报告人:隋洁

整理人:黄辉

审核人:李晟

 

12月21日下午,来自英国巴斯大学的认知神经科学和神经心理学教授隋洁博士受IDG/ McGovern李晟老师的邀请来到北京大学,在王克桢楼1113会议室带来一场题为“Self as object : What the properties of self-bias tell us about the self”的报告。隋洁教授的研究结合行为测量、脑成像、神经心理学等多种研究手段,考察社会偏好(自我、情绪、奖赏)对认知的调节及其神经机制。本场讲座中,隋洁教授主要从自我偏好测量范式,自我整合理论及应用三个方面对其研究进行了介绍。

 

自我偏好测量范式

以往研究表明,刺激的社会显著性能引导注意(Sui & Liu, 2009)。社会显著性包括是否与自我相关,是否有吸引力与危险性等。以往研究大多关注与面孔或人关联的刺激的社会显著性效应,以及这类效应对记忆和高级认知决策过程的影响(Cunningham, Turk, Macdonald, & Macrae, 2008; Turk, Cunningham, & Macrae, 2008)。很少有研究关注自我关联刺激的社会显著性是否会调节底层知觉加工,如简单知觉匹配任务(Simple Perceptual Matching Task)。考察社会显著性对知觉加工的影响有助于我们理解人类自身如何适应复杂多变的环境。

隋洁教授结合实验心理学与认知神经科学,开发出一种用于测量自我优势效应的关联学习范式(Sui, He, & Humphreys, 2012)(图1),该范式要求被试把一个抽象的几何形状与代表自己(如:自我)、一个熟悉的人(如:好朋友)、一个不熟悉的人(如:陌生人)、或一个中性(如:没有)的词语标签进行关联。在完成关联训练后,实验者会向被试呈现成对的词语和几何形状,被试需要判断词语和形状是否匹配。该范式通过比较被试在不同条件下(词语标签和几何形状)的反应时和正确率来考察自我关联刺激是否有社会显著性效应,即自我关联刺激是否会影响知觉整合。研究结果表明自我关联刺激在反应时和知觉敏感性上具有稳定的优势效应,也就是说被试对自我关联刺激的反应时更短,知觉敏感性更强(Sui, He, & Humphreys, 2012)。

 

         

图1 关联学习范式

 

自我整合理论

前人研究发现内侧前额叶(medial prefrontal cortex; mPFC)的激活与自我表征(Northoff, 2016)有关,颞上沟后部(posterior superior temporal sulcus; pSTS)与自我/他人加工、感知觉整合以及刺激驱动的社会注意相关(Northoff, 2016; Araujo et al,. 2014)。隋洁教授的研究(Sui et al,. 2013a; Sui et al,. 2013b)进一步发现,自我相关刺激在vmPFC和左侧pSTS上的神经响应强度大于陌生人相关刺激(图2A),说明了vmPFC和左侧pSTS组成的腹侧神经回路支持自我优先权,即自我优势效应。陌生人相关刺激在双侧背外侧前额叶(dorsolateral prefrontal cortex; dlPFC)的神经响应强度大于自我相关刺激(图2B),说明背侧注意控制网络表征他人优势效应。这些发现进一步解释了当外部刺激和内在自我概念关联时,知觉判断得到增强,mPFC和pSTS连接强度增强能促进自我优势效应(Sui et al,. 2013a; Sui et al,. 2013b)。神经影像学研究(Sui et al,. 2015b)发现腹内侧前额叶(ventromedial prefrontal cortex ; vmPFC)和脑岛(insula)的功能障碍会导致知觉匹配任务中自我优势效应的减弱。

 

           

图2腹侧和背侧神经回路

 

依据以上神经影像学研究,隋洁教授提出一种新的自我表征影响信息加工的理论框架(Sui & Humphreys, 2015a)(图3)。该理论认为自我表征在信息加工过程中扮演一个整合中心的角色,主要用于绑定不同类型的信息甚至不同阶段的加工过程。自我具体执行的功能包括:绑定记忆和其来源;促进知觉整合;对已建立的自我相关刺激,使得更难建立新关联的绑定(re-bind);影响不同加工阶段之间的整合,如调节注意和决策之间的联结;影响不同脑区之间的联结对自我表征和注意的调节。

 

          

 图3 自我表征影响信息加工的理论框架

 

在此基础上,隋洁教授进一步提出了客体自我(把自我当成客体)的神经模型(Sui & Gu, 2017)(图4)。该模型中自我承担连接不同脑网络之间交互、执行“核心自我”网络(包括mPFC),认知控制网络(包括dlPFC,pSTS)和突显网络加工(包括脑岛,杏仁核和纹状体)的角色该神经模型以自我的整合性质为基础。在行为层面上,自我表征具有促进不同阶段信息加工的绑定功能。神经层面上看,mPFC(延伸到前扣带皮层(anterior cingulate cortex; ACC))主要负责调节内部聚焦的心理加工(Humphreys et al., 2016),防止维持持续性注意任务而导致心理加工受到抑制。在mPFC的腹侧到背侧的轴线上:vmPFC激活始终与内部的自我加工关联,而背内侧前额叶(dorsomedial prefrontal cortex; dmPFC)则更多的参与他人相关的判断(Denny et al., 2012)。dlPFC和pSTS负责处理与外部刺激有关的注意和认知控制。脑岛、杏仁核和纹状体涉及处理突显情绪和奖赏刺激。

              

图4 客体自我的神经模型

 

如果自我关联建立,自我关联的刺激会如何调节注意?社会显著性与神经活动具有怎样的关联?隋洁教授(Sui et al,. 2013b)利用一种特殊的图形,该图形由局部的小正方形,六边形和圆形组成整体形状大正方形,六边形和圆形。定义局部的形状和整体的形状相同的图形为一致性图形,两者不同为不一致图形。在每个组块中只包含两种形状,分别对应按键1和2。开始前会在屏幕上告知被试该组块的任务类型(即注意整体或者局部),注视点呈现结束后,在注视点上方或者下方会呈现一个图形,要求被试判断该图形的形状(按键1或2)。共三种条件,第一组为基线,不对图形做任何处理。第二组改变图形局部或整体颜色,使得部分图形具有局部知觉突显性,部分图形具有整体知觉突显性。第三组在第一组的基础上,将不同形状图形与自我、朋友标签进行关联,如:圆形和自我,正方形和朋友等。比较不同条件下被试反应时差异。结果发现当知觉突显性的类型(整体或局部)与任务类型相同时,被试反应时显著低于两者不同的反应时。当自我关联的图形是不一致图形时,在两种任务中(整体和局部)中,自我相关刺激作为目标的反应时均显著低于自我作为干扰物的反应时。而朋友相关的刺激在两种任务中作为目标和作为干扰物的反应时无显著差异。fMRI数据表明,在两种任务类型中(整体和局部)当自我作为干扰项时,左侧顶内沟(intraparietal sulcus; IPS)激活强度更大。

此外隋洁教授提出一种自我的计算模型(Sui & Humphreys, 2013c)来解释自我表征对信息加工。该模型主要包括外部输入和内部的自我表征(Sui et al., 2015c)。当建立一个自我标签和两个形状的关联后,如果呈现两个形状刺激,相较于一个形状刺激,反应时会显著降低,即冗余获得(redundancy gain)。根据模型,如果知觉独立加工每一个自我相关的刺激,那么冗余获得将会比预期更大。而对于朋友关联词,则无该现象。研究发现,如果刺激本身是一个整体部分配置时,将自我标签与两个部分形状关联后,冗余获得会非常巨大。这与自我相关刺激可能会被整合成一个表征,然后被试再对这个整合完成的刺激表征进行加工的假设一致。同时在该模型下,个体自我的内部表征具有稳定性,远胜于对他人的表征。

 

应用

隋洁教授用金钱数字替换关联学习范式中的自我标签,结合多体素分析对奖赏偏好进行了研究。研究表明(Yankouskaya et al., 2017),自我和他人以及高低奖赏在vmPFC前后连轴区域的神经响应强度不同。隋洁教授还研究了自我、朋友、陌生人偏好随着年龄的变化,结果发现年龄对朋友关联刺激的促进作用大于对陌生人关联刺激(Sui & Humphreys, 2017)。此外,关联学习范式还可用于个人关系、自我情感、抑郁等研究课题。

总的来说,隋洁教授利用新的范式对自我加工进行测量,将自我纳入一个量化的科学研究中,并提出了自我表征在自我神经回路中扮演着连接腹侧“核心自我”网络,注意控制网络和突显网络指导行为的角色。这些研究推进了对自我表征的理解,并且可以扩展到社会心理、毕生发展、精神障碍等方面的研究。

 

 

Reference

Araujo, H. F., Kaplan, J., Damasio, H., & Damasio, A. (2014). Involvement of cortical midline structures in the processing of autobiographical information. PeerJ, 2, e481.

Cunningham, S. J., Turk, D. J., Macdonald, L. M., & Macrae, C. N. (2008). Yours or mine? Ownership and memory. Consciousness and cognition, 17(1), 312-318.

Denny, B. T., Kober, H., Wager, T. D., & Ochsner, K. N. (2012). A meta-analysis of functional neuroimaging studies of self-and other judgments reveals a spatial gradient for mentalizing in medial prefrontal cortex. Journal of cognitive Neuroscience, 24(8), 1742-1752.

Humphreys, G. W., & Sui, J. (2016). Attentional control and the self: the Self-Attention Network (SAN). Cognitive neuroscience, 7(1-4), 5-17.

Northoff, G. (2016). Is the self a higher-order or fundamental function of the brain? The “basis model of self-specificity” and its encoding by the brain’s spontaneous activity. Cognitive neuroscience, 7(1-4), 203-222.

Sui, J., & Gu, X. (2017). Self as Object: Emerging Trends in Self Research. Trends in neurosciences.  

Sui, J., & Humphreys, G. W. (2013c). The boundaries of self face perception: Response time distributions, perceptual categories, and decision weighting. Visual Cognition, 21(4), 415-445.

Sui, J., & Humphreys, G. W. (2015a). The integrative self: how self-reference integrates perception and memory. Trends in cognitive sciences, 19(12), 719-728.

Sui, J., & Humphreys, G. W. (2017). Aging enhances cognitive biases to friends but not the self. Psychonomic Bulletin & Review, 1-10.

Sui, J., & Liu, C. H. (2009). Can beauty be ignored? Effects of facial attractiveness on covert attention. Psychonomic Bulletin & Review, 16(2), 276-281.

Sui, J., Enock, F., Ralph, J., & Humphreys, G. W. (2015b). Dissociating hyper and hypoself biases to a core self-representation. Cortex, 70, 202-212.

Sui, J., He, X., & Humphreys, G. W. (2012). Perceptual effects of social salience: evidence from self-prioritization effects on perceptual matching. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 38(5), 1105.

Sui, J., Liu, M., Mevorach, C., & Humphreys, G. W. (2013b). The salient self: The left intraparietal sulcus responds to social as well as perceptual-salience after self-association. Cerebral Cortex, 25(4), 1060-1068.

Sui, J., Rotshtein, P., & Humphreys, G. W. (2013a). Coupling social attention to the self forms a network for personal significance. Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(19), 7607-7612.

Sui, J., Yankouskaya, A., & Humphreys, G. W. (2015c). Super-capacity me! Super-capacity and violations of race independence for self-but not for reward-associated stimuli. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 41(2), 441.

Turk, D. J., Cunningham, S. J., & Macrae, C. N. (2008). Self-memory biases in explicit and incidental encoding of trait adjectives. Consciousness and cognition, 17(3), 1040-1045.

Yankouskaya, A., Humphreys, G., Stolte, M., Stokes, M., Moradi, Z., & Sui, J. (2017). An anterior–posterior axis within the ventromedial prefrontal cortex separates self and reward. Social cognitive and affective neuroscience, 12(12), 1859-1868.