明显约束智能体调节观察者的自动错误信念追踪



文献:Low, J., Edwards, K., & Butterfill, S. A. (2020). Visibly constraining an agent modulates observers’ automatic false-belief tracking. Scientific Reports, 10(1). https://doi.org/10.1038/s41598-020-68240-7

论文原文

运动表征的特征是参与小规模动作的控制。

研究表明,负责动作控制的运动表征也在促进社会理解方面发挥作用。迄今为止,这种角色的证据只涉及跟踪他人行动的目标,而不是跟踪信念等心理状态。

目前的行为实验研究分析了运动启动任务对反应时间的好处,表明运动观察可以加速我们执行相同的动作,并减缓我们执行不相容的动作。跟踪他人的行为不仅需要对行动本身敏感,还需要对具体行动所处的环境敏感。

Costantini et al.的研究及后续研究发现:运动激活可以在没有观察到任何动作的情况下发生,仅仅预测别人的行动就足以影响人们对自己行动的运动规划,从而对任务表现产生可衡量的影响。

虽然一些运动表征可以映射构成动作的低级参数(关节位移或肌肉激活的模式),但其他运动表征可以选择性地携带与代理动作目标相关的高级信息(即,另一个有目的的行为可能指向的预期或观察结果)。

现存的证据表明,运动表征使我们能够跟踪他人行为的目标,尽管这些证据很广泛,但并不意味着运动表征支持人类参与社会认知的主要方式,从而在跟踪确定某人行为原因的信念中发挥作用。

运动过程是否也在追踪他人的信念方面发挥作用呢?本研究首次验证了这样一个假设,即运动表征对成功表现出追踪他人错误信念的能力很重要。这一假设间接得到了一些研究的支持,这些研究表明,当成年人执行心智化和运动启动任务时,大脑会出现重叠的激活。在一项运动任务上进行训练,使自己和他人的运动动作之间存在显著差异,也可以转化为在心理理论(ToM)任务上自发地跟踪他人的视觉视角的改进。这些发现提出了一个问题,即在运动上表现动作的能力受损是否会影响在ToM任务中的表现。

本研究主要目的:

测试是否以及在多大程度上,明显地限制一个agent与一个客体的潜在交互会调节观察者跟踪该agent信念的能力。

在设计任务时,研究者从Bardi和Brass的建议中获得灵感,即运动表征控制和信念跟踪之间的功能联系可以在隐性ToM任务中研究,其中“参与者的表现取决于同时激活不同的环境表征”(第162页)。研究表明,运动过程可能不仅对识别运动特征很重要,而且对追踪运动特征背后的社会认知也很重要,这一观点得到了支持。为了遵循Bardi和Brass的建议,即运动过程可能对跟踪信念很重要,本研究采用了Kovács和同事的球检测任务,该任务的极简设计可以视为将隐式ToM任务与运动模仿任务相结合,从而提供了一种几乎理想的方式来探索Bardi和Brass的建议,即信念跟踪和动作控制之间存在功能联系。Kovács等人关于自动性的发现证明了他们关于信念追踪是一种社会感觉的假设是正确的。如果这种感觉被证明是依赖于他人潜在行为的运动表征,我们就会发现信念追踪是一种身体的社会感觉。

如图1所示,研究者对这个任务进行了调整,创建了三个不同的版本,它们在结果阶段对智能体在球上的潜在运动的约束不同。在自由agent版本的球检测任务中,agent在结果阶段穿着相同的衣服返回,该角色显然可以自由移动,并有可能对球采取行动。在图1所示的约束agent版本中,agent在结果阶段返回,其上半身和四肢被紧紧包裹在白色亚麻床单中(“木乃伊化”),该角色显然无法使用他的上半身和四肢来触球。本研究预测P−A+ <P−A−效应在自由主体情境下会被激发,而在约束主体情境下则会被阻碍。

图1

为避免agent(“木乃伊化”)外观的感知新颖性的影响,设计了第三个松散版本——Loose-Shee Agent,如图1所示。在松散版本中,代理返回时带着一张白色亚麻床单(与受限版本中相同的码数),松散地(像束腰外衣一样)放在他在视频第一阶段穿的衣服上,因此agent仍然可以明显地移动他的上半身和四肢,并且可能对球采取行动。

假设:本研究对P-A+<P-A-效应在三个版本的预测与基于感知新颖性的预测之间的对比如表一所示。

图2

本研究的次要目的:

是了解P-A+<P-A-效应是否可能取决于Agent用来行动的效应器与参与者用来做出反应的效应器之间的匹配。

信念追踪促进参与者对环境的自我表征的效果是否只在agent用手抓住球并定位球时才会产生?如果agent用他的脚与球相互作用,是否也会引起P−A+< P−A−效应?对此,三个任务版本(FreeAgent, Constrained-Agent和Loose-Sheet版本),agent对球有两种操纵形式:手和脚(被试内部操纵和平衡)。

假设:

如果调节信念跟踪的运动表征是相对特定于效应者的,那么P -A + <P -A -效应应该只在自由行为者和松散行为者用手把球放在桌子上的情况下才会被激发,或者更强烈。如果动作表征指定了目标,但对行动体使用的效应器没有影响,那么在自由行动体和松散行动体的版本中,无论行动体是用手还是脚在球上动作,P -A +< P -A -效应都应该被激发出来。

共有144名成年参与者,每个版本的任务随机分配到48名被试。

使用E - Prime 2.0进行实验,参与者在三个版本的球探测任务中各观看了一共80个视频。视频为38 cm × 21 cm的屏幕显示,时长为21 s,( 25帧/秒,分辨率为720 × 576)。被试体验了两种形式的各自版本的物体探测任务,这些形式根据代理人是否用手或脚将物体放置在桌子上而不同(顺序平衡)。其中涉及手部摆放的视频有40个,涉及脚部摆放的视频有40个。

参与者分别在戴尔Optiplex 9020台式机上进行测试。最初的屏幕显示:“这是一个目标检测任务。你的任务就是当你看到墙后面出现什么东西时,尽快按下一个键。”然后参与者完成了任务的Hand-Placement and Foot-Placement forms(顺序平衡)。基于Edwards和Low的说明,除了括号中的信息外,两种形式的说明都是相同的:“在实验的前(后)半部分,您将看到40个视频,总共持续约15分钟。它们看起来像这样(提供相关视频帧)。在每个视频中,这个人都会离开现场,然后再回来。

当对方完全离开现场后,用左手按“Q”键。当墙壁消失时,用右手做以下操作之一:如果球出现,按“N”键;如果球不在,按“M”键。

在每个形式的任务开始时,一个训练阶段让参与者进行4次有反应时间反馈的练习试验。在测试阶段没有给出性能反馈,以尽量减少试验时间和分散注意力。整个实验总共花了大约35分钟。按照Edwards和Low的程序,在实验完成后,参与者被要求完成一份表格,旨在调查他们签署实验室实验的经历,如, “你发现很容易找到合适的时间段吗? ” 最后一个问题“实验者在测试什么?”试图确定参与者是否准备好考虑旁观者的信念。

对数据进行了3 (Version: Free-Agent; Constrained-Agent; Loose-Sheet) × 2 (Form: Hand-Placement; FootPlacement) × 4 (Condition: P+A+; P+A−; P−A+; P-A-)的混合模型方差分析。只有VersionxCondition的显著交互效应限定了Condition的显著主效应;Form(Hand-Placement; FootPlacement)对参与者的反应没有任何影响;三者的交互作用不显著。 Condition的主效应在三个版本中均显著。如图2所示,支持我们的初步预测,在Free-Agent版本和Loose-Sheet版本中,P−A+条件下的响应时间明显快于P−A−条件。而在Constrained-Agent版本中,P−A+和P−A−条件之间没有显著差异(P = 0.135)。

图3

在所有三个版本的球检测任务中,参与者在P+A+条件下反应最快,在P - A -条件下反应最慢;P+A−组的反应速度明显快于P−A+组。

由于贝叶斯因子代表了证据的连续度量,我们可以将我们的总体结果描述为:当代理不受约束时,P−a + P−a−效应更有可能出现,而当代理受约束时,P−a−效应更不可能出现。在受约束的agent版本中P−A+ <P−A−效应的非确定性(non-decisive)消除可能表明:信念跟踪可能仍然发生在受约束的agent版本,即使它没有调节参与者的反应。

图4

本研究的发现与干扰效应的研究相结合,表明对他人行动可能性的物理约束映射到观察者自己对环境的表征上。Costantini et al.证明,当参与者观察到目标物体出现在另一个人的触手可及空间内时,成年人倾向于对可抓取的杯子采取行动的反应时间优势就会被触发,而当在代理和杯子之间设置透明屏障时,这种优势就会消失。他们的论点是,透明屏障阻止了施者的任何潜在动作,运动刺激的抑制影响了参与者自己对物体的适当目标相关行为的表征。本研究结果表明,对被观察主体的信念敏感的反应时间效应,可以通过防止被观察主体的任何潜在行动来类似地进行调节。

本研究结果提出了一种新的令人兴奋的可能性,即观察者的运动表征可能不仅支持跟踪被观察主体的目标,还支持跟踪他们的信念。从理论上讲,这为许多令人兴奋的可能性打开了大门。其中一种可能性是,自动信念跟踪过程不同于运动过程,但可以影响运动过程。如果这种可能性是正确的,我们会期望信念跟踪仍然发生在小球检测任务的约束代理版本中,但它不能可靠地输入到运动过程中来调节参与者的反应。另一种更为激进的可能性是,一些自动的信念追踪过程与运动过程紧密相连,因此损害运动过程也会损害信念追踪过程。如果是这样,我们会期望信念跟踪在受限代理版本中不会发生(或不会以相同的方式发生)。需要更多的研究来确定,即使参与者的运动过程受损,信念跟踪过程是否也会发生。

本研究的发现是否允许我们预测,无论我们在哪里有一个快速的信念追踪过程,损害运动表征都会损害这个过程?作者认为并非如此。本研究结果表明,一些快速的信念追踪过程可能会影响,甚至可能与运动过程有关。但接受这一结论使我们对其他快速信念追踪过程可能与运动过程无关的可能性持开放态度。如,一些信念追踪可能是基于知觉过程的。因此,作者仍然对支持信念追踪的过程和表征存在异质性这一观点持开放态度。

我们一直在建立关于运动过程在使我们能够理解他人方面的作用的证据。迄今为止,大多数证据关注的是追踪他人行为的目标。本研究的新颖发现是,错误信念追踪能力的显化可能是心理状态信息影响我们对他人潜在动作的运动预测的方式,以及这些运动预测进而促进我们反应的方式的结果。此发现表明,运动过程可能是人类参与社会认知的主要方式。