理论教育 不确定性决策的脑电成分:P300的广泛应用

不确定性决策的脑电成分:P300的广泛应用

时间:2023-05-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:具体到不确定性决策领域,一项综述性研究对79篇相关文献进行了回顾和归纳,并指出P300成分在不确定性决策中的广泛应用。后续研究广泛地验证了这些结论,特别是关于不确定性以及概率大小对P300成分的影响。其中一些研究重点关注了P300与反馈结果之间的关系。此外,P300成分还被认为与情感信息处理过程有关。总而言之,P300成分作为与决策紧密相关的成分,反映了决策的各个方面。

不确定性决策的脑电成分:P300的广泛应用

同时,随着认知科学的进步,事件相关电位(ERPs)技术被越来越多地引入决策相关的研究中。具体到不确定性决策领域,一项综述性研究对79篇相关文献进行了回顾和归纳,并指出P300成分在不确定性决策中的广泛应用(Chandrakumar et al.,2018)。P300是一个正走向的ERPs成分,一般在刺激出现后的中晚期(200~600毫秒)达到峰值(Patel、Azzam,2005;Wu、Zhou,2009)。P300一般呈现围绕中线对称的头皮电位分布(Donchin、Coles,1988;Enge et al.,2008;Gray et al.,2004),一般在中央-顶叶脑区被观察到最大的波幅(Coull,1998;Hillyard et al.,1995)。P300的典型波形如图6.1所示。

图6.1 P300的典型波形

图片来源:Chandrakumar D,Feuerriegel D,Bode S,et al.,2008.
Event-related potentials in relation to risk-taking:a systematic review[J].Frontiers in behavioral neuroscience,12:1-22,由作者整理翻译。

P300最早在1965年由萨顶(Sutton et al.,1965)首次提出。在该研究中,被试首先接收到一个提示(cue),随后而来的是听觉上的嘀嗒声或者视觉上的光亮。在一部分试次(确定试次)中,提示之后总是紧跟着听觉或者是视觉刺激中的一种,因此感官刺激的类型对被试而言是确定的。在另一部分试次(不确定试次)中,提示后出现的刺激类型并不固定,视觉和听觉刺激无规律地交替出现,被试很难预料每次提示后的感官刺激类型,因此感官刺激的类型对被试而言是不确定的。在不确定试次中,被试还被要求猜想即将呈现的感官刺激类型,这项操作的目的是探究猜对、猜错对事件相关电位具有怎样的影响。脑电信号在整个过程中被记录。该研究主要包括三项重要发现:①P300在确定试次中的波幅远小于在不确定试次中的波幅;②无论在何种类型的感官刺激下,小概率(33%)所诱发的P300波幅显著大于大概率(66%)所诱发的P300波幅;③被试在不确定试次中的猜想的正确性也会影响P300波幅,具体来说,无论在视觉还是听觉刺激中,猜错试次相比于猜对试次诱发了更大的P300波幅。后续研究广泛地验证了这些结论,特别是关于不确定性以及概率大小对P300成分的影响。

P300波幅大小被认为与注意资源分配、情绪动机水平以及认知负荷有关(Begleiter et al.,1983;Fan、Han,2008;Gray et al.,2004;Leng、Zhou,2010;Morgan et al.,2008;Nieuw enhuis、Aston-Jones、Cohen,2005;Wang et al.,2018;Wang et al.,2015;付超等,2018)。注意资源分配越多,所诱发的P300波幅越大;针对反馈结果的情绪动机水平越高,对结果赋予的主观价值越高,所诱发的P300波幅也越大;任务所导致的认知负荷越重,相应的P300波幅越小。(www.daowen.com)

P300成分也被广泛应用于金融风险实验中,用以探究P300在决策不同阶段中的作用。其中一些研究重点关注了P300与反馈结果之间的关系。虽然一些研究表明P300只与反馈结果的大小有关,即反馈结果越大所诱发的P300波幅越大,而P300波幅与反馈的效价无关(Sato et al.,2005;Yeung、Sanfey,2004),但近年来的一些研究认为P300不但与反馈结果的大小有关,也与反馈效价的加工相关(Hajcak et al.,2005;Polezzi et al.,2010;Rigoni et al.,2010;Wu、Zhou,2009)。P300被广泛认为可以作为注意力分配和高情绪动机水平的表征,而收益型反馈具有更高的主观价值并吸引更多的注意力分配,所以收益型反馈必然会比损失型反馈激发更大的P300波幅。这种结论也得到了大量已有研究的证实(Zhou、Yu、Zhou,2010;Leng、Zhou,2010)。

此外,P300成分还被认为与情感信息处理过程有关。凯尔等在研究中,把刺激图片分为正性、负性以及中性三种。实验结果发现,相比于中性图片,正性和负性的刺激图片都诱发了更大的P300波幅,这说明了P300成分与情绪的密切关系(Keil et al.,2002)。然而廖冲等(2019)却发现了相反的结论:在一项研究面孔表情加工的实验中,中性面孔诱发的P300波幅显著大于情绪面孔诱发的波幅。蔡荣华、任梦梦、张文洁(2018)的研究发现,在正性和中性图片启动下,内隐多效性选择加工都能观察到明显的P300成分。而相比于正性图片,中性图片启动的多效性选择加工诱发了更大的P300波幅。

此外,被试在面对愉快和恐惧类型的刺激时,P300波幅也会产生差异(Bistricky et al.,2014)。另外,伯梅、比尔、米尔拜尔发现在情绪体验的过程中,情绪的重新评估和抑制现象能够激发减弱的P300波幅表征(Boehme、Biehl、Mühlberger,2019)。但是情绪对于P300成分的影响机制究竟如何,仍然有待进一步的研究。

总而言之,P300成分作为与决策紧密相关的成分,反映了决策的各个方面。它既可以表征与任务相关决策的难度,也可评估决策结果的影响,还可表示情绪对决策的影响。因此,我们认为,在未来讨论P300成分的时候,应该结合实验本身以及需要探讨的问题,这样才能做出最合理的解释。

【注释】

[1]这方面更详细的综述,参见余荣军,周晓林,2007.神经经济学:打开经济行为背后的“黑箱”[J].科学通报,(9),992-998。

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