Likan Zhan

人脑中的行为主体感

侃侃迩行 · 2017-03-10

自主感(Sense of agency)指的是自己能让某事情发生的感觉.

自主感在我们的日常生活中起着非常重要的作用,虽然正常情况下我们很少注意到它。举个例子,晚上天黑后,我们会下意识的到墙壁上某个地方打开电灯开关,因为我们的自主感告诉我们这样可以让点灯变亮,虽然我们没有意识到它。但是当这种自主感被阻断的时候,就会引起我们的强烈感觉,例如当拨动开关不能让点灯亮时。 自主感在人类社会中也起着非常重要的作用。 例如在法律实践中,对犯罪的定义不但要求行为主体实施了某个特定行为,还要要求该行为主体“知道该行为的性质”。也就是说,行为主体应该对自己的行为有自主感。

从更广泛的意义上讲,大量研究发现对对自己行为的主体感是个体健康的主要决定因素;对主体感的阻断会严重影响个体的生活质量。

1. 定义主体感

自主感有两个核心要素:当行为主体的自主行为(voluntary action)对外部环境(external environment)产生了影响时,行为主体就会产生自主感。自主行为至少包含了两层“拥有感”(a sense of ownership):我意识到我的胳膊动了;我意识到是我有意让我的胳膊动的。法律惩罚中也强调行为的自主性(volition):个体只能对自己的自主行为负责,而不能对自己的反射、打喷嚏或其他类似行为负责。自主行为的一个核心特征是行为主体“本可以作出不同的行为”(could have down otherwise),显示出行为主体的行为不是直接由环境中的刺激导致的。

2. 测量主体感

主体感的测量方式大体可以分为外显性测量(explicit agency judgements)和内隐性测量(implicit measurement)两种。

主体感的外显性测量脱胎于传统的“镜面自我识别”(mirror self-recognition, 图1)测验。方法如下:被试在镜子后面做一个手势动作,并在镜子上看到一个手势动作,该动作可能来自被试自己,也可能来自另外一个房间中主试动作的投射。被试要回答“这个动作是你做的吗”(Did you do that)。该问题的肯定回答需要行为主体把看到的动作归因于自己的目的性行为而不是其他原因。外显测量的一个重要缺陷是会导致认知偏差,即被试更倾向于把看到行为归因于来自自己而不是他人。而且当该行为会导致积极性结果时,认知偏差会更严重。

主体感的外显测量
图1. 主体感的外显测量

主体感的一个重要内隐指标是时间感知上的扭曲(图2)。时间感知扭曲的一种研究方法叫做“时间压缩效应”(intentional binding effect)。实验中,被试自主或不自主(TMS控制)按动按钮后,会听到一个声音。被试判断从试验开始到自己按键的时间,或从试验验开始到声音出现的时间间隔。发现自主按键会让被试高估自己按键的时间,低估声音出现的时间,即低估自己的行为和声音出现的时间间隔。实际上,很多因素都会影响该效应如注意、因果性、药物和适应性等。但经过恰当的实验控制后时间压缩效应可以被作为主体感的一个有效客观指标。

主体感的内隐测量
图2. 主体感的内隐测量

3. 主体感的认知过程

第一、如前所述,主体感来自于自主行为。

自主行为的一个重要特征是在行为执行前要有一个行为准备过程(preparatory activity)。在行为准备和执行某个行为前,被试的认知运动区会出现一个低频负性电位,即“准备性电位”(readiness potential)。新近研究发现,被试的时间压缩效应越大,其准备性电位越强;但TMS引发的非自主行为则不影响准备性电位水平。

自主行为的另一个特征能在不同的行为可能性之间进行选择。例如,DLPFC通常被认为是一个反应空间(response space),用于表征不同的行为选择。新近研究发现,只有当被试能在不同的行为之间进行选择时,TDCS刺激DLPFC区才能增加被试的时间压缩效应。

第二、目前有两种可能的理论解释行为选择对被试主体感的影响 a. 一种理论认为,只有当被试的行为选择能够产生不同的行为结果时,被试的主体感才会提高;如果无论被试选择什么,都不会改变行为结果,那么被试的主体感也不会很高。例如,有研究发现,当被试从四个可能的选择中无论选择什么,被试选择后出现的声音都保持不变时,声音引发的脑电成分N1的幅度会大幅度变小。当然N1能否成为被试主体感的指标目前尚无定论。

b. 另一种理论认为,无论结果怎样,只要被试能在不同的行为之间进行选择本身,被试的主体感就会增加。传统的阈下视觉启动(subliminal visual priming)范式中,先短暂闪现一个右向箭头,再用其他刺激掩蔽掉该箭头,使得被试对该短暂呈现刺激知觉位于阈下水平;即便如此,被试对随后阈上呈现的右向箭头的识别时间也会变短。研究者把阈下启动应用于主体感研究,即“阈下启动-被试反应-行为结果”,发现阈下启动能够提高被试的主体感水平。

4. 预测性和回顾性主体感

主体感的比较模型(comparator model,图3)认为行为起源于行为主体的目的或目标状态(Goal or Intention)。为达到该目标状态,行为主体的逆向模型(inverse model)会产生一个运动命令(Motor command)。运动命令(motor command)在指导行为主体在环境中产生行为的同时,会产生一个动作复本(efference copy)。该动作复本会经由一个顺序模型(forward model)产生一个对行为结果的预测(prediction)。最后模型比较器(comparator)会顺序模型产生的行为预测和感觉系统的感觉反馈(sensory feedback)进行对比。如果行为预测和感觉反馈完全一致,被试就会产生主体感;如果行为预测和感觉反馈产生不一致,即预测误差(Prediction error),被试的主体感就会减弱甚至消失。该模型的不足在于,无法解释当被试预测和感觉反馈一致时,被试产生的主体感的来源。

主体感的比较模型
图3. 主体感的比较模型

时间压缩效应范式的研究显示(图4),主体感实际上有两个相互独立的信息来源:行为前,被试在不同行为备选项之间的选择,即预测性主体感(Prospective agency),和行为后被试对预期结果和实际结果之间的对比,即回顾性主体感(retrospective agency)。首先、在时间压缩效应范式中,研究者把被试反应后声音出现的概率设定为50%,发现声音出现时时间压缩效应要大于声音不出现时的时间压缩效应。这说明声音的出现反向影响了被试的主体感。其次,同样在时间压缩效应范式中,研究者把被试反应后声音出现的概率控制在75%(高)和50%(低)两个水平,并比较了两种条件下当声音实际上不出现时被试的时间压缩效应。发现高概率去区组中的时间压缩效应高于低概率去组中的额时间压缩效应。这说明了行为选择过程中存在一个预测性的主体感。

主体感的两个信息来源
图4. 主体感的两个信息来源

5. 主体感的脑机制

有关顶叶在主体感中的作用,阈下视觉启动(subliminal visual priming)范式发现,当阈下启动项目与阈上反应刺激不一致时,被试的主体感评价越低,角回(angular gyrus)的激活水平较高,角回与外侧PFC的链接也较高。而此时用TMS刺激角回可以缓解这种低水平的主体感评价。有关额叶和前额叶在主体感中的作用,研究发现,TDCS刺激前辅助运动区(pre-supplementary motor area)会降低时间压缩效应,尤其是与行为结果有关的压缩效应;而用TMS刺激该区域可以降低与行为有关的时间压缩效应。由此作者认为,主体感的神经基础也许存在于额叶前额叶和顶叶之间的链接。额叶前额叶主要负责启动行为,而顶叶则主要负责监控认知事件。

6. 主体感的病理学基础

有关主体感的病理学研究主要集中于精神分裂的研究上。精神分裂症患者的一个典型症状是会产生控制感的幻觉,即他们会感觉自己的思想和行为不是他们自己的而是来外部其他客体导致或移植过来的。一种理论认为该症状的产生是因为病人无法预测自己产生的行为的结果。因为无法预测自己行为的结果,自己行为结果产生的感觉经验就不会被病人内部预测机制抵消掉,而会被知觉为外部事件。有些实验结果支持了该观点,如精神分裂症患者较难注意到自己行为的视觉反馈发生了变化等。但是一个新近的研究发现,一部分精神分裂症患者的时间压缩效应要比正常人强而不是弱。一项用于区分前瞻性主体感和回顾性主体感(图4)的研究发现,精神分裂症患者的时间压缩效应主要来源于声音的出现,即回顾性主体感。而健康人的主体感则有前瞻性主体感和回顾性主体感两个完全独立的来源。

7. 社会、主体感和责任感

增加被试的选择可以增加被试的主体感,一个合理的推论是减少被试的选择可以减少被试的主体感。该领域的研究主要集中在强制上(Coercion)图5)。在一项电击实验中,研究者发现强制性指导语(给那个人一个电击)使被试对自己按键和电击发生之间的时间间隔的判断变长,即减少了时间压缩效应,降低了被试的主体感。事件相关电位也发现,强制性指导语也降低了事件相关电位N1的振动幅度。

强迫降低被试的主体感
图5. 强迫降低被试的主体感

8. 参考文献

Haggard, P. (2017). Sense of agency in the human brain. Nat Rev Neurosci. doi:10.1038/nrn.2017.14