自我导向和他人导向的心理推论之间的动态差异:关于错误信念任务的ERP研究



文献:Wang, X., Su, Y., & Hong, M. (2021b). The Dynamic Differences between Self- and Other-Oriented Mental Inferences: An ERP Study on a False-Belief Task. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience, 21(5), 960–969. https://doi.org/10.3758/s13415-021-00899-5

论文原文

心理理论(ToM)或心理化是指理解心理状态的能力,如社会互动中的欲望,信念或意图(Premack&Woodruff,1978;Wimmer & Perner,1983)。ToM 通常通过错误信念范式来衡量。

在社交互动中,个人需要同时处理来自自己和他人的不断变化的社会信息(de Guzman et al., 2016)。根据社会互动的需要,人们要对对心理状态进行他人或自我导向的归因(Crone & Fuligni,2020)。但目前大多数先前的研究主要集中在以他人为导向的心理归因上。而关于自我导向和他人导向的心理归因在潜在加工机制方面的差异,结果尚未明确。

自我/他人分化任务主要考察视角转换对信念归因加工的影响,而信念归因取向是次要变量。具体而言,自我/他人分化任务是基于经典的意外内容范式(Perner et al., 1987)进行修改的,该范式包括三个阶段:

在两难(Dilemma)阶段,参与者被要求确定他们或其他人会在哪里寻找特定的物体(例如铅笔)。然后,参与者被要求从三个备选容器中选择一个合适的容器。

在“内容揭示”阶段,将选定容器中的内容展示给参与者,其中的内容物可以是预期内的,也可以是意外的,这种操作分别用于创建真信念或假信念的场景。

最后,在探索阶段,参与者要确定他们认为容器里会有什么(自我导向归因),或者别人认为容器里会有什么(他人导向归因)。

在困境和探索阶段,参与者对不同行为者(例如,从自我到他人)做出判断时涉及到视角转换;对同一行为者做出判断时(例如,从自我到自我)则不涉及视角转移。通过使用自我/他人分化任务,这些研究表明,他人导向归因的参与者比自我导向归因的参与者表现得更慢、更不准确,但这种效应在视角转换条件下比在无视角转换条件下更强。

尽管在自我/他人区分任务中已经考虑了ToM处理的各个方面,但视角转换的操作增加了任务的复杂性,这要求参与者先锚定一个视角,再努力切换到另一个视角。这可能会引入更多的领域一般过程,例如注意力和/或将集合转移引入心理推理,这将构成自我导向和他人导向的心理推理之间比较关系的混杂变量。

研究者设计了一个计算机化的错误信念任务,灵感来自经典的意外位置范式(Baron-Cohen et al., 1985)。与以往的研究相比,本研究更侧重于自我导向和他人导向信念归因的差异。本研究设计尽可能地排除注意力等相关的潜在混杂变量,为过去使用自我/他人区分任务的研究得出的结论提供联合验证。

本研究还采用事件相关电位(ERP)措施来检测自我导向和他人导向信念归因之间时间过程的细微差异。目前很少有研究使用ERP来比较自我和他人导向的信念归因的处理。相关综述确定跨多种任务和刺激形式的 ToM 核心网络是在双侧颞顶交界处 (TPJ) 和内侧前额叶皮层 (mPFC)。TPJ,特别是在右半球,是一个与心理自我-他人区别相关的皮质区域(Decety&Lamm,2007;Steinbeis,2016),而mPFC反映了自我和他人导向过程的整合(Crone&Fuligni,2020),例如控制自我与他人之间的冲突(Brass等人,2009;拉姆齐,2018 年)。因此,本研究的重点是双侧后头皮和额中央头皮的ERP成分。

先前的发现表明,以他人为导向的信念归因比以自我为导向的归因更具挑战性。然而,目前尚不清楚这种困难是发生在自我区分阶段还是控制阶段。在这项研究中,研究者通过检查双侧后头皮和额中央头皮上的自我和他人导向信念归因之间的ERP差异来研究这个问题。在探索性分析中,还评估了两种信念归因之间的差异是否以及如何与自闭症谱商(AQ)测量的自闭症特征相关(Baron-Cohen等人,2001b)。

招募了 37 名神经典型成年人。所有参与者的视力正常或矫正至正常。由于脑电图信号中的伪影过多,来自四名受试者的数据被排除在最终分析之外,最终分析包括33名受试者(18-25岁;M =20.9,SD =1.6;20名女性)。

如图一所示,

图1

每次试验开始时,一个卡通人物面对两个盒子(分别标记为“F”和“J”),其中一个盒子内有一个红球(一半的试验球在F盒子内,另一半在J盒子内)。然后用一个黑色矩形蒙住角色的眼睛,在此期间球被转移到另一个盒子。事先告知参与者,当角色被蒙上眼睛时将无法看到球移动,因此它会相信球仍然在最初的盒子里。接下来,设计了两个不同的场景以创造真实和错误信念条件。在真实信念条件下,当球被转移到另一个盒子后,黑色矩形从角色的眼睛中移除,因此角色将能够看到球的最终位置。在错误信念条件下,直到盒子被盖子盖上,黑色矩形才会从角色的眼睛上移除,角色会相信球仍然在最初的盒子里。在真实信念条件下,参与者和角色持有一致的信念,而在假信念条件下,他们持有不一致的信念。最后,屏幕上显示一个问题,要求参与者确定他们自己的想法(“你认为球在盒子F还是盒子J?”)或角色的想法(“他认为球在盒子F还是盒子J?”)。该问题将在屏幕上停留2000毫秒,直到下一次试验开始。所有参与者都必须在这段时间内作出答复。

在错误信念任务中,总共有 8 个(2 × 2 × 2)条件:球的初始位置(框 F 或框 J);参与者与角色之间信念的一致性(一致或不一致);参与者在确定提示问题的信念时会参考的人(自我或他人)。在实验中,共有 288 个试验,分为 3 个区块。每种类型的试验在每个区块中以随机顺序进行 12 次。在实验之前,参与者被要求进行 24 次练习试验,以确保他们完全理解程序。整个实验持续约45分钟。

球的初始位置不是本研究的主要关注点,在最终分析中,最初的八个条件被折叠成四个(每个条件 72 个试验),并形成一个 2 × 2 设计:一致性(一致与不一致)×代理(自我与他者):自我不一致和他不一致条件将涉及错误信念场景,而自我一致和他人一致条件将涉及真实信念场景。

本研究采用了中文版的AQ (Poon et al., 2020)。它由 5 个领域的 50 个项目组成,每个领域有 10 个项目:社交技能、注意力转换、对细节的关注、沟通和想象力。参与者以 1 到 4 的等级对每个项目进行评分:1(绝对同意)、2(略微同意)、3(略微不同意)和 4(绝对不同意)。评分得分被转换为二分类结果(0或1)。每个项目的二分类得分之和作为一个人的自闭症特征程度的指标。

使用 128 通道测地线传感器网络 (Electrical Geodesics Inc., EGI) 记录EEG。记录的脑电图信号由EGI Net Amps放大器放大,并以1,000 Hz的频率连续数字化。离线分析使用基于 MATLAB 2016b 软件 (The MathWorks) 的 EEGLAB 工具箱(版本 14.1.2)进行。首先将脑电图数据下采样至500 Hz,并用0.1-30 Hz的带通滤波。然后,进行独立成分分析(ICA;Stone,2002 年),对每个参与者进行个性化阈值,以矫正眨眼或水平运动引起的眼部伪影。校正后的脑电图数据被分割成几个时期,从错误信念任务中提示问题开始前 200 毫秒开始,一直持续到开始后 1000 毫秒。选择 200 ms 的发病前间隔进行基线校正。最后,排除振幅超过±100 μV以及错误响应的epoch(总体拒绝率为17.6%)。对每个条件的剩余周期进行平均,以产生总平均波形

根据目视检查和先前的相关 ERP 研究(Bradford 等人,2019 年),研究者关注两个晚期ERP组件(LPC和LNC)中,用于揭示两种错误信念条件(其他不一致与自我不一致)之间的差异。

LPC的时间窗设置在320-440 ms之间,LNC的时间窗设置为380-500 ms。本研究选择了8 个代表性电极用于 LNC(E16、E11、E18、E19、E12、E10、E4 和 E5)和 8 个代表性电极用于 LPC(左半球的 E60、E66、E67 和 E71;右半球的 E85、E84、E77 和 E76)。这些具有代表性的电极表示最大差分效应的位点,并在图2中用白点标记。

图2

两个早期组件(N100:80-140 ms;N250:200-370 ms),用于揭示了LNC 目标电极中真实信念条件和错误信念条件之间的差异。

错误信念任务中响应不正确或响应时间(RT)±超过总平均值的3 SD的试验均从最终分析中删除。表1显示了每种条件下的RT和准确度(ACC)的平均值。

图3

RT方差分析显示,一致性的影响显著(p <0.001);代理的边际效应(p =0.06),双向交互作用不显著( p = 0.53)。

ACC的方差分析显示,一致性(  p <0.001)和Agent ( p =0.036)的影响均显著。同样,双向交互作用不显著( p =0.44)。

以上结果表明,无论归因取向如何,当他人的信念与自己的不一致时,参与者会付出更多的努力。此外,在真实信念和错误信念情境下,他人导向信念归因比自我导向信念归因更困难。此结果与先前使用自我/他人分化任务的研究结果一致(Bradford et al., 2015;Bradford et al., 2019;Bradford, Hukker等,2018a;Bradford, Jentzsch等人,2018b)。

图3显示了每个ERP组件按条件划分的代表性电极的汇集活性。

图4

我们在 N100、N250 和 LNC (晚期阴性成分 )上进行了一致性(一致与不一致)×代理(自我与他人)重复测量方差分析。对于LPC(晚期阳性成分 ),进行了一致性×代理(自我与他人)×半球(左与右)重复测量方差分析。

对于N100,方差分析仅显示一致性效应(p<0.001),但Agent效应和双向相互作用均不显著。对于 N250,同样只有一致性效应(p = 0.014),Agent效应和双向相互作用均不显著。

对于LNC,结果显示一致性效应显著(p=0.016)。Agent的作用不显著(p=0.14),但检测到显著的双向交互作用(p=0.017)。简单效应分析表明,Agent仅在不一致条件下作用显著(p =0.023),在一致条件下作用不显著( p = 0.22)。

对于LPC,结果显示一致性效应显著,(p =0.007), Agent存在边际效应(p =0.07)。此外还发现了半球的显著影响,右半球的LPC振幅高于左半球(p<0.001)。

从图3中可以直观地看出,由agent引起的差异只存在于Other-Incongruent和Self-Incongruent条件之间,而不存在于Other-Congruent和Self-Congruent条件之间。研究者分别对一致性和不一致性条件进行了探索性Agent (Self vs. Other) ×半球(Left vs. Right)重复测量方差分析,结果显示只在不一致条件下才能检测到Agent的显著作用。

此外,半球在一致和不一致条件下都有显著的影响(ps < 0.001)。进一步的分析表明,未能检测到Agent和一致性之间的相互作用可能是由于一致条件比不一致条件的变异性更大,这与参与者可能在真实信念场景中走认知捷径的说法是一致的(Bio et al., 2018)。

如图4的散点图所示,结果发现:

图5

两个半球LPC (OtherIncongruent减去Self-Incongruent)的差异与AQ得分呈正相关,而LNC的差异与AQ得分无显著相关。

他人不一致条件与自我不一致条件、他人一致条件与自我一致条件之间的RT差异与AQ得分之间无显著相关(ps >0.10)。

行为结果显示,与自我导向归因相比,参与者在他人导向的信念归因中犯了更多的错误,并且反应倾向更慢。

在ERP数据中,在两个晚期ERP组件(LPC和LNC)中,从事以他人为导向的归因比以自我为导向的归因引起的幅度更大。然而,这些结果只出现在错误信念场景中,而不是出现在真实信念场景中。

最后,以他人为导向的归因和以自我为导向的归因之间的LPC幅度差异与个人的AQ得分呈正相关。

1,基于先前的文献(Brass et al., 2009; crone&fuligni, 2020;Decety & Lamm, 2007;Steinbeis, 2016)和本研究中ERP成分的特征,LPC和LNC可能分别反映了自我-他人区分过程和冲突控制过程。

自我/他人分化任务的结果表明,在信念归因过程中,抵制自我中心干扰比抵制他人中心干扰更需要努力(Bradford et al., 2015;Bradford等人,2019;Bradford, Hukker等,2018a;Bradford, Jentzsch等人,2018b)。

目前的ERP结果提供了对这些努力是如何产生的进一步理解。研究发现双侧顶骨头皮上的LPC和额中央头皮上的LNC更大。这表明在自我-他人区分阶段和冲突控制阶段,他人导向信念归因比自我导向信念归因需要付出更多的努力。本研究还发现LPC的开始时间早于LNC,但LPC和LNC之间的时间窗口存在重叠(图3)。

从ToM 的计算过程来解释这些发现:

在错误信念的情况下,自我和他人的信念之间会发生冲突(Bio等人,2018;Kovács et al., 2010)。持有两种相互冲突的信念可能会迫使人们付出更多的努力来抑制自我与他人之间的相互干扰。但在控制干扰之前,我们应该首先区分这些冲突的表征是属于自己的还是属于别人的。否则,它可能会导致自我和他人之间的混淆(Steinbeis, 2016),而无法确定处理谁的信念。

LPC和LNC时间窗的重叠表明,错误信念归因中的自我-他人区分是一个持续迭代的过程。虽然自我与他人的区分比冲突控制更早开始,但如果自我与他人之间存在明显的冲突,它可能无法进行处理。因此,在自我与他人完全分离之前,控制冲突的过程可能尤为重要。这一假设与人们如何控制模仿行为的研究一致,该研究认为自我-他者区分与冲突控制之间可能存在信息交换(Brassetal.,2009)。

至关重要的是,本研究对LPC和LNC功能重叠的解释将补充和扩展“锚定和调整”框架(Tamir et al., 2010;Tamir & Mitchell, 2013),因此自我-他人区分和冲突控制之间的持续和迭代的相互作用构成了心理化系列调整的基础。

2,过去大多数关于ToM的研究都集中在对他人错误信念的理解与对他人正确信念的理解之间的差异。和之前的研究一样,在本研究中,ERP结果显示,在错误信念情景下,信念归因的相对困难诱发了N100和N250两个早期分量的较大振幅,以及较大的持续时间较长的后期慢波。并且本研究的行为数据显示,在错误信念情境下的信念归因比在真实信念情境下的信念归因更慢,准确性更低。

一致性和代理效应在ERP反应上的时间差异表明,持有冲突信念会在认知早期阶段导致认知困难,而将冲突信念归因给自己或他人则会在后期阶段实现。

3,人们一致认为,在自闭症患者中,ToM能力的损害与社会沟通缺陷有关。

本研究表明,他人导向和自我导向的错误信念归因在LPC上的差异与个体的自闭症特质差异有关。这表明具有较高程度自闭症特征的个体在错误信念情景中更难以区分他人的信念和自己的信念。

虽然还需要对LPC和LNC的具体作用进行更多的研究,但相关结果表明,我们应该考虑区分心理归因加工中的不同成分或过程,而不是只考虑标准测量、反应时间和准确性等整体反应。这可能可以解释为什么目前的研究没有发现行为数据和自我报告的自闭症特征之间的任何相关性。

对这一不相关的结果的另一种解释是,对自我-他人冲突的控制可能不是健康成年人心理归因的障碍,健康成年人都可以实现这种能力(Qureshi et al., 2020)。因此,信念归因的冲突控制不会导致与健康成人自闭症特征相关的个体表现差异。

但由于本研究样本量较小,需要后续更大样本量的研究来重新验证相关发现。

4,在我们的错误信念任务中,“他人的信念”是根据任务场景推断出来的,而“自己的信念”总是真实的。在自我/他人区分任务中,参与者必须回忆自己的信念,这个过程可以帮助避免“自己的信念=永远的现实”的问题。但采用自我/他人分化任务的研究和本研究都发现,从事他人导向信念归因比从事自我导向信念归因更困难。对此,一些研究人员认为,当心理状态与现实相对应时,参与者可能不一定会产生心理状态的表征(Deschrijver & Palmer, 2020)。这在现有的错误信念任务中是一个常见的困惑,这可能是为什么自我导向归因比他人导向归因更容易的一个可能的原因。未来的错误信念研究可以考虑到这种潜在的混淆。