能會出現(xiàn)在稍晚一點的階段。

在刺激呈現(xiàn)后，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)在枕葉區(qū)電極觀察到了明顯的P2成分，對積極啟動刺激的加工誘發(fā)了更大的P2波幅。有研究表明，P2成分可能是對刺激特征的快速偵查，易敏感的刺激會得更多的關(guān)注(Karayanidis & Michie，1996；Thorpe，F(xiàn)ize，& Marlot，1996)。此外，還有研究表明與情緒有關(guān)的刺激可能比中性刺激誘發(fā)更大的P2波幅，生物重要性更強的刺激容易得到注意(Carretié，Mercado，Tapia，& Hinojosa，2001)。但是這種注意缺乏高級的認知加工和控制資源的分配(Del Cul，Baillet，& Dehaene，2007；Hu，Wu，& Fu，2011)。因此，積極啟動刺激加工得到的P2波幅更大，可能是由于對被試積極啟動后，積極啟動刺激的呈現(xiàn)會誘發(fā)被試的正性情緒，從而吸引了大量的注意資源。而人腦對控制圖片的加工消耗的認知資源較小，所以誘發(fā)的P2波幅也更小。這一階段發(fā)現(xiàn)差異可能與多效性選擇行為無關(guān)，這是因為人腦對多效性刺激的選擇與決策是晚期加工，可能發(fā)生在稍晚的階段。

在枕葉區(qū)電極還發(fā)現(xiàn)了比較明顯的N2成分，積極啟動刺激比控制刺激誘發(fā)了更小的N2波幅。N2通常被認為是一種非特殊的成分，它與注意的轉(zhuǎn)換機制相聯(lián)系，隨后一般會有P3成分出現(xiàn)(Kiehl，Laurens，Duty，F(xiàn)orster，& Liddle，2001)。在被動接受刺激的情況下，只有刺激足夠突出或者發(fā)生了注意的轉(zhuǎn)換，N2b/P3a都會被觀察到(N??t?nen，Simpson，& Loveless，1982)。近期，還有研究發(fā)現(xiàn)，N2成分可能與自我加工有關(guān)(Fan et al.，2013；Fan et al.，2011；鐘毅平等，2014)。因此，在當(dāng)前的研究中，積極啟動刺激為紅色圖片，由于其突出的生物和社會意義上的重要性很快抓住了大腦的注意力。另外一種解釋是，積極啟動刺激為紅色圖片，而紅色圖片與國旗、國徽的主體顏色相同，有可能在某種程度上會誘發(fā)被試的集體自我或者心理自我，激發(fā)被試的歸屬感和依戀之情，進而誘發(fā)了更小的N2波幅。另外，還有研究表明，病態(tài)賭博成癮者在決策任務(wù)中比控制組被試誘發(fā)了更小的N2，而海洛因成癮者在決策任務(wù)中誘發(fā)的N2波幅與病態(tài)賭博成癮者、控制組都沒有差異(Torres et al.，2013)。因此，這一階段發(fā)現(xiàn)差異也可能與多效性選擇行為有關(guān)，人腦對多效性刺激的選擇與決策有可能在這一階段就開始了。

兩種圖片都能觀察到具有顯著差異的P3成分。P3通常被認為是人腦在晚期階段對中樞控制加工的朝向反應(yīng)(Campanella et al.，2002；Carretié，Hinojosa，Martín-Loeches，Mercado，& Tapia，2004；Yuan，Yang，Meng，Yu，& Li，2008)。而且前人的研究也發(fā)現(xiàn)，P3成分主要與背景更新假說，刺激的評定假說和反應(yīng)的選擇、執(zhí)行有關(guān)(張鳳華等，2007)。例如，有研究表明在作為情境下，“好”決策誘發(fā)了更大的P3正波，而在不作為情境下，并沒有顯示出這種漲與跌的差異(周海波，鐘毅平，2011)。Filevich等人的研究表明，相比外部命令，被試面對瘙癢刺激時，主動決策不收回手時所誘發(fā)的晚期正成分(LPP)更大一些(Filevich et al.，2012)。Cui等人的研究表明，在愛荷華賭博任務(wù)中，被試做盈利選擇時在左腦會誘發(fā)更大的P3，被試做損失選擇時在右腦會誘發(fā)更大的P3(Cui et al.，2013)。對比控制刺激，人腦在加工積極啟動刺激時會投入更多的認知和控制加工資源。因此，在實驗中積極啟動刺激比控制刺激誘發(fā)了更大的P3波幅。這些結(jié)果可能表明了積極啟動刺激成功誘發(fā)了多效性選擇行為，對積極啟動刺激多效性選擇的執(zhí)行誘發(fā)了更大的P3波幅。這些結(jié)果還表明P3成分，可能不同于P2和N2成分，它可能反應(yīng)了內(nèi)隱多效性選擇的精細加工過程，能夠作為內(nèi)隱多效性選擇的有效的ERPs指標(biāo)。

有趣的是，在P2和P3時間段，實驗結(jié)果都發(fā)現(xiàn)了明顯的內(nèi)隱多效性選擇效應(yīng)，積極啟動刺激比控制刺激誘發(fā)了更大的P2和P3波幅，而這一效應(yīng)在右后部腦區(qū)最為明顯(right sites)。而且偶極子溯源結(jié)果表明積極啟動刺激減去對照刺激所得差異波P300成分顯著激活了顳中回。這些實驗結(jié)果與前人的研究相似，前人的研究發(fā)現(xiàn)ACC，VMPFC，眶額皮層(OFC)等都可能是個體決策的神經(jīng)機制(Bechara，Damasio，& Damasio，2003；Kenning & Plassmann，2005)。這種右后部腦區(qū)的優(yōu)勢效應(yīng)可能表明了右后部腦區(qū)是加工多效性刺激的核心和關(guān)鍵區(qū)域。這也為進一步的研究提供了一個方向，未來的研究可以通過具有精細定位功能的fMRI技術(shù)來探討這一部分腦區(qū)是不是內(nèi)隱多效性選擇加工的關(guān)鍵的神經(jīng)機制。

總的來說，當(dāng)前的研究借助高時間進程的精密儀器ERPs，不但重復(fù)了內(nèi)隱多效性選擇，而且拓展了前人的研究，揭示了多效性選擇行為的神經(jīng)機制。研究結(jié)果表明P3成分，可能不同于P2和N2成分，它可能反應(yīng)了內(nèi)隱多效性選擇的精細加工過程，能夠作為內(nèi)隱多效性選擇的有效的ERPs指標(biāo)。而且右后部腦區(qū)的優(yōu)勢效應(yīng)可能表明了右后部腦區(qū)是加工多效性刺激的核心和關(guān)鍵區(qū)域。

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