腦電圖對心理學研究的價值探索

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1概述

一直以來，社會心理學家與人格心理學都致力于解決人類社會的行為復雜性的問題。在傳統的研究中，社會與人格心理學家通常采用問卷調查、行為實驗范式以及觀察等方式。然而在過去的二十年以來，社會心理學與人格心理學的研究中神經科學的方式被越來越廣泛的使用。社會神經科學領域依然成為一個流行的子領域，其中包括了專門的期刊、學科以及著作等等。在過去的幾十年里，隨著神經科學的方式被越來越多的人格與社會心理學所使用，使得人們對于這一領域更加關注。1992年，JohnCacioppo和GaryBerntson在《AmericanPsychologist》雜志上發表的文章中首次使用了“社會神經科學”這一詞匯，他們在這篇文章中談論了社會心理學研究以及理論在“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的重大貢獻，JohnCacioppo和GaryBerntson經常被認為是社會神經科學之父。廣義上講，“社會神經科學”是一個領域，其目的是研究大腦如何處理并理解我們與社會互動的相關信息。社會神經科學是一個高跨度的學科領域，這一領域中吸引了人類學家、經濟學家、神經科學家、哲學家、精神病學家、心理學家以及社會學家，他們都對人類與社會互動信息的處理與理解問題提出了獨特的觀點。這一領域致力于理解生物系統如何影響社會行為，更進一步來說，這一領域的目標是了解決定社會行為本質的細胞、遺傳、激素以及腦神經機制，并且是如何參與到社會互動的認知過程當中的。

2社會神經科學的起源

在社會心理學與人格心理學被定義為研究領域之前，人們就對理解大腦與社會行為之間的關系產生了興趣。公元前3世紀的希臘醫生Erasistratos就采用測量心跳的方式試圖找出一個男孩心率不穩定的原因，而其結果則是迷戀導致了心率的變化。在多個世紀后，在此文的研究中開始使用顱相學圖來定位大腦特征與個人技能相對應的位置。盡管FranzJosephGall等顱相學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一直是認識神經科學研究的主要動力。1848年，PhineasGage在使用炸藥和鐵棒為即將到來的鐵軌鋪路時，炸藥爆炸導致3英尺長的鐵棒擊中了他的側面，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行為卻發生了改變。這一事件導致了大腦功能專門化的早起觀察，對于認識他的人來說，他的社交行為無法被忍受，但是其認知功能完好無損，這為大腦功能專門化的觀點提供了重要證據。在過去的幾十年中，大腦功能專門化的證據被積累起來，然而神經科學家們卻形成了一個普遍的共識，那就是大腦的多個不同區域可能共同工作，形成復雜的心理與行為過程。雖然，心理學家已經成功地使用行為觀察與自我報告的方式來評估社會現象，但是已經有研究者認識到依賴這些方法來探究行為以評估社會過程的缺點。如自我報告方法容易受到自我表現偏見的影響，尤其是這種偏見有時候會與黑人白人之間的偏見有關。因而為了尋找一個更合適的研究方法，Rankin和Campbell(1955)測量了皮膚電反應，發現白人被試與黑人被試想比具有更大的皮膚電反應。Sigall和Page(1971)設計了虛假的探索方式，告知被試手臂上的電極被連接在了一個不存在的測謊儀上，因而能夠探索其真是的社會態度。在這一系列的研究中發現，這種研究方式已經能夠探索較為真實的態度問題。對于研究一些可能存在欺騙隱瞞的心理問題的心理學家來說，這樣的研究方式無疑是非常受歡迎的。無獨有偶，已經有多個研究領域都能夠通過使用神經科學的測量方式來更真實的探索某些問題。Waller于1887年使用毛細管靜電計來記錄人類心臟的電活動。社會心理學家今天仍然會使用心率來研究人們對于威脅和挑戰的反應（Blascovich＆Tomaka，1996）。而腦電圖（EEG）則是1929年由Berger推廣，運用頭前部與后部的電極測量大腦中的電活動。多年以來，社會和人格心理學家利用發展中的生理技術來更好的探究、理解以及解釋社會過程，如使用放在面部的電極來測量面部肌肉的運動以探索情緒過程（Cacioppo＆Petty，1981）。現代社會心理學家使用腦電圖來探索一系列的社會過程，如人的感知、情緒反應以及共情等等。在20世紀70年代和80年代，計算機軸向斷層掃描（CAT）和正電子發射斷層掃描（PET）等新的腦成像方法的發展使得大腦的一些結構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90年代，功能性磁共振成象（fMRI）被引入神經科學界。部分學術期刊也表達了這種共識，如JournalofPersonality和SocialPsychology都于2003年設立了社會神經科學的專門板塊，第二年NeuroImage便隨之效仿，2006年6月專門推出了專注于這一領域的SocialCognitiveandAffectiveNeuroscience期刊被推出。2010年SocialCognition期刊描述神經科學在社會心理學的研究結果，包括在社會神經科學家們DavidAmodio,BruceBartholow,JohnCacioppo,WilliamCunningham,TiffanyIto,andJeffreySherman等等。今天，社會神經科學的研究已經滲透到了社會與人格心理學領域的所有主要期刊以及大部分的普通期刊。

3神經科學的方法同社會與人格心理學的融合

社會神經科學研究有兩種常見的謬誤:(1)社會神經科學的目的是將有關社會和人格變量的心理過程本地化到大腦的特定區域;(2)使用神經科學方法的研究人員只是在用行為和自我報告的方法重述早期的研究。盡管每一種研究方法都有其時間和地點，但將神經科學技術應用于研究社會和人格問題，可以為該領域帶來比這些有限的方式多得多的東西。使用神經科學方法可以幫助研究與社會和人格心理學相關的實質性問題的一個方法是，提供一個人對他/她可能無法或不愿意報告的刺激的反應的不引人注目的測量。如，雖然經常被討論為反映認知過程，但反應時間數據實際上反映的是認知操作的結果，而不是操作本身。也就是說，反應時間數據混淆了概念激活和反應輸出過程(Ito,Thompson，&Cacioppo,2004)，因此不能表明認知過程發生的水平。將現有的關于某一主題的行為研究擴展到一種方法論上，允許對認知過程的多個組成部分進行檢查，這通常是可取的，或許也是必要的。神經科學測量可以提供一個與特定認知過程相關的神經活動的多層面圖像。神經科學測量方法可以為社會和人格心理學家提供的另一個好處是，識別特定認知過程的時間過程，這是社會事件的結果。神經科學方法的使用,如腦電圖允許精確測量快速變化的神經活動相關的刺激,從而能夠評估任務相關的認知操作的時機和單獨的組件流程流的信息處理(Stern,Ray,&Quigley,2001)。在研究社會心理學家和人格心理學家感興趣的許多現象時，時間上準確的測量方法是很重要的。例如，研究人員利用事件相關電位來研究面部表情處理發生的時間。腦電圖研究表明，在接觸人臉后，面部表情對神經處理的影響在120到180ms之間(Eimer&Holmes,2007)。這些發現有助于建立情感處理的模型，并闡明這一過程的時間進程。利用神經科學的方法還可以檢查社會事件和刺激對神經處理的影響，從而有可能了解社會現象如何影響大腦。Eisenberger,Lieberman,以及Williams(2003)使用功能磁共振成像數據證明，由社會排斥引起的社會疼痛的處理過程是在類似的大腦區域進行的，這些區域在身體疼痛的經歷中被激活。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反應相關。諸如此類的研究有助于深入了解社會認知知覺過程的神經基礎，并有助于為社會心理學和人格心理學提供理論依據。社會和人格心理學家使用幾種成像技術來研究與社會行為有關的神經過程。每種測量方法的優缺點(如fMRI、PET、EEG)都有很好的記錄，因此在這里不會進行廣泛的討論。在決定使用哪種技術時，社會心理學家和人格心理學家在試圖決定哪種方法最適合他們時，應該權衡每種方法對于他們的特定研究問題的優缺點。如果你的目標是檢查一個正在展開的認知事件或行為的時間過程，使用腦電圖將是更好的選擇，因為它能夠測量電壓隨時間的動態。例如，以每秒1000個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特的特征。腦電圖可以有效地用于描述感覺、知覺和認知過程。與其他成像方法相比，腦電圖的另一個更實際的優勢是成本。

4腦電圖的簡介

1870年，GustavFritsch和EduardHitzig發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生對側刺激半球的肢體運動。不久之后，RichardCaton（1875）描述了第一次直接從活體動物大腦皮層表面記錄下來的電脈沖觀察。對這些早期實驗的回顧可以在Brazier(1963)找到。1929年，一位名叫HansBerger的德國精神病學家發表了他的研究成果，首次展示了人類腦電圖(EEG)的記錄。當這個領域被有關形態學和大腦定位的問題所占據時，Berger的研究促使人們轉向對反映在大腦電模式中的神經活動動力學的問題。這個流行詞除了腦電圖,Berger最出名的是他的觀察有節奏的振蕩10-30Hz的范圍,他比作“節奏”組件先前描述的振動記錄肘關節的外圍動作電流(霍夫曼&Strughold,1927)。Berger也是第一個證明這種振蕩活動，后來被稱為“Berger節律”或Alpha波段(8-13hz)，與個體的精神狀態有關的人。隨著技術的進步，人們認識到腦電圖作為一種非侵入性的大腦活動測量手段是具有巨大潛力的，可以被用來解決有關感覺、認知和運動功能本質的問題。例如，PaulineDavis(1939)在頭皮記錄的腦電圖中提供了第一個感覺誘發電位的演示之一，當被試從一個腦電圖通道記錄時，向他們展示聲音。被觀察到的是她所說的“影響效應（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，在一系列可預測的刺激重復之后。因此，這些“預期”效應可能是引發內源性認知腦活動的潛在測量方法的第一個例子。

5結論

社會和人格心理學家在他們的研究中利用神經科學的測量方法，探索到了更多的領域，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前現象的重要信息。并且社會神經科學作為一種交叉性的研究領域，其研究方式體現了其多元性的整合方式，將多種研究方式進行整合可以從更多的層面對于社會現象、社會行為以及社會過程的內容進行探索，使其研究在總結與整合時更具有價值與說服力。

作者：王步遙 馮廷煒 喬筱倩 單位：新疆師范大學