神经科学研究范文

栏目:文库百科作者:文库宝发布:2023-11-24 11:34:35浏览:357

神经科学研究

神经科学研究篇1

关键词 消费者神经科学;fMRI;内侧前额叶皮质;脑岛;眶额叶

分类号 B849:C93;B845

人们在为选择的产品支付费用时,是否痛并快乐着?消费者的购买决策是产生于观看产品阶段还是了解价格阶段?高价的产品为何被评估为高质量的产品?此类问题在早期研究中通常是采用经验判断、问卷采样或者行为观察等手段来推测个体心理。如:在购买昂贵商品时,个体“痛并快乐”的心理可能是由于其一方面得到了奖励(买到产品),另一方面又遭受了损失(支付金钱)。随着神经科学手段在跨学科中的应用(如:经济学、心理学等1,类似消费者神经科学这样的交叉学科便应运而生,该学科是在神经经济学日益细分完善的背景下,希望借助于神经科学所提供的客观的、可测量的研究工具,从认知神经机制层面解答上述问题。本文的逻辑是:首先对这门新兴学科进行初步介绍;然后,针对具体问题阐述该领域内的主流研究范式及各自优缺点:之后,从认知神经科学视角归纳新近研究发现并提出自己的初步判断思考;最后,基于消费者神经科学当前所受的制约,展望其发展前景,以期为未来研究提供方向。

1 消费者神经科学简介

传统消费者心理学研究中常被诟病的一个问题是:使用问卷、访谈等直接形式问询消费者的偏好及选择时,人们不能或者不愿意完全地表明自身观点。然而随着脑成像技术的参与使得消费者的花费和收益之间的有效权衡能够被市场研究者所量化,由此市场研究者更好的理解了消费者的偏好,这就引导实践生产中产品的设计和呈现方式更好的符合消费者的偏好。不言而喻,消费者神经科学的出现是高度发达的市场经济结果,此领域的研究和发展与人类的日常消费及整个经济活动息息相关。目前,研究者未对消费者神经科学的定义给予一致性的界定,但基本上都提及到:消费者神经科学是结合心理学、行为决策学和营销学及神经科学,利用神经生理学技术,如眼动技术(eyetracking)、皮肤电传导技术(skin conductance)、脑电图技术(EEG)和功能磁共振成像技术(fMRI)等来研究解释消费者在消费行为中的神经过程、心理意义及行为结果。

早在1991年,Lauterbur和Mansfield开始从事关于神经营销学的机密研究,2002年诺贝尔经济学奖获得者Smidts教授最先提出“营销神经学(neuromarketing)”一词,但Hubert和Kenning(2008)认为“营销神经学的”命名过于模糊,而把“消费者神经科学(consumer neuroscience)”一词应运于这个新领域则更为恰当。然而,研究者在概述消费者神经科学的诞生和发展时必提到营销神经学,由此可知其普遍将营销神经学和消费者神经科学归为同一领域,未曾特意区分其叫法及研究范畴。近年,随着此领域研究的不断深入和扩展,可发现营销神经学和消费者神经科学的关注点有所不同:营销神经学更多的关注品牌效应及广告效应,旨在为特定的产品服务,而消费者神经科学则更多的关注消费者的偏好(preference),支付意愿(willingness to pay)、价值评估(value evaluation)等内容,其目标是更好的理解消费者偏好、各种评估因素及购买决策的过程。当然,消费者的价值评估及支付意愿也必然受到广告和品牌的影响,因为二者的研究问题都指向消费者的内心世界,研究方法也甚为相同,研究内容也颇有交叉。

纵观此领域近20年的探索成果,可发现研究者的关注点聚焦在广告神经学、品牌神经学两方面,而对于消费者购买决策的探索则起步较晚且较少。本文参考近年来使用fMRI技术所取得的成果,分析归纳消费者购买决策(包括产品偏好、支付意愿等)的实验范式,以及消费者在进行这些认知加工时所激活的重要大脑皮层及脑区,如内侧前额叶皮质(medial prefrontal cortex)、脑岛(Insular)和纹状体(Striatum)在消费决策中所起的作用。

鉴于我国市场经济起步较晚,其发展水平及生产需要未达到如欧美一些国家的水平,致使市场研究者少有甚至没有意识采用这种更加科学的方法去探究消费者的心理,这成为导致国内此领域研究薄弱,缺乏本土探索的重要原因。但国内也已有一些学者陆续关注神经营销学的发展概况,着重介绍了其产生、发展、优势等内容,凸显了其市场应用价值。本文重点关注消费者神经科学,旨在结合心理学,从认知神经机制的角度解释消费者如何做出消费决策。

2 消费者神经科学的研究范式

拆分复杂现象再重构的研究策略广泛使用于消费者神经科学的研究中。研究者根据研究问题的侧重点不同,使用不同范式研究购买预测、支付意愿(决策价值)等内容。其中购买预测、产品偏好的研究更多的使用了购物任务刺激范式,而支付意愿的研究更多使用了竞价(BDM)范式。

2.1 购物任务刺激(产品,价格,选择1

研究者采用“购物任务刺激”这一实验范式,探索消费者的购买决策脑神经的预测机制。对于一个刺激任务,被试需要分四阶段完成:观看有标签的产品(产品阶段),观看产品价格(价格阶段),选择购买或者不购买(选择阶段),空屏注视,所有刺激图片以随机方式呈现。为了确保被试有效参与实验任务,即有足够的购买动机且较大程度的参与实验任务,所有的刺激产品图片呈现之后,实验程序从被试已选择的产品中随机抽选一个,作为被试真实交易的产品,购买与否由被试自行决定。扫描阶段完成后,被试对所有产品进行等级排列,参考维度为中意性、购买意愿、是否已拥有该产品。消费者偏好的大脑表征定位在产品和价格阶段,价格的大脑表征定位于价格阶段,购买选择的大脑表征定位于选择阶段。

此范式广泛的用于消费者购买决策的脑成像研究中,其最大的优点是分离了偏好、价格和选择这3个购买决策中的重要参量,使得研究者能更好的区分不同神经皮层的激活表征着购买决策中的不同评估阶段。众多的研究者采用此范式研究有关消费者神经科学领域的问题,但Karmarkar,Knutson和Shiv(2007)提出,从产品信息加工到转变为购买决策,这一过程如何与任务效价相结合的问题是购物任务刺激范式面临的主要挑战。此范式中限于实验室模拟情景的缺陷,各阶段呈现时间较短,被试在简短的时间内能否对任务作出真实的反应值得商榷。此外,价格的不可改变性,使得此范式与真实的消费情景差异较大,因而被试的行为选择结果作为统计参数显然具有不可信耐之嫌疑,如消费者在讨价还价的过程中可能做出完全不同的决策。

2.2 竞价范式(BDM)

由于购物任务刺激范式无法考察被试对刺激产品的支付意愿(价值评估)问题,因此竞价范式应运而生,其具体过程为:在一个刺激任务中,要求被试对刺激图片产品进行竞价以得到其使用权利,具体操作流程:呈现刺激物-空屏(被试思考时间)-被试出价-反馈阶段-空屏(结束)。被试的出价数目取决于实验刺激,如Plassmann,O'Doherty和Rangel(2007)对刺激食物的竞价范围设定为$0,$1,$2,或$3,具体的竞价规则参照贝克尔的Becker-DeGroot-Marschak(BDM,1964)竞价规则,其具体操作在此不做赘述。竞价范式在有关消费者支付意愿的研究中得到广泛的应用。Plassmann,O'Doherty等(2007)指出,实验室的市场交易行为使用这种范式之所以有效的原因为:规则简单,被试易理解;竞价这种行为准确地表达了被试的支付意愿;用竞价这种方式可得到被试的支付意愿,进而能够得到大脑在做消费决策时,其评估支付意愿的神经激活状况。

众多探讨消费者支付意愿的研究都采用了此范式,或是以此范式为蓝本,做出相应的扩展、改进,如Chib,Rangel,Shimojo和O'Doherty(2009)采用此范式研究证明了消费者对于不同商品的大脑评估都是由腹内侧前额中叶来表征的,此脑区负责所有类型商品的价值评估;Kang,Rangel,Camus和Colin(2011)在其实验的在前扫描阶段(prescanning)也使用竞价范式,来研究真实消费决策和假设消费决策二者所激活的神经区域的异同。

3 消费者神经科学的新近研究发现

近年来,研究者致力于不同的神经皮层及脑区在购买决策中的不同表征,下文将着重介绍。

3.1 前额叶皮质

3.1.1 内侧前额叶皮质

神经经济学不断关注MPFC在经济活动甚至是日常消费决策中的作用。消费者神经科学的众多研究结果与MPFC有关。

研究发现,人们看到和品尝其所偏好饮料,男性看到其偏好品牌的啤酒、女性看到其偏爱品牌的咖啡,青少倾听其喜欢CD时,其MPFC都得到了显著的激活。综合这些研究结果,可判断MPFC表征产品偏好,有了偏好,或许就会产生相应的预期奖励,进而激活MPFC,这与前期研究者认为MPFC与预期奖励相关的观点相印证。

同时,价格差异(如被试的支付意愿的差异、展示产品的价格的差异)与内侧前额皮质的激活有关。在购物任务范式的价格阶段,价格差异与内侧前额皮质(MPFC)的激活显著正相关,而且显著的预测了随后的购买结果,这表明内侧前额皮质(MPFC)可能表征对价格差异的评估。

进一步的研究发现内侧前额皮质可预测随后的购买选择。在Tusche等人(2010)的实验任务中被试没有对刺激产品分配注意力(低注意组),但内侧前额皮质仍可预测随后的购买选择,而在Levy等人(2011)的缺失选择实验任务中,内侧前额皮质同样可预测随后的购买选择。Tusche等人(2010)总结对比前人研究结果,赞同这样的观点:产品的神经评估和与选择有关的加工过程不一定完全依赖于刺激产品的注意加工,产品选择的预测可能还与选择相关的自动加工有关。

从以上研究结果可推知内侧前额皮质表征着物体产品的识别,而且有自动化的加工趋势,可对未注意产品进行编码加工,当然对自己偏好的产品较容易出现激活。偏好可以导致购买,但MPFC的激活与价格差异的一致性,使我们更加确信只有在价格合适时,偏好才更加明显,购买的可能性会更大,这就说明MPFC脑区不仅发挥着产品的物理识别、偏好的表征,还兼有比较、评估的功能。

随着研究的进一步深入,对表征产品偏好的大脑部位的空间探索与分辨越来越精细。研究发现腹内侧前额叶皮层(vmPFC)主要表征消费者对产品的偏好。vmPFC除了与产品偏好具有密切关系外,还与决策价值、监控任务有关。Chib等人(2009)提出,腹内侧前额叶皮层(vmPFC)是一个重要的脑区,可编码决策价值(Decisive Value),决策价值是决策过程中的一种输入,能够影响预期价值和结果价值,在购买决策研究中一般用消费者的支付意愿(willingness to pay,WPT)来测量,可以理解为消费者面对产品在大脑中评估其价值大小,决定自己的出价数目,也就是对产品的价值评估的心理加工过程。在Vikram等人的实验任务中,发现被试对所有类别刺激(货币奖励、小饰物、食物)的评估,都与腹内侧前额叶皮层有关,这就否定了不同种类刺激是由不同脑区编码评估的假设,因而推测得到:大脑可编码一个能够共享不同刺激价值评估的“通用货币”,即大脑能够在腹内侧前额叶皮层通过编码表征所有不同类型刺激的决策价值,称之为通用的“货币机制”。

此外,研究者还认为腹内侧前额叶皮层在规划和监控任务中发挥重要作用。包含各种需要评估的因素情况下,自控问题在vmPFC脑区得到整合且评估了目标价值,这就表明消费者对选择产品的目标价值评估需要vmPFC的参与,而一旦涉及到对相关因素(如健康性、美味性)的评估取舍即考虑长远的厉害关系时又需要背内侧前额叶皮层(dorsal medialprefrontal cortex,DLPFC)的调控。基于腹内侧前额叶皮层的监控作用,Raabet等人(2011)假设冲动消费者和非冲动消费者之间的差异可能来源于腹内侧前额叶皮层激活程度的不同,但在他的实验结果中,这一假设却没有得到显著的数据支持。

综上所述,vmPFC不仅表征与产品相关的偏好及吸引性判断,而且有评估决策价值的作用,在多因素选择决策中还兼具了控制监控功能。在短期的目标评估中,vmPFC遵循目标价值发挥了首要的作用,一旦需要在多种因素中做出权衡时,vmPFC是否得到DLPFC的成功调控,成为区分自控成功和自控失败的根源,如此导致了自控成功者做出了合理的消费决策,而自控失败者则可能做出非理性的消费决策。理性决策和非理性决策的差异,很大程度上取决于消费者的情感因素,据此可推测:腹内侧前额叶皮质是将情感融入消费决策的重要区域。

3.1.2 眶额叶皮层

一般认为,眶额叶皮层(OFC)在体验任务中编码愉快体验(experienced pleasantness),所以商家一般通过提高消费者的情感预期来增加体验质量的愉悦度。Plassmarm等人(2008)在其实验中把同种红酒分为3种不同价格的刺激产品,结果发现被试所得知的红酒的价格越高,在其品尝过后会报告越高的愉快体验,其内侧眶额叶皮层激活越明显。Plassmann等人认为正是这种市场营销行为(抬高价格)调节了与消费者体验愉快相关的神经系统,这种机制这种反过来影响消费者的决策。

此外,Plassmann,O'Doherty等人(2007)发现内侧眶额叶皮层(mOFC)的激活与对商品评估阶段的WPT正性相关,即被试的眶额叶皮层对被选择项目的WPT进行了编码,产品的价值大小在内侧眶额叶也得到了“计算”,这一研究继承发展了前期研究者对OFC的探索。前文提到腹内侧前额皮层表征了消费者的WPT加工过程,而同样是研究产品的决策价值问题,对比分析可发现Chib等(2009)的实验刺激材料更加宽泛,涉及到了货币奖励、非食物货品和食物3类,而Plassmann,O'Doherty等(2007)的实验刺激材料只是食物(基本的食欲奖励),由此是否可以判定OFC对产品的评估范围并没有vmPFC宽泛?这个还需进一步探索。

同样,De Martino,Kumaran,Holt和Dolan(2009)也发现眶额叶与被试对产品的价值评估有关。此研究关注被试在独立的买卖交易及有参考点的买卖交易中的支付意愿和最低卖价,他们发现在独立的交易阶段,眶额叶皮层的激活与被试的支付意愿和最低卖价都有关,而且注意到内侧眶额叶皮层更多的表征支付意愿,而背侧眶额叶皮层更多的表征最低卖价。

综上所述,眶额叶皮质与奖赏系统相关,对刺激所包含的奖赏和惩罚因素进行评估,mOFC在体验任务中编码消费者的愉快体验。再者,眶额叶皮层在消费者的决策评估中发挥了重要的作用。在评估决策价值任务中编码消费者的WPT,而体验任务的编码结果很可能影响消费者的WPT,被试对某个产品项目的愉快体验高,其最大支付意愿WPT可能随之提高。消费者对同一件产品的价值评估,更重要的是取决其在买卖交易中的地位,眶额叶皮层对最大支付意愿和最低卖价的不同区域表征有力的印证了禀赋效应,为其提供了生理证据。

神经经济学领域中研究者发现,在有关人类金钱预测和经济决策的研究中,纹状体在编码预期金钱奖励获得中发挥了重要的作用,然而很少有人知道大脑怎样编码金钱损失。Seymour等人研究发现,后侧纹状体(posteriorstriatum)的激活与金钱损失显著相关。消费者在购买产品时,一方面会获得预期奖励(得到偏爱的产品),一方面必然体会到金钱损失(需要支付产品),那么购买产品中消费者所体会到的金钱损失是否也与纹状体有关,下文将给予相关的介绍。

首先需要说明的是,伏隔核(NAcc)和嗅结(Tuberculum olfactorium)组成了腹侧纹状体(ventral striatum),由于实验设计和分析技术等问题,不同的研究者在探索消费者支付损失的研究中得出了不同的结论,有的定位范围较广则为腹侧纹状体,有的则较精细地定位到了伏隔核,而有的研究者直接把二者都当做预期激活脑区。

Knutson等人(2007)发现在其实验任务的产品展示阶段和价格阶段,被试对产品的偏好与伏隔核(NAcc)有关,这与一些研究成果相一致,都认为伏隔核的激活可预测随后的购买决策。此外,Raabet等人(2011)使用购物任务刺激范式,研究了冲动消费者的购买神经机制,Raabet在其假设和后文的讨论中指出,相比于非冲动消费者,冲动消费者在产品展示阶段其伏隔核(或者腹侧纹状体)都得到显著地激活。

由此可知较强的伏隔核(NAcc)激活与消费者的正性唤醒、产品偏好及想要得到产品有关,这可以预测消费者随后的购买可能性。

以上研究主要探究了伏隔核(NAcc)在购买任务中的作用,然而也有不少研究采用其他的研究范式探索了纹状体在与购买相关的决策中的作用。

Betas和Moore(2012)使用被试最喜爱的3种音乐(产品刺激)作为实验刺激材料,让被试听音乐并对其熟悉性和喜爱性进行评价,最后发现在听音乐阶段被试的腹侧纹状体(ventral striatum,VS)的显著激活与此种CD的销售数量显著相关,一定程度上预测了此种音乐的流行性,这也显示了被试对这种音乐产品的偏爱。De Martino等人(2009)使用竞价范式,研究被试在两种不同的交易背景中的消费行为神经机制。在其实验任务中,被试的背侧纹状体(Dorsal ventral striatum)激活与其出价(买卖两种交易中的出价,即WPT,最高支付意愿;WPA,最低售价)阶段及估价阶段正性相关,这表明背侧纹状体在独立交易阶段中发挥重要作用。而腹侧纹状体在与参考点(reference point,指被试做价值评估时所考虑自己是买方还是买方)相关的价值评估中发挥重要作用。在参考交易阶段腹侧纹状体激活显著,这个参考点是产生禀赋效应的重要变量,具体表现为当被试作为买方时,其最大支付意愿WPT减小,而作为卖方时,其最低售价WPA抬高,这表明腹侧纹状体在禀赋效应中发挥重要作用,这与Seymour等人(2007)认为腹侧纹状体的激活可能预示了心理上损失厌恶的趋势的观点不谋而合。

我们注意到,纹状体(striatum)不仅能够表征消费者的产品偏好,而且参与更加复杂的产品价值评估过程,背侧纹状体与腹侧纹状体似乎具有明确的分工趋势,而腹侧纹状体也与预期损失有关。奖赏(偏好)及惩罚(预期损失)两种相对系统在纹状体的重合表征,表明这方面的知识需要进一步的探索。

3.3 脑岛

在探究与恐惧(fear)和痛苦(pain)有关的问题时,研究者得到基本一致的结果:脑岛表征着人类的恐惧和痛苦等负性情绪或预期情感。消费者在做购买决策时,一方面感受着即将买到产品时获得奖励的愉悦之感,另一方面也有着货币损失的厌恶之感,这将导致消费者体会到损失金钱的恐惧和痛苦等负性情绪或预期情感。此外,有关神经经济学研究也表明脑岛与预期损失的脑机制有关。在心理生理学和神经经济学研究的基础上,现有消费者神经学研究表明,脑岛的激活程度表征了消费者的这一厌恶痛惜感。Knutson等人(2007)指出,在价格阶段,脑岛的激活水平有所下降,与非冲动消费者相比,冲动消费者的脑岛表现出显著的低激活,而非冲动消费者脑岛的强烈激活,显著的预测了随后的不购买行为。另外,Tusche等人(2010)在他的研究中发现脑岛可在被试未对产品进行加工注意的情况下仍旧能够预测其购买决策,说明即使消费者没有购买目的,一旦看到商品价格、预知到金钱损失时,脑岛可能自主性的加工这个过程。

脑岛的激活伴随着产品价格的出现,尤其是过高的价格,说明脑岛敏感于价格。而在同等条件下冲动消费者的脑岛激活水平较低说明其在消费决策过程中损失厌恶感越少,其购买行为更加普遍,因而可能会导致过分消费。

如前文已提到,脑岛和腹侧纹状体表征消费者的损失厌恶感都已取得相应的证据,脑岛敏感于价格,反应被试的损失预期认知,而纹状体在单独交易中表征产品偏好,反应被试的奖励预期认知,但一旦改变交易身份,其对同一件产品的价格加工出现巨大的改变,最低卖价高于最大支付意愿的效应证明了腹侧纹状体也表征了被试的损失厌恶,由此可见腹侧纹状体表征的损失厌恶比脑岛所表征的损失厌恶感更复杂,涉及了更多的除了价格、偏好等产品因素的交易身份等因素,因此正如研究者所总结到那样,对金钱损失厌恶脑神经的探究需要不断的推进。

总结归纳目前的脑成像研究结果可发现:第一,消费过程中,同一事件的大脑加工过程或许由多个大脑皮层或脑区表征,如伏隔核、腹内侧前额皮层都与消费者对产品的偏好有关,伏隔核和腹内侧前额皮层的激活能够正性的预测购买:脑岛、纹状体与消费者对预期金钱损失有关,脑岛的激活表达了消费者对支付金钱产生了相应的负性情绪,有恐惧和痛苦之感。第二,同一个大脑皮层或许表征了不同的加工过程。腹内侧前额皮层与消费者对产品的偏好心理、自控能力或人格特质以及对产品的价值评估有关;伏隔核激活与消费者正性唤醒、产品偏好及想要得到产品有关,这可以预测消费者随后的购买可能性;mOFC在体验任务中编码消费者的愉快体验,在评估决策价值任务中编码消费者的WPT。由此可见消费心理是一个权衡多种因素的过程,其大脑加工机制也显得格外复杂,由于目前的研究还处于初级探索阶段,众多的研究还未定论,需要更严密谨慎的研究范式及更具有多种交叉学科背景的人去探索。

4 消费者神经科学的发展制约与前景

4.1 研究方法的缺陷

消费者神经科科学的主要缺陷是研究结果的信度和效度的不确定性。由于现存研究缺乏可复制性,小样本被试(10-20人),刺激材料的不标准,相对简单的脑成像实验任务设计且昂贵的实验费用,未必能够从少数案列中得到有效的结果。即使研究技术方法在不断的改进,受时间和空间分辨率的影响,现有研究技术只是提出了一种测量皮层激活变化的间接方法。此外,交叉学科的研究往往需要更加宽泛的知识背景,由于对认知神经科学理论基础了解的不足,导致现有研究不能明确解释消费者决策过程的认知加工。再者,某些公司夸大消费者神经科学能够预测消费者的决策,这种言论越来越多的引起学者们的批判。

鉴于急需解决信度和效度不足的问题,一些研究者倾向结合ERP和fMRI两种技术来提高实验结果的信度和效度。fMRI技术主要解决了精确定位大脑神经活动的问题,而ERP的时间分辨率达到毫秒级,高空间分辨率和时间分辨率的结合能够使得数据的采集基本符合实时的要求,进而消费者在任务状态下的神经状况得到客观的测量。然而,鉴于整合技术的难度,目前少有研究者同时采用这两种技术于一个任务中,因此这是未来研究技术方面需要解决的突破点。

4.2 发展前景

目前,消费者神经科学的研究仍还处于“胚胎”时期。现有研究大多处于定义消费者神经学,关注品牌偏好和广告效应的脑机制,而对于产品价格定位研究则较少,值得关注。消费者神经科学研究应通过验证和发展现有价格理论去更好的理解经济和行为的本质,本文建议应从如下几个方面考虑:

4.2.1 关注情绪

在神经经济学中,情绪已成为一个重要因素且成为研究的焦点。Zurawicki(2010)在其《Neuromarketing,Exploring the Brainof the Consumer》一书提到,消费者如何购买、消费及体验是基于他们的中性情感或情绪性反应的。他认为,结合认知和情绪的交互影响,可探索消费者的心理账户问题。人们在看到较少喜欢的产品时右前额的激活增强,而看到喜欢的产品时左前额激活增强,这种非对称性脑激活模式存在于多种产品的价值评估当中,这就表明消费决策与情感不可分离。以往的行为研究重视了积极情绪在购买决策中的作用,且普遍认为负性情绪在购买决策中起到增强风险选择的作用。本文认为,相同效价的负性情绪在购买决策中的作用可能不同,例如某些人群在特定负性情绪下的购买行为有别于其他消费者。因此,加强对负性情绪影响购买决策的研究,以解释人们非理性、发泄性和调控性购买行为的生理机制实属必要。无论是消费者先前存在的某种情绪,还是对某些产品的固有情感,都影响着其购买决策,这是未来研究不可或缺的研究课题。

4.2.2 验证和发展现有经济理论

Hubert(2010)提出神经经济学的重要挑战是验证现有心理效应理论(如,前景理论)的经验问题,根据研究结果来拒绝、修正甚至发展现有理论。如现有研究结果对损失厌恶的探讨存在两种解释:一种认为损失厌恶是单独神经环路表征作用的结果,而另一种说法则认为损失厌恶是由多种神经环路交互作用的结果。消费者在买卖交易中随着交易身份的改变,对同一件产品价值评估有较大差异的情况属于典型的损失厌恶、禀赋效应问题,值得进一步的探讨。

4.2.3 理性消费脑机制

Zurawicki(2010)认为通过强调消费者自我控制和自我监控机制,人们能够抵制诱惑和更加明智的选择。而现有的研究大部分关注正常消费者的普通消费行为及少数研究关注冲动消费者的冲动消费行为,少有研究涉及到消费者如何抵制诱惑,做出理性消费这一现象,这也是研究者未来研究的一个方向。

5 结论

神经科学研究篇2

doi:10.3969/j.issn.1000-6729.2009.01.018

中图分类号:B842.1,B845.1 文献标识码:A 文章编号:1000-6729(2009)001-0068-05

1 引言

后悔理论[1-2]认为,后悔是一种当我们认识到或是想象自己如果做出了不同的决定,自己目前的状况本应会更好时的情绪。后悔是一种在决策过程中产生的情绪,也影响着之后的决策[3-5]。研究后悔有助于认识情绪与决策之间的相互作用,更好地做出决策。

后悔研究的首要问题是要将后悔与其他负性情绪,尤其是失望情绪区分开来。但早期研究多要求被试对虚拟情景下他人的情绪进行评估,缺乏真实性和责任感。因此,Mellers[4] 引入范式,将被试作为后悔的主体,以被试的主观评定分数作为指标,通过操纵不同的反馈方式(部分反馈和完全反馈)形成不同的比较基点:要求被试在两个转盘中选择其一,转盘指针所指向的结果为被试在这轮中所得的结果。在部分(失望)反馈条件下,被试只可以看到自己所选转盘的输赢情况,而不知道未选转盘的结果;完全反馈(后悔)条件下,被试可以同时看到已选转盘及未选转盘的结果。研究发现,完全反馈条件下的情绪反应比部分反馈条件下的情绪反应更强烈,证实了后悔是一种独立于失望的情绪。而这一范式的使用也使后悔研究摆脱了原来“隔靴抓痒”的困境,在以后的研究中得到广泛应用[6-7]。后悔研究的另一个主要问题是后悔对之后的决策有何影响。行为研究表明,后悔同时也影响着决策,体验过后悔的个体,其决策变得更为理智和有利[7-9]。这表明两者之间不是一种简单的因果关系,而是一种动态的,相互影响的过程。

纵观多年来的研究,后悔研究在实验范式和理论模型上都取得了很大的进展,但同时也存在着种种问题。在理论方面,早期的理论仅描述了后悔的情绪特性,从现象学的角度对后悔和其他负性情绪(例如失望)进行区分,但这种以现象为依据的分类也受到质疑[10]。由于研究技术的限制,传统的研究只关注了后悔产生的方面,并没有探究后悔影响决策行为的机制。因为仅从行为实验的结果,无法深入了解两者之间相互影响的过程。而近年认知神经科学的进展则为解决这些问题提供了一种新的思路和方法,对这两个方面都有所侧重,因此,当前研究呈现出两个主要走向:一是关注后悔与其他负性情绪在情绪体验以及神经机制上的差别[6-7, 11];二是关注后悔与决策之间的相互影响和调控[12]。

2 后悔产生的神经机制

行为研究只能从现象上,以被试的主观感觉作为单一的指标,研究后悔或其他负性情绪(如失望)是否产生以及在不同条件下的强度大小,但无法解释导致它们差异的生理机制是什么,也不能从实证的角度探究其具体的心理过程。由于情绪与生理反应之间的密切关系,使用生理指标(生物电、激活脑区等)是当前情绪研究的一个新方向,有助于认识不同情绪的心理过程和神经机制,以及它们在这两个方面上的差异。

Camille等[6]使用了Mellers范式,以皮肤电强度和主观评定结果作为指标,比较了正常人与眶额皮层损伤病人在后悔产生上的差别。研究发现,正常被试在后悔条件下的皮肤电强度更大,且信号的强度随着已选项结果与未选项结果之间差别的增大而增大;眶额皮层损伤的病人则表现出不同的模式,他们在失望条件下的强度更大,但两组被试在主观情绪评定中没有显著差异。因此,研究者认为眶额皮层损伤的病人能够在情绪生成以前对结果的输赢进行正确的编码,但在后悔产生的过程中出现障碍。而这种障碍可能是由于眶额皮层损伤的病人不能够对自己所负责任进行加工所造成的。此外,也可能涉及对负性反馈的加工、行为抑制、反事实思维[13]这些方面。这也从另外一个角度证明了Meller's的范式的确可以使被试产生不同的比较基点,从而分离后悔和失望。

但是,任务是以联结和逆转学习(在刺激、反应和反馈三者之间建立联结,或是破坏已有的联结,重新建立新的联结关系)为基础[14-15],而眶额皮层与逆转学习也有着密切的关系[16-17],所以眶额皮层损伤病人在逆转学习方面的障碍也可能是干扰实验结果的重要原因。同时,该实验范式还混淆了对结果的责任和反馈方式这两个变量,对研究结果的解释造成混淆。因此后来的研究者在使用该范式时,都对其进行了种种的改进,提高实验结果的有效性。

行为研究发现,除了比较方式,责任与后悔的产生之间也有着密切的关系[18-19],是后悔产生的必要条件。但Ordonez等则认为责任对后悔没有影响[20-21]。Coricelli[7]等在Mellers范式的基础上,增加了一个实验变量:被试是否可以选择赌注,并将电脑随机选择的条件作为基线,分离了责任感和是否看到未选择的结果这两个变量。结果发现,在不同条件下,被试在看到实验结果时激活的脑区以及其各自的激活强度会有所不同:与电脑随机选择的结果相比,被试在两种反馈条件下看自己所选择的结果的输赢,都会导致腹侧纹状体被激活。而被试自己选择的情况下,颞中回、中脑等脑区在部分反馈条件下被激活;外侧眶额皮层、顶下小叶、前扣带回和海马在完全反馈条件下被激活,且内侧眶额皮层的激活强度、被试的情绪自评与两个选项的结果(选择项和未选择项)之间的差值大小成正比。也就是说,外侧眶额皮层可能与负性情绪的加工有关,而内侧眶额皮层与结果评价有关(评价本来应有的结果和实际出现的结果之间的差异)。该研究较为直观地揭示了后悔产生与眶额皮层的密切关系,在一定程度上支持了后悔理论;也充分考虑了责任的影响,使人们对后悔产生过程的影响因素和机制的了解更为完善。但研究结果并未能明确完全反馈和部分反馈之间的差异仅仅是加工强度上的差异还是情绪性质上的差异,这也是目前情绪研究中的一个难点问题。因而单凭两种条件下激活脑区的差异,只能证明眶额皮层与后悔有着密切的关系,但不能简单断定眶额皮层就是后悔产生的特异性区域。此外,这一脑区在后悔产生的神经回路中扮演了什么角色,它是影响后悔产生的核心过程,还只是影响其中的某个子过程或者相关因素?具体心理过程和神经机制的结合,是后续研究的一个重要方向。

Coricelli[22]总结神经心理学与fMRI的研究后认为,除了受刺激的物理属性所驱动的输赢或对错评价以外,后悔的产生涉及两个独特的加工过程:陈述性加工(declarative process)和自上而下的调整(top-down modulation)。前者是指个体通过陈述性的语言,描述结果及提醒自己在以后的决策中避免再出现类似的错误,形成陈述性记忆,其主要加工区域为海马;后者是指个体根据已选项结果和未选项结果之间的比较和陈述性记忆,思考自己对结果应负的责任以及结果本应是什么的反事实思维过程(认知调整),其主要加工区域为眶额皮层、背侧前扣带回和杏仁核。这一模型是目前对后悔产生总结最全面的模型,但也存在以下问题:没有明确地揭示相关的认知加工与后悔产生的关系,这些认知加工之间是串行还是并行?相关脑区在回路中到底充当着什么样的角色,其相互关系又是如何?除眶额皮层外的某个脑区的损伤是否同样会导致后悔的缺失?现有的研究数据还不足以对此作出明确回答。

3 后悔影响决策的神经机制

根据先前的结果,调整之后的行为决策是人类适应性的体现。早期的效用理论[23]、后悔理论[2]都对此提出各自的解释,并一致认为:人们会根据选项间效用值的比较结果,调整下一次的决策行为。行为研究也普遍证实了后悔对决策的影响:个体都倾向于回避曾经给他们带来更强后悔的选项,并据此调整决策[9, 24]。但是这些理论和研究结果都无法解释后悔对决策起作用的机制。而神经心理学的研究发现,眶额皮层损伤的病人则缺乏这种调整自己决策的能力[6],常会做出对自己不利的决策。这一现象的原因是仅与后悔产生有关,还是在决策阶段也出现了异常?从现有的理论以及仅仅探索后悔的产生机制都无法解决,需要从神经生理的角度分析后悔对决策的影响机制。

“躯体标记假设”(somatic marker hypothesis)为此提供了较为合理的解释[25-26],认为个体在对结果进行预期的过程中,会产生相应的情绪生理信号,影响以后的决策行为,而这种情绪标记则源于个体对以前类似事件的情绪体验:负性情绪体验导致负性的躯体标记,对决策产生预警;正性的躯体标记则对决策产生激励,从而提高决策过程的准确性和效率,这种标记的缺乏或阻断则会降低决策的效能。而这个过程主要涉及杏仁核[27-29]、腹内侧前额叶(包括眶额皮层)[30-31]、背侧前扣带回[32]等脑区。如果这些脑区受损,会使个体对负性反馈缺乏相应的生理反应,从而在调整行为时出现困难。

Coricelli等[7]对选择阶段的激活的脑区进行分析后也发现,被试在对选项进行选择时,与他们接受结果反馈时所激活的脑区相同,如内侧眶额皮层、右外侧眶额皮层、顶下小叶、海马以及左侧杏仁核,表明人们在决策时会重新激活以前产生的后悔的表征,使得之前所积累的经验以及情绪体验对当前的决策造成影响。电生理研究则发现,在的初始阶段,被试只有在奖赏出现时才会出现较强烈的皮肤电反应,但经多次重复以后,其在选牌时也同样会出现较强的皮肤电反应[13]。而强化学习理论则提出,ERN(error-related negavitity,错误相关负波)波幅除了反映输赢大小,还反映了个体在承担风险和决策中的倾向。被试如果在前一轮中输了钱,那么在随后的反应倾向与输钱反馈时的ERN波幅呈正比。ERN波幅越大,该被试越倾向于回避随后中的风险[33],因此,Nieuwenhuis等[34]推测,ERN的产生可能是一种“躯体标记”,是情绪对决策起作用的机制之一。这些研究都表明,躯体标记充当了情绪与决策之间的中介,个体通过躯体标记可以直接做出有利于自身的选择。

综合神经心理学的研究结果,可以发现脑损伤病人的加工异常不仅仅只存在于后悔的形成阶段,也存在于决策阶段。但是在各阶段异常的原因是多方面的,目前尚未得出一致的结论。躯体标记的异常可能是其中的重要因素。

4 情绪和决策的关系

目前后悔的认知神经研究仍处于一个起步阶段,无论是在后悔的形成方面,还是后悔对决策的影响方面,研究者都进行了一定的探索。目前对这两种机制比较一致的看法是:个体首先就决策后反馈的效价以及其他性质建立表征,再根据各种背景因素(相对的大小、概率)对结果进行细致地评价比较,并且产生相应的情绪;在对下一次决策的结果进行预期时,相关的生理活动使得这些情绪体验会被重新激活,产生不同的情绪信号,并影响被试的决策或使其调整自己的行为,以避免再次出现负性结果。在这个过程中,多个脑区参与了相关的过程,主要包括:腹内侧前额叶(眶额皮层)、前扣带回(ACC)、杏仁核、海马、基底前脑。结合多项认知神经科学的研究结果,认知、情绪和行为三者的关系可以总结出以下关系式及各个加工阶段相关的脑区(见图1)。

某一个认知过程往往是多个脑区共同协作的结果,但目前的研究似乎还未能很好地揭示各个脑区之间的动态关系。与其他社会性情绪相似,后悔研究就理论和实验结果而言,其具体的机制和认知过程,外显的现象和内在加工机制之间的关系,还未被清楚地认识。

5当前研究存在的问题及未来的研究方向

目前,关于后悔的认知神经方面的研究逐渐深入,并在某些方面取得了突破性的进展,但仍然存在着不少问题。本文主要从以下三方面进行概括:① 情绪的生理机制和心理过程未能统一。关注心理过程的研究往往只是流于对表象的描述;关注生理机制的研究则无法明确后悔是否真正被诱发。后悔的核心过程是反事实思维,但目前对此的研究还非常缺乏,这方面认知神经机制的研究尚未起步。因此,如何提取出后悔的核心因素,将其与其他负性的预期情绪(如失望、内疚等)从情绪特性和认知过程上都区分开来,是未来研究的一个重点。② 对与复杂情绪相关的认知过程研究较少,关系不明确。目前的研究方法和手段更善于研究基本情绪,但对复合情绪关注较少。后悔与各种基本认知过程(强化物表征、结果评价、结果预期以及决策)密切相关,人们无法明确后悔的产生是由特定的脑区所负责的,还是仅仅是这些认知过程的一个“附属产品”,与特定的脑区无关。而这些认知加工之间的关系目前也并未明确,也没有足够的研究数据对模型的假设给予支持。③ 实验范式本身存在着混淆因素。Mellers的范式涉及了金钱的得失以及逆转学习这些干扰变量,而眶额皮层、杏仁核以及背侧前扣带回等脑区也与这些任务相关。无法明确得出这些脑区的活动是与后悔的产生有关,还是由于实验范式相关的认知加工所导致的。因此,研究非金钱得失的条件是否也能诱发失望和后悔,以及其所导致的不同脑区的激活,可以帮助我们更好地了解这一问题。

因此,未来的研究方向应该集中于以下几个方面:①研究不同的认知过程以及相应的脑区之间的关系,可以通过使用具有较高时空分辨率的研究手段,探测不同的脑区在激活时程上的特点,从而建立后悔产生的神经回路模型。② 对后悔的核心-反事实思维进行深入研究,明确其认知神经机制:眶额皮层、杏仁核以及背侧前扣带回等相关脑区的相互作用模式,以及它们如何影响人类的决策过程。③ 在明确后悔的核心性质的基础上,设计更为完善的实验范式,深入分析情绪产生的脑机制,分析不同负性情绪之间相互作用、特殊的神经回路以及共同涉及的脑区,并为心理和精神治疗提供更多的理论和临床依据。

参考文献

[1]Bell DE. Regret in decision-making under uncertainty[J]. Operat Res, 1982, 30(5): 961-981.

[2]Loomes G,Sugden R. Regret Theory: An Alternative Theory of Rational Choice under Uncertainty[J]. Econom J, 1982, 92(368): 805-824.

[3]Mellers BA, Schwartz A, Ho K, et al.Emotional Reactions to the Outcomes of Risky Options[J]. Psychol Sci, 1997, 8(6): 423-429.

[4]Mellers B, Schwartz A, Ritov I. Emotion-Based Choice[J].J Exp Psychol, 1999, 128(3): 332-345.

[5]Marchiori D, Warglien M. Predicting human interactive learning by regret-driven neural networks[J]. Science, 2008, 319(5866): 1111-1113.

[6]Camille N, Coricelli G,Sallet J, et al.The involvement of the orbitofrontal cortex in the experience of regret[J]. Science, 2004, 304(5674): 1167-1170.

[7]Coricelli G, Critchley HD, Joffily M,et al. Regret and its avoidance: a neuroimaging study of choice behavior[J]. Nature Neurosci, 2005, 8(9): 1255-1262.

[8]Zeelenberg M, Beattie J. Consequences of Regret Aversion 2: Additional Evidence for Effects of Feedback on Decision Making[J]. Organizat Behav Human Decision Proc, 1997, 72(1): 63-78.

[9]Zeelenberg M, Beattie J, vander Pligt J,et al., Consequences of Regret Aversion: Effects of Expected Feedback on Risky Decision Making[J]. Organizat Behav Human Decision Proc, 1996, 65(2): 148-158.

[10]Connolly T. Butler D. Regret in economic and psychological theories of choice[J]. J Behav Decis Making, 2006, 19(2): 139-154.

[11]Barrett LF, Mesquita B, Ochsner KN, et al. The experience of emotion[J]. Ann Rev Psychol, 2007, 58: 373-403.

[12]Zeelenberg M, Pieters R. A theory of regret regulation 1.0 [J].J Consum Psychol, 2007, 17(1): 3-18.

[13]Bechara A, Tranel D, Damasio H, et al. Failure to respond autonomically to anticipated future outcomes following damage to prefrontal cortex[J]. Cerebral Cortex, 1996, 6(2): 215-225.

[14]Cohen MX, Elger CE, Ranganath C. Reward expectation modulates feedback-related negativity and EEG spectra[J]. Neuroimage, 2007, 35(2): 968-978.

[15]Fellows LK, Farah MJ. Ventromedial frontal cortex mediates affective shifting in humans: evidence from a reversal learning paradigm[J]. Brain, 2003, 126(Pt 8): 1830-1837.

[16]Mitchell DG, Fine C, Richell RA, et al. Instrumental learning and relearning in individuals with psychopathy and in patients with lesions involving the amygdala or orbitofrontal cortex[J]. Neuropsychology, 2006, 20(3): 280-289.

[17]Schnider A, Mohr C, Morand S, et al. Early cortical response to behaviorally relevant absence of anticipated outcomes: a human event-related potential study[J]. Neuroimage, 2007, 35(3): 1348-1355.

[18]Gilovich T,Medvec VH. The Temporal Pattern to the Experience of Regret[J]. J Pers Soc Psychol, 1994, 67(3): 357-365.

[19]Zeelenberg M, van Dijk WW, Manstead ASR. Reconsidering the Relation between Regret and Responsibility[J]. Organizat Behav Human Decis Proc, 1998, 74(3): 254-272.

[20]Connolly T, Ordonez LD,Coughlan R. Regret and Responsibility in the Evaluation of Decision Outcomes[J]. Organizat Behav Humam Decis Proc, 1997, 70(1): 73-85.

[21]Ordonez LD, Connolly T. Regret and Responsibility: A Reply to Zeelenberg et al. (1998) [J]. Organizat Behav Human Decis Proc, 2000, 81(1): 132-142.

[22]Coricelli G,Dolan RJ, Sirigu A. Brain, emotion and decision making: the paradigmatic example of regret[J]. Trends Cognit Sci, 2007, 11(6): 258-265.

[23]Tversky A, Kahneman D. The framing of decisions and the psychology of choice[J]. Science, 1981, 211(4481): 453-458.

[24]Dohke R. Regret in decision-making: The influence of prior experience on experienced regret[J]. Int J Psychol, 2004, 39(5-6): 132-132.

[25]Bechara A, Damasio AR. The somatic marker hyphothesis: A neural theory of economic decision[J]. Games Econom Behav, 2005, 52: 336-374.

[26]Damasio AR. Toward a Neurobiology of Emotion and Feeling: Operational Concepts and Hypotheses[J]. Neuroscientist, 1995, 1(1): 19-25.

[27]Baxter MG, Murray EA. The amygdala and reward[J]. Nature Rev Neurosci, 2002, 3(7): 563-573.

[28]De Martino B, Kumaran D, Seymour B, et al. Frames, biases, and rational decision-making in the human brain[J]. Science, 2006, 313(5787): 684-687.

[29]Kahneman D, Frederick S. Frames and brains: elicitation and control of response tendencies[J]. Trends Cognit Sci, 2007, 11(2): 45-46.

[30]Gomez Beldarrain M, Garcia-Monco JC, Astigarraga E, et al. Only spontaneous counterfactual thinking is impaired in patients with prefrontal cortex lesions. Brain research[J]. Cognit Brain Res, 2005, 24(3): 723-726.

[31]Pais-Vieira M, Lima D, Galhardo V. Orbitofrontal cortex lesions disrupt risk assessment in a novel serial decision-making task for rats[J]. Neuroscience, 2007, 145(1): 225-231.

[32]Miller G.The good, the bad, and the anterior cingulate[J]. Science, 2002, 295(5563): 2193-2194.

[33]Hewig J,Trippe R, Hecht H, et al. Decision-making in blackjack: An electrophysiological analysis[J]. Cerebral Cortex, 2007, 17(4): 865-877.

[34]Nieuwenhuis S,Holroyd CB, Mol N, et al. Reinforcement-related brain potentials from medial frontal cortex: origins and functional significance[J]. Neurosci Biobehav Rev, 2004, 28(4): 441-448.

神经科学研究篇3

关键词 音乐,语言,神经基础,失乐症,失语症。

分类号 B845.1

1 引言

语言是人类区别于其它物种的杰出能力之一。长期以来,无论是在基础神经科学还是在应用神经科学研究领域,对语言加工机制的探讨都激发了研究者们极大的兴趣。音乐在传统研究中一般是艺术或哲学领域的课题,但随着近年来脑成像技术的迅速发展,以及对于各种认知功能的脑内结构更为深入的了解,音乐能力与大脑的关系也逐渐引起了认知神经科学家的关注。人类的音乐能力如同语言能力一样,与大脑特定的神经结构基础密切相关。通过对音乐的研究,人们可以对语言加工、大脑可塑性、情绪的起源等方面有更深入的了解。通过两者的比较研究,可以更深入更完整的探讨大脑的神经机制。

从结构上说,音乐和语言一样,都是由一些分离的元素按照一定的规则组成的具有等级结构的序列。简单来说,正如语音构成词汇,词汇组成句子,在音乐中,音调构成旋律,旋律组成乐曲。近年来涌现出很多对两者进行比较的研究,包括学习过程,大脑可塑性,音调知觉,文化特异性等方面。本文主要分析、比较有关二者神经机制的研究,着重从神经影像学角度与神经心理学角度两个方面展开。

2 神经影像学的研究

2.1 音乐和语言的结构规则

结构规则(syntax)指由分离元素组成序列时所遵循的原则,包括多重层面,如语言中的构词法、短语构成的规则、组句的规则;音乐中和弦、和弦序进及音阶等构成的规则。见图1。

结构规则能使大脑对输入的信息做相应的转换,从而使这些以等级结构关系组合在一起的一系列分离元素传达特定的信息。在语言中,通过结构规则(句法)表达信息的一般形式为“谁对谁做了什么”;在音乐中,结构规则所传达的信息是通过时而紧张时而舒缓的节奏变换来体现的。这些多种多样的规则以内隐的形式保存在人类的头脑中。使人们能够知觉到不协调的情况,如句子中主谓不一致(“our baby love his books”)或音乐中的和弦走调。

既然语言与音乐都具结构规则,那么这些规则在大脑中的加工是否拥有共同的神经机制?或者说,加工结构规则的神经基础在音乐和语言上是不是分离的?神经影像学的一系列研究表明二者的神经机制至少是部分重叠的。

音乐理论认为,和声具有制约音乐形式的结构功能:它组织音高的纵向结合;确立或瓦解调性、调式;发展或终止某一结构;听众能根据前一段和声预期随之出现的和声特性。

Maess等通过脑磁图及源分析发现,对和声序进中走调和弦的觉察激活了布洛卡区及其右半球的对应脑区,过去普遍认为布洛卡区是加工语言中句法任务所专有的,这一研究结果对布洛卡区的语言特异性提出质疑,表明音乐规则和语法规则很可能都是由这个脑区加工的。Daniel等通过功能性核磁共振成像发现,Broadmann47区(BA47区)在加工声音刺激在时间上的连贯性时起到重要作用,当被试聆听被拆分的、不连贯的乐曲时,这个区域及其右半球对应脑区比聆听正常乐曲时有更大的激活。过去的研究认为,左额下皮层被认为与口语或手语中的句子理解过程高度相关,而Daniel则观察到位于左额下皮层前腹侧的BA47区在更广义的范围内负责加工刺激的时序结构。而并不仅仅局限于语言。

Koelsch等通过事件相关电位技术研究了加工音乐规则与加工语言规则的相互影响。对被试听觉呈现和弦(正常和弦或走调和弦),同时视觉呈现句子(句法正确或句法错误)。当和弦与句子同时呈现时,发现二者的交互作用:在走调和弦呈现时,句法错误条件与句法正确条件相减得到的差异波LAN(左前负波)的波幅比听到正常和弦时的波幅小,这种交互作用的出现说明二者可能需要共同的加工资源。另外,Koelsch等在一项功能性核磁共振研究中。发现被试对不规则的、或与预期不符和的和弦序进的觉察激活了包括布洛卡区、维尔尼克区、颞上回、颞横回、颞平面、极平面、前上脑岛皮层在内的皮层网络,这个研究结果与前面所述的Maess的研究结果都认为语言和音乐加工很可能分享一些共同的神经基础。

Patel等以西方音乐和语言为刺激材料,发现了在规则违反时两种材料都能诱发一个正向的ERP成分P600。以前有研究证明P600与句法复杂性的关系,认为P600反应了对句法结构的再分析的过程,Patel的研究则说明了P600并非语言加工所特有,至少音乐材料中的结构规则的不和谐也可诱发这个成分,并且这种不和谐程度对于P600的影响与句法加工过程中产生的影响模式是基本一致的。

2.2 音乐和语言的意义

表达含义、交流信息是语言最基本的功能,但是对于音乐是否能够传达含义,目前还不是十分清楚。许多语言学家认为音乐没有表达特定含义的功能,但音乐理论家认为,作曲者通过音乐来表达自己的思想,音乐所传达的意义是音乐中不可或缺的一部分。音乐的含义至少可以从4个方面界定:由特定的声音形式模仿客体(某种音色的声音与某种物体的声音接近);乐曲引起特定的心境;乐曲激起音乐之外的联想;乐曲中不同的节奏变换诱发的情绪感应。

Koelsch等在事件相关电位的研究中对被试分别呈现句子或乐曲,来比较对目标词的启动效应。结果发现,音乐和语言一样,即使对于未受过专门音乐训练的普通人,也能够很快理解作曲家在音乐中试图表达的含义,从而激活相关的语义概念。

从以上列举的神经影像学的研究中可以看出,研究技术包括了功能性核磁共振、脑磁图及事件相关电位等手段:研究方法方面,音乐和语言两个领域的研究都用到了规则违反范式;研究结果中,尤其是在对结构规则的加工中,音乐和语言的加工或者激活了相似的脑区,或者是诱发相似的ERP成分,这意味着二者可能拥有一些相同的神经基础。

3 认知神经心理学的研究

在以认知障碍患者为研究对象的认知神经心理学研究中,通常采用个案研究的方式,借助患者特定的、认知能力的相关和分离模式,来探讨患者认知功能的受损或保留环节,进而推测出正常人的认知机制和脑的功能组织定位。

失语症(aphasia)是由于脑损伤而导致对各种语言符号的表达及认识能力受损或丧失,即在意识清晰无严重智能障碍的前提下,既无视、听觉缺损,亦无口、咽、喉等发音器官的肌肉瘫痪及共济运动障碍,却听不懂别人及自己的讲话,说不出要表达的意思,不理解亦写不出病前会读会写的字句。历

史上对失语症的报道较多,并且关于不同类型失语症的划分及其对应脑区损伤的报道也较为详细。

失乐(感)症(amusia)是指由于先天性的原因或后天的脑损伤失去了理解音乐或感知音乐某种成分的能力,可分为先天性失乐症和获得性失乐症,患者在言语理解和言语输出上与常人无异,并且可以辨认日常生活中的各种声音,但是他们不能觉察到乐曲中错误的音调,对于经常听到的最熟悉的旋律也不能辨认。这类病人的出现提示大脑中可能存在负责音乐加工的独立的脑区,这为研究音乐的脑机制提供了重要线索。

对于失语症和失乐症,认知神经心理学中都有大量的研究。Shebalin(1902-1963)是历史上著名的失语但未失乐的病历,他是一位杰出的音乐家。Luria的报道描述了他脑损伤后的症状,在左半球颞叶及颞顶区动脉血管受损后。他的语言功能受到损坏,但音乐能力未受影响,并且继续创作了大量出色的乐曲。与此相反,Geshwind曾报道的一位先天性失乐症的男性,他儿童时期曾尝试学习钢琴,但他的老师很快发现他不能辨别音调间的差异,并且不能唱歌,但他流利地掌握了三门外语。

由于存在上述失语症与失乐症双分离的现象,根据认知神经心理学中功能模块化和解剖结构模块化的假说,可以推断出,负责加工语言与音乐的脑区似乎并不是完全重叠的。因此,对于二者是否拥有共同的神经机制这个问题,在脑成像研究与脑损伤研究这两个领域,得出了彼此不一致的结果,值得进~步研究。目前研究者们正试图通过构建一些理论模型,来解释这一现象。

4 理论模型

认知理论告诉人们,语言和音乐在大脑中结构的表征是十分不同的。例如,所有语言中都有名词、动词、语法等,名词在句子中可以充当主语、直接宾语或间接宾语,在音乐中并无类似的对应物。另外,在句子中位置较远的两个词依然可能存在句法上的依赖关系,如图1中的“girl”和“opened”,并且这种关系很容易被知觉。而音乐中是否存在这种位置上的依赖关系,目前的研究还未确定,图1中所示的只是根据经验所得到的一个假设。所以,语言中的句法规则似乎更为紧密、严格,而音乐的结构规则更模糊、灵活,词语比和弦负载了更复杂的句法规则特征。

因此,音乐和语言的重叠并不是存在于“表征”这个层面。Patel等人认为,为了揭示二者的神经机制究竟是如何重叠的,首先需要对“结构规则的加工”和“结构规则的表征”作一个概念上的区分,并且假设负责规则加工的神经机制至少有一部分独立于负责规则表征的神经机制。Patel针对西方音乐的结构规则提出的“规则整合资源共享假设” (shared syntactic integration resource hypo the-sis,SSIRH)认为,对词或和弦进行加工时所需的认知资源取决于它们本身与整个句子或乐曲的关联程度,对于关联程度较小的词或和弦,需要更多的加工资源,才能把他们从“表征”区域提取出来。对于音乐和语言。二者的表征区域是独立的,但加工时所需的资源及负责加工的脑区是相同的。

SSIRH可以从一定程度上对脑成像与脑损伤的研究结果的分歧作出解释。对于脑成像研究中得到的关于语言和音乐神经机制重叠的结果,该理论认为脑成像考察了音乐或语言加工提取的过程,而负责加工的脑区是重叠的。根据前述的研究,这部分区域位于大脑前部。对于后天的获得性失乐症但未表现出失语症的病历,可认为是专门负责音乐规则表征的区域受损,而负责语言规则表征的区域,及负责二者加工的区域是完整的。对于先天性失乐症但未失语的单分离的病人,可解释为音调表征区先天性受损,虽然负责加工音乐的脑区完好,但是没有音乐信息的输入。

对失语症病人音乐知觉能力的考察也可以检验“规则整合资源共享假设”理论的正确性,但是在现代认知神经科学中,对这方面的研究几乎是一片空白。历史上报道的失语但未失乐的病人都是具有超常音乐才能的大音乐家,他们的音乐表征及加工过程可能与普通人并不相同,另外这些数据大部分是19世纪报道的,而且并未对这些音乐家在失语后是否保存了音乐规则的加工能力做出系统的考察与测试。Patel认为,也许是因为没有相关理论的铺垫,所以这方面研究未能引起认知神经科学家们的兴趣。而SSIRH则可对不同类型失语症病人的音乐能力做出预测。

例如,有些研究者认为,布洛卡失语症表现出的语法理解缺陷,是由于大脑不能激活后部言语区,即脑区之间的联接损伤引起的,而不是言语表征缺陷引起的。对于这种失语症患者,根据SSIRH则可推断其音乐中和弦加工也受到损伤,要验证这一点,可用和弦启动的范式对这类失语症患者进行考察,从而可以对该理论做出进一步的检验。

另外,Peretz等研究者通过对各种类型的失乐症病人的神经心理学调查,提出了一个大脑音乐加工的模型(见图2)。Peretz认为,音乐的加工包括对基本模块的加工以及模块之间联接的加工,有些模块如对曲调的编码、乐曲轮廓的分析等被认为是音乐加工所专有的,有些模块则是音乐和语言共同拥有的。但该模型尚需要更多定位明确的失乐症病例以及脑功能成像数据的支持。

5 小结

音乐和语言都是社会文化的重要组成部分,通过对二者的比较研究,可以更加深入地了解它们的神经基础,也可以对相关的其它问题获得初步认识:

①大脑听觉皮层的细化研究。音乐和语言都是复杂的听觉刺激,对这两类声音的处理可能涉及到两半球听觉皮层不同功能组织,通过对二者不同声音特性的区分,有助于对听觉皮层功能组织的进一步细化研究。

②音乐训练与语言习得的相互影响。已有研究显示接受音乐训练的儿童比未接受音乐训练的配对组表现出更好的言语记忆,在此问题上对大脑在结构和功能上的可塑性进行深入探讨。有助于认识和开发大脑的潜力,具有深远的现实意义。

③音调语言与非音调语言加工机制的探讨。Zatorre等人总结了一系列关于音调语言与非音调语言的加工机制的比较研究,而另有证据显示了音调语言与特定音乐能力之间的潜在联系,因此,在未来的研究中,将音乐、音调语言、非音调语言结合起来进行细化研究。可能会得到一些启发性的结论。

对于音乐和语言是否拥有共同的神经基础,现有的研究结果还不能做出合理可靠的解释。一方面,大多数失语症或失乐症的病历都是被当作奇闻轶事被报道和描述的,并未经过系统的科学研究:另一方面。基于已有数据提出的理论模型也不够完善,Patel提出的SSIRH只是针对结构规则提出的,对其它方面的加工没有涉及,并且目前还没有研究能够确定负责结构规则加工与表征的脑区的具体部位。而Peretz的音乐加工模型数据支持还不够充分。

神经科学研究篇4

“文化神经科学”是近几年兴起的一个交叉学科,主要研究文化与人类大脑的相互作用,研究文化经验如何与生

神经科学研究范文

神经科学研究篇1关键词 消费者神经科学;fMRI;内侧前额叶皮质;脑岛;眶额叶分类号 B849:C93;B845人们在为选择的产品支付费用时,是否痛并快乐着?消
点击下载文档
确认删除?
VIP会员服务
限时5折优惠
回到顶部