心理理论神经机制研究中的整合.doc

第 34卷 第 5期 西 南 师 范 大 学 学 报 (自然科学版 2009年 10月 Vol 134 No 15 Journal of S outhwest China Normal University (Natural Science Edition Oct 12009文章编号 :100025471(2009 0520076206心理理论神经机制研究中的整合沙文居 , 李 红 , 张 婷西南大学 心理学院 , 重庆 400715摘要 :从脑与理论两个方面系统地介绍了过去心理理论神经机制探索领域中已获得的趋于统一的研究成果 , 目的 在于为将来的研究提供一个可参考的依据 . 从研究结果可以看出 , 心理理论生理机制的探讨主要集中在额叶和颞 叶皮层 , 领域中现有的两个理论双加工成分说和拟化理论 , 双方在神经机制上出现了惊人的统一性 .关 键 词 :心理理论 ; 双加工成分说 ; 拟化理论 ; 神经机制中图分类号 :B 844文献标识码 :A经过多年的探索与研究 , ,和心理理论能力有着密切的联系 . 心理理论 (t heory of ,力 1, 指的是个体对自己或他人的信念 、 , 并借助于这种认识或理解 来解释和预测他人的心理和行为 2. , 发现了心 理理论与执行功能 325、 7.近年来 , 8, 使人类能够从生理机制的水平上来 , 但更为重要的是 , 研究开辟了一条新的途径来帮助社会认知技能受损和心 理理论异常的人群重新获得能力上的发展 9.在心理理论神经机制探索的研究中可以看出 , 与之相关的大脑区域在一定的范围内已经形成相对稳定 的结果 , 即心理理论生理机制的研究主要集中在额叶和颞叶方面 , 而相关的理论在生理机制的基础上也能 够初步形成整合之势 . 尽管研究领域内部仍然对一些问题存在着不同的看法 , 但对研究成果进行一个初步 的总结对于未来的研究是具有一定参考价值的 .因此 , 文章对近年来研究成果的统一方面进行分析综述 , 系统地阐述心理理论神经机制探索过程中的 这些整合的趋势 , 为将来的研究提供一个可参考的依据 .1 心理理论的神经机制早期的神经心理学研究概括了导致心理理论损伤的脑区在右半球 10211和额叶 12213. Platek 等人研究发 现 14, 自我意识的生理机制存在于右半球 , 而额叶则与心理理论的加工有关 . Vogeley 等人 15认为 , 右侧 前额叶皮层是自我观点采择和推理他人观点即心理理论共同激活的区域 . 随着研究的深入 , 对心理理论的 脑定位问题有了更为细化的研究划分 , 同时也产生了精确定位上的不一致 . Gallagher 和 Frit h 16提出心理 理论涉及到了三个脑成分 , 即前额叶中部 (medial pref rontal cortex , M PFC 、 颞极 (temporal poles 和颞上 沟后部 (po sterior superior temporal sulcus , STS . 因为颞极和颞上沟后部都属于颞叶侧部 , 因此 , Frit h 和 Frit h 17认为心理理论涉及的大脑区域是前额叶中部和颞叶 (temporal cortex . 而 Saxe , Carey 和 Kan 2 收稿日期 :2008209209作者简介 :沙文居 (19842 , 女 , 云南昆明人 , 硕士研究生 , 主要从事发展心理学方面的研究 .通讯作者 :李 红 , 教授 , 博士生导师 .wisher 18认为与心理理论相关的大脑区域是前额叶中部 、 颞叶和颞顶联合区 (temporo 2parietal junction , TPJ . Happaney , Zelazo 和 St uss 19则提出 , 心理理论能力的发展是由腹内侧前额叶皮质 (vent romedial p refrontal cortex , VM PFC 调节的众多能力之一 , 腹内侧前额叶包括了眶额叶皮层 (orbitalf rontal cortex , OFC 和前额叶中部 . 近来 , 对杏仁核 20221、 扣带前回 (anterior cingulate cortex , ACC 17,22特别是旁扣带 回皮层前部 (anterior paracingulate cortex , anterior PCC 23224、 视丘脑下部 24、 额叶新皮层和纹状体 25等 部分也都有所考察 .尽管不同的研究在细化的大脑定位方面存在着差异 , 但是整合脑成像研究的结果来看 , 健康成人完成 心理理论任务时激活的区域主要位于额叶 顶叶 颞叶神经网络带 , 集中性的活动出现在前额叶中部 、 颞 顶联合区和颞极 . 从大的范围来讲 , 前额叶在心理理论能力的形成和发展当中是最为重要的部分 . 一项关 于意图推理的正电子断层扫描技术 PET 研究发现 , 被试在完成非言语心理理论推理任务时 , 与物理属性推 理任务相比 , 右侧 M PFC 有显著性的活动 26. 特别是 , Mason , Banfield 和 Macrae 使用 f MRI 技术来研究 关于人的知识是如何在大脑中进行表征的 , 研究者向被试呈现一系列动作知识 , 请被试判断这些动作是人 能完成的还是狗能完成的 , 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 f rontal gyri . 研究表明 , 关于人的知识可能在功 能上与关于其他动物的知识是相分离的 , 对与人相关的行为做出判断所唤醒的神经活动与心理理论推理所 激活的区域相似 27. 该研究决定性地说明了前额叶在心理理论能力当中的地位 .2 心理理论涉及的大脑区域的主要功能, 对各个脑 区与心理理论相关的研究进行总结 , , 从整体上 把握其神经机制的发展趋势 .211 颞叶侧部颞叶侧部 (Lateral L 主要由颞极的侧部和下部 、 颞极和颞上沟后部 (posterior STS 组成 ., 该区域能够在过去经验的基础上对当前的材料进行加工 , 从而形成一个语义 性的和情绪性的背景 . 这个功能可以帮助个体理解一个故事或者图片是否涉及了心理理论的加工 28. 一项 PET 研究发现 , 在个体推理表达自己的观点和推理表达他人观点的时候都会探测到左侧颞极显著的活动 29. 这表明不论是对自我的心理理论推理还是对他人的心理状态推理 , 颞极都是一个不可忽略的成分 .L TC 区域当中与社会认知关系最为密切的是 STS , 该区域对识别他人的行为和意图都具有重要作用 . 脑成像研究表明 , STS 对面孔知觉诸如注视 、 表情 、 唇语等方面发生的变化非常敏感 30, 特别值得注意的 是 , STS 与个体对目光的反应能力有关 31232. Baron 2Cohen (1997 提出对注视的解释在心理理论系统的功 能中扮演着重要角色 , Farroni 等人进一步研究发现 , 个体早期对交互性目光的敏感性是后来个体社会技能 发展的重要基础 33. 与此类观点相一致的是 , 功能性成像研究已经发现心理理论任务和目光注视加工都会 激活 STS 后部 34, 由此说明 , STS 在心理理论生理机制的研究中是不可或缺的成分 .212 杏仁核杏仁核位于中部颞叶区 , 是最近关于心理理论神经机制研究当中所发现的脑成分 . 杏仁核在个体完成 心理理论任务时有所激活 , 并且童年期杏仁核损伤的患者在多个心理理论任务上都出现任务失败 . Stone 等人 20第一次证明了成年期受到杏仁核损伤的患者同样存在着心理理论缺失 . 两名获得性双侧杏仁核损 伤的患者在心理理论任务上表现出困难 , 说明了杏仁核在心理理论上的重要作用可能并不仅仅存在于发展 过程中 , 而且存在于成人大脑的 “ 在线” 心理理论加工当中 .213 腹内侧前额叶与眶额皮层腹内侧前额叶 (VM PFC 位于 M PFC 、 眶额皮层 (O FC 和前额叶底部区域的交汇处 . Shamay 2Tsoory 和 Aharon 2Peretz 让 VM PFC 损伤的病人完成认知的心理理论任务和情绪的心理理论任务 , 结果发现患者 在认知心理理论任务上表现完好 , 但是情绪心理理论任务却完全出现了困难 . 这表明 , VM PFC 可能在情77第 5期 沙文居 , 等 :心理理论神经机制研究中的整合绪性社会加工方面存在重要的作用 35.关于 O FC 与心理理论的关系 , 结构性脑成像研究和神经心理学数据都表明 , O FC 在额颞痴呆的额叶 变异 (f rontal variant of fronto 2temporal dementia , fvF TD 神经病理学研究中具有重要研究价值 , 这一结构 损伤的患者在实验室心理理论评估测验和情绪决策任务上都表现出任务困难 36. VM PFC 包括 O FC 在内 的区域如果被损伤 , 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 37, 而基 于他人面部信息来对其情绪状态进行解释是心理理论重要的加工过程之一 38. Hynes , Baird 和 Grafton 对 以往的研究范式和刺激内容进行总结 , 他们认为 , 如果研究中选择的心理理论范式需要被试进行情绪性归 因 , 那么 OFC 在心理理论任务中就会有所卷入 39.214 纹状体和额叶新皮层心理理论研究中涉及到纹状体的发现并不多见 , 最近的一项病理学研究对额颞痴呆 (Frontotemporal dementia , F TD 和亨廷顿病 (Huntington s disease , HD 两种患者进行了比较研究 . F TD 和 HD 是两种退 化性障碍症 , 前者主要涉及到额叶新皮层 , 后者则主要是纹状体的问题 , 两种病症都会改变个体的社会行 为 , 并毁坏个体的人际关系 . 结果发现 , HD 患者在对故事和卡通情节进行解释方面存在困难 , 而 F TD 患 者则在卡通 、 故事解释方面和情绪识别方面都存在困难 , 这从侧面反映出额叶新皮层和纹状体对社会行为 可能起着重要的作用 25.215 其他相关脑区在心理理论神经机制研究中涉及到的大脑区域还包括扣带前回 (ACC ,(M PFC 和颞顶联合区 (TPJ . 无论是 ACC 喙部还是尾部 , ,和独立于刺激的认知加工相关 40. 而 M PFC 和 TPJ , , 主要的 分歧在于 TPJ 与 M PFC 17218, 阐述 ,3, Flusberg (2001 38提出了心理理论双加工成分说 , 认为心理理论至少可 以分为两种成分加工 , 第一是根据即得的 、 可观察到的信息来对他人的心理状态进行探测和解码 , 第二是 对解码后的心理状态进行推理 , 从而解释并预测他人的行为 . 这两种加工之间的区别是很重要的 , 因为它 们存在的基础来自于不同类型的社会 -信息加工技能 . 心理状态解码 (Mental state decoding 主要依赖的 社会信息来自于即时的 、 可观察到的环境 (例如个人行为 、 音调 、 面部表情等 , 与之相比 , 推理他人心理状 态以对其行为做出解释和预测则涉及到他人所处的问题情境或背景环境等方面的知识 .心理状态解码方面的证据主要来自于面部表情识别方面的脑成像研究领域 . 研究普遍认为 , 对他人情 绪心理状态进行解码的神经回路可能包括了 OFC 和中部颞叶区 (包括杏仁核在内 . 近年来 , 研究者开始 尝试使用 ERP 技术来探讨心理状态解码的机制 . 研究经常使用的任务叫做 “ 从眼到心” (“ Reading t he Mind in t he Eyes ” , 首先向被试呈现一个词汇线索 , 可能是心理 /情绪状态词汇或者性别词汇 , 之后向被试呈现 一幅眼睛的图片 , 被试的任务是判断眼睛反映出的情绪状态或者性别是否和前面的线索词汇相吻合 41. 尽 管 ERP 源定位上存在很多问题 , 但值得注意的是 , ERP 数据很好地和神经心理学数据相吻合 , 发现了 OFC 和中部颞叶区损伤会破坏情绪识别能力 . 因此 , ERP 和神经心理学数据提供了证据 , 表明心理理论推 理的一个方面 解码他人心理状态可能依赖的神经回路存在于 O FC 和中部颞叶区 .推理心理状态方面的研究使用着另外一类范式 , 这些研究要求被试完成两类任务 , 一类是要求对心理 状态进行推理的任务 , 一类是与前者匹配但是不要求推理心理状态的任务 , 最后对脑成像结果进行比较 . 结果表明 , 左侧前额叶中部可能在对与心理理论相关的抽象表征进行判断时存在特别重要的作用 .另一个要提到的是拟化理论 (Simulation t heory . 拟化理论认为 , 观察者模仿被观察者 (被观察者可以 是自身 的行为 , 从而自动地推理观察者自身与被观察者之间的心理状态 , Gr zes , Frit h 和 Passingham 42的一项研究对该理论进行了证实 . 研究者让被试看录像 , 一是被试自己举起一个盒子的行为 , 二是他人举 起一个盒子的行为 , 并且让被试判断剧中人举起的盒子的重量 , 同时观察神经活动 . 结果发现 , 与判断他 87西南师范大学学报 (自然科学版 投稿网址 http :/xbgjxt 1swu 1cn 第 34卷人的行为相比 , 判断自己的行为时顶叶前运动回路 (parietal p remotor circuit 会在行为知觉中有所激活 . 研 究使用拟化理论对此进行了解释 , 即观察自己的行为与观察他人的行为相比 , 被观察模仿的行为和自身实 际操作的行为能够更加完美的匹配 . 类似的 , 当个体在观察能够反映出一个错误信念的行为群时 , STS 、 OFC 、 旁扣带回皮层 (PCC 和小脑都会被激活 , 研究者认为 , 这是自身实际感知到的行为 (客体更换了位 置 和根据模仿而获得的行为结果预测 (模仿主人公的行为可以推测出他不能找到客体 不匹配的结果 .双加工成分说的心理状态解码阶段涉及到 OFC 和中部颞叶区 , 而拟化理论涉及到了 STS 和 OFC. 上 面的内容中已经提到过 STS 是属于中部颞叶区域的一个部分 , 那么从生理机制的角度来看 , 在心理状态解 码的过程中很可能需要对他人的行为进行模仿 , 这种模仿是心理理论推理的前提条件 . 而 PCC 在额叶中部 的定位又能够反映出心理状态推理阶段可能同样需要模仿的参与 , 此阶段的模仿 , 其目的可能在于对模仿 的行为和实际感知到的行为进行匹配 , 从而促进心理理论的推理加工 . 双加工成分说与拟化理论在生理机 制上出现了惊人的整合 , 这在一定程度上证明了拟化理论可能贯穿了双加工成分说的两个阶段 , 这是心理 理论神经机制研究中的一大发现 , 也是心理理论神经机制建立理论模型探索之路上的一个初步成果 .由于神经机制方面的理论处于发展初期 , 仅仅包含了小部分的研究结果 , 并不能很好的 、 完整地解释 心理理论所涉及到的所有区域 . 但是 , 小范围的理论发展将为未来的理论构建打下良好基础 .4 问题与展望心理理论神经机制研究尽管在细小的定位方面仍然存在着分歧 , 出现整合之势 . 从研究结果来看 , 顶叶 颞叶神 经网络带 , 集中性的活动出现在前额叶中部 、 , 双加工成分 说和拟化理论 , , 也显示出研究领域内值 得探讨的一些问题 . 首先 , , 其研究对象多是儿童 . 采用该领域经典 , 认为 4岁是儿童获得心理理论能力的分水岭 43. 儿童 , 而现有的结论多来自成人 , 如果将现有的心理理 34岁的儿童身上显然是不恰当和不准确的 . 而且 , 想要探讨心理理论的 发展机制问题 , 儿童脑成像研究是必然要走的趋势 44245. 因此 , 探索一种适用于儿童心理理论神经机制研 究的方法将有助于研究者从连续的 、 发展的角度来探索问题 , 这可能是未来研究的方向之一 .另外 , 文化或者语言对心理理论脑功能定位是存在一定影响的 , 在成人错误信念任务脑成像研究中发 现了颞顶联合区显著的活动 . 值得注意的是 , 这种活动只出现在英语国家的成人当中 , 英语国家的儿童或 者英语 -日语双语者却没有出现该区域的活动 22,46. 该研究结果提出这样一种研究的思路 , 即在心理理论 神经机制发展过程中 , 语言的发展 、 双语学习和文化差异都可能会对其造成影响 , 探讨这些因素可能有助 于对心理理论神经机制研究制形成一个全面性的把握 .参考文献 :1Bach L J , Happ F , Fleminger S , et al. 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