蔡明------前额叶作为心理理论神经基础的研究综述.doc

前额叶作为心理理论神经基础的研究综述蔡 明 文孝建（云南师范大学教育科学与管理学院 云南昆明 650092）摘要：该文以近年国内发表的论文为文献依据，首先对心理理论的概念进行了概括，然后分别介绍了有关研究结果显示的前额叶内侧面、前额叶眶部、腹内侧前额叶在心理理论能力和执行中的作用，最后对认知神经科学中前额叶的研究进行了简要展望。关键词：心理理论；前额叶内侧面；前额叶眶部；腹内侧前额叶1.引言前额叶(Prefrontal Cortex, PC)占额叶的一半以上，占大脑皮层的大约1/6，与认知功能关系密切。前额叶与大脑其他区域有密切关系，有协调中枢神经系统内广泛区域的活动的作用。1心理理论(theory of mind，ToM)指的是一种能力，即把各种心理状态（如信念、意图、欲望和知识等）归因到自己和他人具有与自己不同信念、欲望和意图的能力，它强调的是一个人对于他人如何形成心智的理论2。ToM是社会认知的重要组成部分，其相应的神经基础是社会脑的不可或缺的部分。大量研究发现ToM能力的形成和发展可能与PC有关： Liu和Sabbagh(2004)对ERPs波形进行观察认为心理状态和真实事件推理过程的区别与左额部的ERPs晚成分有关，左额部ERPs晚成分均来源于左额叶皮质3；Frith(1999) 4，5、Siegal(2002) 4，5等均认为ToM能力加工的神经基础主要包括前额叶；Gallagher(2000)等采用功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)发现ToM主要是前额叶皮质的功能，ToM任务的刺激呈现方式与激活区域无关5；Rowe(2001)发现两组患者(左右侧额叶切除)不仅在行为作业方面都有明显的缺陷，而且在执行功能上也有一些障碍5；Stone等人以及Stuns等人关于神经精神病人的研究都表明额叶损伤的病人在判断别人心理状态时出现困难，Channon及其同事报告左半球损伤的病人比右半球损伤病人出现更严重的ToM功能丧失6； Sabbagh和Taylor(2000)发现左前额的ERPs慢波是健康成人ToM推理真实可靠的标志 6 。Mason, Banfield & Macrae(2004)使用fMRI技术来记录脑成像，结果发现，关于人的行为的判断激活的区域都在前额叶，而活动最明显的区域是右侧额中回中部( right middle and medial frontal gyri)9。下面就近几年国内发表的论文中有关PC作为ToM神经基础的研究作综述。2.前额叶内侧面前额叶内侧面4或称内侧前额叶6，7、前额叶中部(Media Prefrontal Cortex，MPFC) 9对于我们的社会认知是非常重要的，特别是社会推理和社会决策方面(Adolphs，1999)，同时可能是参与ToM加工的关键脑结构，选择性地参与了ToM推理的加工过程。神经影像学研究也证实前额内侧面在ToM能力加工的重要性。Happe(2000)等发现正常人只有在ToM任务的条件下才激活了前额内侧面，而其他情况下均没有激活前额内侧面，同时发现在ToM故事和ToM卡通任务的条件下，激活了相同的区域前额内侧面。另一项研究发现孤独症患者在进行ToM任务时并没有激活前额内侧面，而正常对照组却明显激活了前额叶内侧面(Happe，1996)。4A.与理解他人意图的研究 Brunet(2000)等人的实验数据表明，健康成人当非言语任务被执行时，被试的内侧前额叶皮质区域，包括左内侧前额区(BA9)，右侧前额下区(BA38)、右侧额下回、左侧额上回等区域存在显著激活。3,4,9B.与理解他人情感的研究Jackson(2005)等人的fMRI数据显示，相对于参照条件，被试在观看存在手脚疼痛的图片时，ToM的关键脑区如内侧前额区、颞下沟等区域出现了明显的激活。3C.与理解他人知识的研究Jason Mitchell(2005)等人发现，与加工他人的信息相比，当人们对他人的内心状态形成印象时，相比加工其他类型的信息，内侧前额叶皮质起到了重要作用，随后的研究发现，内侧前额叶皮质只在对生命体(如狗)形成印象时起作用。2Gael(2005)等人采用PET技术研究发现个体在模拟他人心理知识对熟悉和不熟悉的物品的功能进行推断时，左内侧前额区和颞极(temporal pole)出现激活。3 Mitchell(2002)等人通过fMRI技术发现一种独特的大脑活动形式与对人的判断活动有关，并激活内侧前额叶、额叶上侧、顶内沟和梭状回这些涉及社会认知功能的区域。 3D.损伤研究神经心理学的研究大量研究表明，前额内侧面的损伤会导致患者的ToM能力的损害。Stuss (2001)等研究表明，额叶损伤病人在ToM上存在障碍，右侧前额内侧面损害的病人在执行ToM的欺骗任务时有明显困难3，7。Anderson (1999)等通过对早期前额内侧面损害的患者研究，发现他们虽然保持着正常的智力，但社会行为和社会推理能力明显受损。3，4E.研究有待解决的问题大脑左右哪个半球内侧前额叶在ToM中占主导。关于心理状态推理时前旁带回的激活是在大脑左右哪个半球的问题，有些研究发现在左侧，有些研究发现在右侧，而有些研究发现双侧都有激活。内侧前额叶是否是ToM加工的关键脑区。一些早期的系列脑成像研究者认为额叶，特别是内侧前额叶是ToM加工的关键脑区(Gallagher & Frith，2005；Amodio，2006)。6，7 近年来认为ToM的加工较能跟其它很多心理功能的神经机制一样，不只是单脑区参与的，而是依靠多个脑区有机组织成的复杂系统。7 Bird(2004)等最近发现一例广泛性双侧前额内侧面损害的病人在ToM任务中没有明显损害，可能是由于他们使用的实验任务的复杂性不同造成的。3，6内侧前额叶在ToM加工中的作用值得进步探讨。3.前额叶眶部前额叶眶部4又称眶前额皮层6、眶额叶皮层(orbitalfrontal cortex,OFC) 9，根据已有研究认为它也是理解心理活动神经环路的部分3并且是对他人情绪心理状态进行解码的神经回路之一9。A.与理解他人心理状态和情绪的研究Baron- Cohen(1994)等用单光子发射计算机断层成像技术(SPECT)研究发现正常自愿者右侧眶额皮层在心理状态相关词语判断中的激活程度显著高于在身体相关词语判断中的激活程度，提出OFC是理解心理活动神经环路的部分。4Hynes,Baird和Grafton(2006)对以往的研究范式和刺激内容进行总结认为，如果研究中选择的ToM范式需要被试进行情绪性归因，那么OFC在ToM任务中就会卷入。9B.与心理状态推理的研究Liu和Sabbagh(2004)使用BESA软件分析发现，左额部晚成分源于左眶额皮质(orbitofrontal cortex)，这与过去认为定位于前旁扣带回皮质(anterior paracingulate cortex)不同。5借助脑电分析软件(BESA) , Sahhagh(2004)等人分析的结果显示偶极子可能位于左眶前额叶皮层并且处理约87%的与条件影响相关的头皮变化。6Sabbagh等人研究中的源定位技术表明，ToM推理与其他相近的任务相区别的神经发生器可能与眶前额皮层有关。 6C.损伤研究Stone(1998)等通过对前额叶损害的病人研究，发现OFC受损的病人在失言察觉(faux pas)的任务中有明显障碍。由于这些患者不能对他人心理活动进行正确的推测，从而不能正确的处理人际关系。3，4OFC区域如果被损伤，那么个体将无法对他人的面部表情进行解码，所以无法识别他人的情绪状态(Hornak & Rolls，1996)，而基于他人面部信息来对其情绪状态进行解释是ToM重要的加工过程之一(Sabbagh，2004)。9 D.有待研究的问题在一些神经成像研究中，研究者们认为ToM推理与OFC皮层有关；另一此研究者则假定这一区域构成了ToM推理神经基础的核心成分。64.腹内侧前额叶 腹内侧前额叶(ventromedial prefrontal cortex,VMPFC)位于MPFC、眶额皮层(OFC)和前额叶底部区域的交汇处。Shamay-Tsoory和Aharon-Peretz(2007)让VMPFC损伤的病人完成认知的ToM任务和情绪的ToM任务，结果发现患者在认知ToM任务上表现完好，但是情绪ToM任务却完全出现了困难。9这表明，VMPFC可能在情绪性社会加工方面存在重要的作用。5.展望A.应明确前额叶的地位由于不同研究者使用不同的研究技术、研究范式、实验材料，设置不同的基线标准，加之ToM的复杂性，目前前额叶到底在ToM中到底起到什么样的作用并没有明确的界定，是大脑左右哪个半球内侧前额叶在ToM中占主导也不明确。 9B.应注重前额叶与其他脑区的整合研究近来对杏仁核、扣带前回(anterior cingulated cortex，ACC)特别是旁扣带回皮层前部(anterior paracingulate cortex，anterior PCC)、视丘脑下部、额叶新皮层和纹状体等部分也都有所考察。4，9，10C.应注重前额叶纵向发展研究在今后的ToM神经机制研究中，如何采用纵向研究设计，在较长时间内对ToM发展的神经机制进行有系统的追踪研究，可能会成为以后研究的趋势。3 Sabbagh也提出，如何从发展的角度考察前额叶的发育与ToM发展之间的关系是未来研究的方向和挑战。6D.应注重跨文化研究作为ToM的重要研究内容的跨文化研究，在认知神经科学领域的研究也比较缺乏3。ToM的脑机制(包括前额叶)与文化差异的关系问题值得进一步的研究探讨。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的环球市场信息导报杂志总第441期2012年第04期（1月28 日出版）-转载须注名来源参考文献1沈 政，方 方，杨炯炯等认知神经科学导论M北京：北京大学出版社.20102ichael SGazzaniga，Richard BIvry，George RMangun认知神经科学关于心智的生物学M周晓林，高定国等译北京：中国轻工业出版社.20113袁 鑫，时金献心理理论神经机制的研究进展J心理研究.2010.034席春华，汪凯，朱春燕，靳胜春心理理论的神经基础J中国临床心理学杂志.2006.145刘 岩，张 蔚，陈 晶等“心理理