腦電圖對心理學(xué)研究的價(jià)值探索

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1概述

一直以來，社會(huì)心理學(xué)家與人格心理學(xué)都致力于解決人類社會(huì)的行為復(fù)雜性的問題。在傳統(tǒng)的研究中，社會(huì)與人格心理學(xué)家通常采用問卷調(diào)查、行為實(shí)驗(yàn)范式以及觀察等方式。然而在過去的二十年以來，社會(huì)心理學(xué)與人格心理學(xué)的研究中神經(jīng)科學(xué)的方式被越來越廣泛的使用。社會(huì)神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域依然成為一個(gè)流行的子領(lǐng)域，其中包括了專門的期刊、學(xué)科以及著作等等。在過去的幾十年里，隨著神經(jīng)科學(xué)的方式被越來越多的人格與社會(huì)心理學(xué)所使用，使得人們對于這一領(lǐng)域更加關(guān)注。1992年，JohnCacioppo和GaryBerntson在《AmericanPsychologist》雜志上發(fā)表的文章中首次使用了“社會(huì)神經(jīng)科學(xué)”這一詞匯，他們在這篇文章中談?wù)摿松鐣?huì)心理學(xué)研究以及理論在“大腦的十年”中的地位。然而，正式由于這本具有里程碑意義的著作以及多年來對科學(xué)的重大貢獻(xiàn)，JohnCacioppo和GaryBerntson經(jīng)常被認(rèn)為是社會(huì)神經(jīng)科學(xué)之父。廣義上講，“社會(huì)神經(jīng)科學(xué)”是一個(gè)領(lǐng)域，其目的是研究大腦如何處理并理解我們與社會(huì)互動(dòng)的相關(guān)信息。社會(huì)神經(jīng)科學(xué)是一個(gè)高跨度的學(xué)科領(lǐng)域，這一領(lǐng)域中吸引了人類學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、神經(jīng)科學(xué)家、哲學(xué)家、精神病學(xué)家、心理學(xué)家以及社會(huì)學(xué)家，他們都對人類與社會(huì)互動(dòng)信息的處理與理解問題提出了獨(dú)特的觀點(diǎn)。這一領(lǐng)域致力于理解生物系統(tǒng)如何影響社會(huì)行為，更進(jìn)一步來說，這一領(lǐng)域的目標(biāo)是了解決定社會(huì)行為本質(zhì)的細(xì)胞、遺傳、激素以及腦神經(jīng)機(jī)制，并且是如何參與到社會(huì)互動(dòng)的認(rèn)知過程當(dāng)中的。

2社會(huì)神經(jīng)科學(xué)的起源

在社會(huì)心理學(xué)與人格心理學(xué)被定義為研究領(lǐng)域之前，人們就對理解大腦與社會(huì)行為之間的關(guān)系產(chǎn)生了興趣。公元前3世紀(jì)的希臘醫(yī)生Erasistratos就采用測量心跳的方式試圖找出一個(gè)男孩心率不穩(wěn)定的原因，而其結(jié)果則是迷戀導(dǎo)致了心率的變化。在多個(gè)世紀(jì)后，在此文的研究中開始使用顱相學(xué)圖來定位大腦特征與個(gè)人技能相對應(yīng)的位置。盡管FranzJosephGall等顱相學(xué)家的工作不為人所知，但是其研究在過去的幾十年來這一觀點(diǎn)一直是認(rèn)識神經(jīng)科學(xué)研究的主要?jiǎng)恿Α?848年，PhineasGage在使用炸藥和鐵棒為即將到來的鐵軌鋪路時(shí)，炸藥爆炸導(dǎo)致3英尺長的鐵棒擊中了他的側(cè)面，穿透了他的大腦。盡管如此他還是活了下來，但是他的性格與社會(huì)行為卻發(fā)生了改變。這一事件導(dǎo)致了大腦功能專門化的早起觀察，對于認(rèn)識他的人來說，他的社交行為無法被忍受，但是其認(rèn)知功能完好無損，這為大腦功能專門化的觀點(diǎn)提供了重要證據(jù)。在過去的幾十年中，大腦功能專門化的證據(jù)被積累起來，然而神經(jīng)科學(xué)家們卻形成了一個(gè)普遍的共識，那就是大腦的多個(gè)不同區(qū)域可能共同工作，形成復(fù)雜的心理與行為過程。雖然，心理學(xué)家已經(jīng)成功地使用行為觀察與自我報(bào)告的方式來評估社會(huì)現(xiàn)象，但是已經(jīng)有研究者認(rèn)識到依賴這些方法來探究行為以評估社會(huì)過程的缺點(diǎn)。如自我報(bào)告方法容易受到自我表現(xiàn)偏見的影響，尤其是這種偏見有時(shí)候會(huì)與黑人白人之間的偏見有關(guān)。因而為了尋找一個(gè)更合適的研究方法，Rankin和Campbell(1955)測量了皮膚電反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)白人被試與黑人被試想比具有更大的皮膚電反應(yīng)。Sigall和Page(1971)設(shè)計(jì)了虛假的探索方式，告知被試手臂上的電極被連接在了一個(gè)不存在的測謊儀上，因而能夠探索其真是的社會(huì)態(tài)度。在這一系列的研究中發(fā)現(xiàn)，這種研究方式已經(jīng)能夠探索較為真實(shí)的態(tài)度問題。對于研究一些可能存在欺騙隱瞞的心理問題的心理學(xué)家來說，這樣的研究方式無疑是非常受歡迎的。無獨(dú)有偶，已經(jīng)有多個(gè)研究領(lǐng)域都能夠通過使用神經(jīng)科學(xué)的測量方式來更真實(shí)的探索某些問題。Waller于1887年使用毛細(xì)管靜電計(jì)來記錄人類心臟的電活動(dòng)。社會(huì)心理學(xué)家今天仍然會(huì)使用心率來研究人們對于威脅和挑戰(zhàn)的反應(yīng)（Blascovich＆Tomaka，1996）。而腦電圖（EEG）則是1929年由Berger推廣，運(yùn)用頭前部與后部的電極測量大腦中的電活動(dòng)。多年以來，社會(huì)和人格心理學(xué)家利用發(fā)展中的生理技術(shù)來更好的探究、理解以及解釋社會(huì)過程，如使用放在面部的電極來測量面部肌肉的運(yùn)動(dòng)以探索情緒過程（Cacioppo＆Petty，1981）?，F(xiàn)代社會(huì)心理學(xué)家使用腦電圖來探索一系列的社會(huì)過程，如人的感知、情緒反應(yīng)以及共情等等。在20世紀(jì)70年代和80年代，計(jì)算機(jī)軸向斷層掃描（CAT）和正電子發(fā)射斷層掃描（PET）等新的腦成像方法的發(fā)展使得大腦的一些結(jié)構(gòu)首次能夠通過高空間分辨率的方式形成三維的空間成像，這使得20世紀(jì)90年代，功能性磁共振成象（fMRI）被引入神經(jīng)科學(xué)界。部分學(xué)術(shù)期刊也表達(dá)了這種共識，如JournalofPersonality和SocialPsychology都于2003年設(shè)立了社會(huì)神經(jīng)科學(xué)的專門板塊，第二年NeuroImage便隨之效仿，2006年6月專門推出了專注于這一領(lǐng)域的SocialCognitiveandAffectiveNeuroscience期刊被推出。2010年SocialCognition期刊描述神經(jīng)科學(xué)在社會(huì)心理學(xué)的研究結(jié)果，包括在社會(huì)神經(jīng)科學(xué)家們DavidAmodio,BruceBartholow,JohnCacioppo,WilliamCunningham,TiffanyIto,andJeffreySherman等等。今天，社會(huì)神經(jīng)科學(xué)的研究已經(jīng)滲透到了社會(huì)與人格心理學(xué)領(lǐng)域的所有主要期刊以及大部分的普通期刊。

3神經(jīng)科學(xué)的方法同社會(huì)與人格心理學(xué)的融合

社會(huì)神經(jīng)科學(xué)研究有兩種常見的謬誤:(1)社會(huì)神經(jīng)科學(xué)的目的是將有關(guān)社會(huì)和人格變量的心理過程本地化到大腦的特定區(qū)域;(2)使用神經(jīng)科學(xué)方法的研究人員只是在用行為和自我報(bào)告的方法重述早期的研究。盡管每一種研究方法都有其時(shí)間和地點(diǎn)，但將神經(jīng)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于研究社會(huì)和人格問題，可以為該領(lǐng)域帶來比這些有限的方式多得多的東西。使用神經(jīng)科學(xué)方法可以幫助研究與社會(huì)和人格心理學(xué)相關(guān)的實(shí)質(zhì)性問題的一個(gè)方法是，提供一個(gè)人對他/她可能無法或不愿意報(bào)告的刺激的反應(yīng)的不引人注目的測量。如，雖然經(jīng)常被討論為反映認(rèn)知過程，但反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)實(shí)際上反映的是認(rèn)知操作的結(jié)果，而不是操作本身。也就是說，反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)混淆了概念激活和反應(yīng)輸出過程(Ito,Thompson，&Cacioppo,2004)，因此不能表明認(rèn)知過程發(fā)生的水平。將現(xiàn)有的關(guān)于某一主題的行為研究擴(kuò)展到一種方法論上，允許對認(rèn)知過程的多個(gè)組成部分進(jìn)行檢查，這通常是可取的，或許也是必要的。神經(jīng)科學(xué)測量可以提供一個(gè)與特定認(rèn)知過程相關(guān)的神經(jīng)活動(dòng)的多層面圖像。神經(jīng)科學(xué)測量方法可以為社會(huì)和人格心理學(xué)家提供的另一個(gè)好處是，識別特定認(rèn)知過程的時(shí)間過程，這是社會(huì)事件的結(jié)果。神經(jīng)科學(xué)方法的使用,如腦電圖允許精確測量快速變化的神經(jīng)活動(dòng)相關(guān)的刺激,從而能夠評估任務(wù)相關(guān)的認(rèn)知操作的時(shí)機(jī)和單獨(dú)的組件流程流的信息處理(Stern,Ray,&Quigley,2001)。在研究社會(huì)心理學(xué)家和人格心理學(xué)家感興趣的許多現(xiàn)象時(shí)，時(shí)間上準(zhǔn)確的測量方法是很重要的。例如，研究人員利用事件相關(guān)電位來研究面部表情處理發(fā)生的時(shí)間。腦電圖研究表明，在接觸人臉后，面部表情對神經(jīng)處理的影響在120到180ms之間(Eimer&Holmes,2007)。這些發(fā)現(xiàn)有助于建立情感處理的模型，并闡明這一過程的時(shí)間進(jìn)程。利用神經(jīng)科學(xué)的方法還可以檢查社會(huì)事件和刺激對神經(jīng)處理的影響，從而有可能了解社會(huì)現(xiàn)象如何影響大腦。Eisenberger,Lieberman,以及Williams(2003)使用功能磁共振成像數(shù)據(jù)證明，由社會(huì)排斥引起的社會(huì)疼痛的處理過程是在類似的大腦區(qū)域進(jìn)行的，這些區(qū)域在身體疼痛的經(jīng)歷中被激活。Crowley,Wu,McCarty,David,Bailey,和Mayes(2009)也通過腦電圖測量表明，被試在社交排斥后感受到的痛苦與該事件后的晚期積極電位的神經(jīng)反應(yīng)相關(guān)。諸如此類的研究有助于深入了解社會(huì)認(rèn)知知覺過程的神經(jīng)基礎(chǔ)，并有助于為社會(huì)心理學(xué)和人格心理學(xué)提供理論依據(jù)。社會(huì)和人格心理學(xué)家使用幾種成像技術(shù)來研究與社會(huì)行為有關(guān)的神經(jīng)過程。每種測量方法的優(yōu)缺點(diǎn)(如fMRI、PET、EEG)都有很好的記錄，因此在這里不會(huì)進(jìn)行廣泛的討論。在決定使用哪種技術(shù)時(shí)，社會(huì)心理學(xué)家和人格心理學(xué)家在試圖決定哪種方法最適合他們時(shí)，應(yīng)該權(quán)衡每種方法對于他們的特定研究問題的優(yōu)缺點(diǎn)。如果你的目標(biāo)是檢查一個(gè)正在展開的認(rèn)知事件或行為的時(shí)間過程，使用腦電圖將是更好的選擇，因?yàn)樗軌驕y量電壓隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)。例如，以每秒1000個(gè)樣本的速度記錄腦電圖是很常見的，這使得每毫秒頭皮記錄的電壓具有獨(dú)特的特征。腦電圖可以有效地用于描述感覺、知覺和認(rèn)知過程。與其他成像方法相比，腦電圖的另一個(gè)更實(shí)際的優(yōu)勢是成本。

4腦電圖的簡介

1870年，GustavFritsch和EduardHitzig發(fā)表了一篇具有里程碑意義的論文《論大腦的電興奮性》(OntheElectricalabilityofthebrain)(Fritsch&Hitzig,1870)，證明大腦皮層的電刺激可以產(chǎn)生對側(cè)刺激半球的肢體運(yùn)動(dòng)。不久之后，RichardCaton（1875）描述了第一次直接從活體動(dòng)物大腦皮層表面記錄下來的電脈沖觀察。對這些早期實(shí)驗(yàn)的回顧可以在Brazier(1963)找到。1929年，一位名叫HansBerger的德國精神病學(xué)家發(fā)表了他的研究成果，首次展示了人類腦電圖(EEG)的記錄。當(dāng)這個(gè)領(lǐng)域被有關(guān)形態(tài)學(xué)和大腦定位的問題所占據(jù)時(shí)，Berger的研究促使人們轉(zhuǎn)向?qū)Ψ从吃诖竽X電模式中的神經(jīng)活動(dòng)動(dòng)力學(xué)的問題。這個(gè)流行詞除了腦電圖,Berger最出名的是他的觀察有節(jié)奏的振蕩10-30Hz的范圍,他比作“節(jié)奏”組件先前描述的振動(dòng)記錄肘關(guān)節(jié)的外圍動(dòng)作電流(霍夫曼&Strughold,1927)。Berger也是第一個(gè)證明這種振蕩活動(dòng)，后來被稱為“Berger節(jié)律”或Alpha波段(8-13hz)，與個(gè)體的精神狀態(tài)有關(guān)的人。隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們認(rèn)識到腦電圖作為一種非侵入性的大腦活動(dòng)測量手段是具有巨大潛力的，可以被用來解決有關(guān)感覺、認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)功能本質(zhì)的問題。例如，PaulineDavis(1939)在頭皮記錄的腦電圖中提供了第一個(gè)感覺誘發(fā)電位的演示之一，當(dāng)被試從一個(gè)腦電圖通道記錄時(shí)，向他們展示聲音。被觀察到的是她所說的“影響效應(yīng)（on-effect）”，即聲音刺激開始后的多相波。Davis的早期研究還表明，“影響”可以在聲音刺激開始之前觀察到，在一系列可預(yù)測的刺激重復(fù)之后。因此，這些“預(yù)期”效應(yīng)可能是引發(fā)內(nèi)源性認(rèn)知腦活動(dòng)的潛在測量方法的第一個(gè)例子。

5結(jié)論

社會(huì)和人格心理學(xué)家在他們的研究中利用神經(jīng)科學(xué)的測量方法，探索到了更多的領(lǐng)域，這與早期的研究方式想比，能夠提供更多用以分析和解釋當(dāng)前現(xiàn)象的重要信息。并且社會(huì)神經(jīng)科學(xué)作為一種交叉性的研究領(lǐng)域，其研究方式體現(xiàn)了其多元性的整合方式，將多種研究方式進(jìn)行整合可以從更多的層面對于社會(huì)現(xiàn)象、社會(huì)行為以及社會(huì)過程的內(nèi)容進(jìn)行探索，使其研究在總結(jié)與整合時(shí)更具有價(jià)值與說服力。

作者：王步遙 馮廷煒 喬筱倩 單位：新疆師范大學(xué)