曹 亢
(池州学院 教育系,安徽 池州247000)
在日常生活中,过量吸烟或饮酒、沉迷于网络等不良行为比比皆是,实际上,这些行为的发起者往往在事前或事后都能认识到这些行为是不良的,但是却没有避免此类行为的发生。导致这些不良行为的一个原因是当事人对行为的选择和控制失败,在行为上显得冲动而不考虑后果。如何抑制冲动行为这一问题已经引起心理学家的广泛关注。已有的研究表明,一些认知能力与冲动抑制是不可分割的。其中就包括反应抒制,它是指抑制正在进行的行为或占优势地位行为的能力 (response inhibition,反应抑制)[1-2]。
由于在现实世界中,个体通常是处于一种情绪背景下从事某种行为活动,因此将情绪背景引入反应抑制的研究中,将有助于研究结果的推广。近年来,情绪与其他认知活动的交互作用逐渐引起了研究者的注意,研究者发现许多原来认为仅是与情绪功能相关的中枢神经活动也与其他的认知活动有关。例如,较早的研究发现破坏猴子的海马会引起猴子的抑郁反应[3],然而近些年来的研究结果显示海马还在空间记忆 (spatial memory)和再认记忆(recognition memory)等认知活动中扮演重要角色。在反应抑制领域,大量fMRI及ERP溯源研究结果均显示情绪刺激与反应抑制拥有共同的脑激活区域[4-5]。因此,梳理情绪对反应抑制影响的研究不仅有助于深化对冲动行为理论的研究,也有助于人们进一步理解冲动行为的心理机制。
概括说来反应抑制指的是抑制不符合当前需要的或不恰当行为反应的能力[6],具体而言反应抑制则是指抑制正在进行的、占优势地位的行为也指为了保护正在进行的行为或占优势地位的行为而抑制原先计划好的反应、中断已经开始的反应[7]。反应抑制功能对于人们基于环境变化做出灵活的、目标指向的行为至关重要[8]。
可以用于测量反应抑制的实验任务比较多,主要有侧抑制任务(flanker task)、Stroop任务、反向眼跳任务 (antisaccade task)、Go/No-go任务及停止信号任务(Stop-Signal task)等。在flanker任务中,被试需要对屏幕中央呈现的靶刺激的属性进行反应(如判断情绪图片的效价),同时忽略靶刺激两边呈现的干扰刺激。当干扰刺激与靶刺激的属性一致时,反应时较短;而当干扰刺激与靶刺激的属性不一致时,其反应时较长。在经典的Stroop范式中,要求被试命名书写颜色单词所用的颜色,如果词义与词的书写颜色不一致时(如用绿色墨水书写“红”字),则反应时间要长于词义与颜色一致时(如用绿色墨水书写“绿”字)的条件或其他中性条件(如用绿色墨水书写一个与颜色意义无关的字)[10]。一般认为flanker任务和Stroop任务更多反映的是对分心刺激的选择性注意和注意控制,主要与认知抑制而不是反应抑制有关[11];在反向眼跳任务中,首先呈现一个中央注视点(fixation point,FP),然后在FP的一侧呈现一个目标刺激。当FP出现时,被试要注视它;当目标刺激出现时,被试不能注视目标,而是要看相反的方向。比如目标刺激出现在FP的左侧,则被试需要看右边,并且看的位置要与目标到中央注意点的距离大致相等。由于提示反向眼跳与靶刺激之间有一段准备时间,因此也有一些研究者质疑该任务考察抑制功能的可靠性[12]。
Go/No-go任务通常包含有两种刺激,一种是高频刺激(也称Go刺激,如字母“X”),另一种为低频刺激(也称 No-go刺激,如字母“Y”),要求被试对Go刺激进行反应,而对No-go刺激不做反应。Stop-Signal任务一般由两个高频刺激 (Go信号)和一个低频刺激(Stop信号)组成。要求被试在出现其中一个Go信号时按对应键反应(如出现字母“X”时按左方向键,而当出现字母“Y”则按右方向键)。通常在几个Go信号之后会出现一个Stop信号 (如“嘀”声),要求被试不做反应。Go信号与Stop信号有一定的时间间隔(stop signal delay,SSD),且其出现的频率按预先确定的概率加以控制;Stop刺激可以通过听觉或视觉的方式呈现。
在反应抑制研究领域中,Go/No-go任务与Stop-Signal任务的应用最为广泛,但研究者在二者的使用上争论颇多,如Dillon和 Pizzagalli认为Stop-Signal任务测量的反应抑制更纯粹、可靠;而Nigg则认为两种任务测量的内容相同,只是Stop-Signal任务有一个较完备的理论基础。
本文根据相关文献资料总结了,Stop-Signal任务相对于Go/No-go任务的一些优势:首先,Stop-Signal任务要求的抑制难度要大一些,也有比较成熟的理论模型[13],因此,基于Stop-Signal任务可以比较容易地观察和测量反应抑制,也便于不同研究结果之间的比较;其次,Stop-Signal任务要求抑制已经启动的反应,一般认为该任务诱发的反应抑制要比Go/No-go任务诱发的反应抑制更纯粹也更有效[14];最后,在Go/No-go任务中,Go刺激是有目标指向的(targets),No-go刺激始终是无目标指向的(nontargets),而在Stop-Signal任务中,Go刺激与Nogo刺激都是有目标指向的[13],因此,Stop-Signal任务可以平衡目标指向因素带来的影响,这在应用ERP或fMRI技术考察反应抑制的研究中是不容忽视的。
根据认知神经科学领域的现有研究成果,王琰和蔡厚德总结了与反应抑制加工相关的脑区主要包括基底神经节(basal ganglia)、额下回(inferior frontal gyrus,IFG)、辅助运动区 (supplementary motor area,SMA)/辅助运动前区 (pre-SMA)、前扣带回皮层(anterior cingulated cortex,ACC)等额叶的一些脑区[8];Pessoa总结出了一些与情绪功能相关的核心脑区包括皮层下的杏仁核 (amygdala)、 海马(hypothalamus)、皮层上的前额叶眶回(orbitofrontal cortex,OFC)、前扣带回 (anterior cingulated cortex,ACC)和腹内侧前额叶皮层(ventromedial prefrontal cortex,VMPFC)[15]。两相比较,可以看出ACC这个脑区不仅与反应抑制功能相关还与情绪功能相关。这一脑区的重叠是情绪影响反应抑制的神经基础,也为“情绪与认知的交互作用”增加了一部分新的证据。蔡厚德和刘昌认为ACC可能与行为计划与执行有关,它可以对正在进行的目标定向行为实施监控,在出现反应冲突或错误时提供信号,以便能及时调配注意资源[16]。而在情绪方面,刘烨,付秋芳和傅小兰简单总结了ACC的功能:ACC参与对某些本能反应的调节,包括应激性行为、情绪事件,情绪表达和社会行为等的自动反应。因此,认知神经科学研究结果提示情绪可能影响反应抑制[17]。
最近的一些研究提供了情绪影响反应抑制的直接证据。Shafritz,Collins和Blumberg在情绪性的反应抑制任务中考察了情绪对反应抑制的影响[18]。在这个实验中,实验者要求被试完成两个Go/Nogo任务:在其中一个Go/No-go任务中,被试对除“X”以外的所有字母按键反应,而对“X”不做反应;在另一个Go/No-go任务中,被试对除高兴和悲伤以外的所有面孔按键反应,而对高兴或悲伤面孔不按键反应。然后比较被试在这两个实验任务中表现出来的神经活动差异。研究结果支持了ACC可能在整合情绪信息及其他认知信息中起作用的理论,在该研究中即表现为ACC整合了情绪信息与反应抑制信号的功能。他们还发现ACC的激活程度可以由情绪效价调控。
Goldstein和Brendel等人在Go/No-go任务中以情绪词作为刺激材料考察了情绪刺激处理影响反应抑制的神经机制[5]。在他们的实验中,正体书写的单词是“Go”信号,而斜体书写的单词则是“Nogo”信号。单词按情绪效价分成三类,包括正性,中性,负性,且三类情绪词在“Go”刺激组与“No-go”刺激组出现的频率均相同。但其脑成像结果发现情绪效价的影响:当负性情绪词作为“No-go”信号时,内侧前额叶眶回 (medial orbitofrontal cortex,mOFC)、后侧前额叶皮层 (dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)以及ACC的活动更强。
Chiu,Holmes,Pizzagalli进一步考察了情绪效价在反应抑制中的作用[4]。与之前的研究类似,他们仍然将情绪词分为三类:中性、负性和正性,然后将这三类词两两组合,并且每一个配对均出现两次:两类都作为“Go”信号各一次,这样一个被试需要完成6组试验。ERP数据表明,在No-go信号中,相较于中性刺激,情绪刺激(包括正性的及负性的)诱发更大峰值的N2波形;但是正性及负性情绪刺激之间并没有显著差异。基于这一结果,Chiu等人指出情绪词足以确立一个对占优势的行为反应的倾向,这可能是情绪唤醒的作用而不是情绪效价的作用。情绪词确立的对占优势行为反应的倾向要求被试投入更多的资源以抑制优势反应从而完成作业要求。
但正如Chiu等人自己指出的那样,可能情绪词引发被试的情绪体验还不够强,还不足以让情绪效价的作用显现出来。基于此原因Albert,López-Martín和 Carretié使 用 国 际 情 绪 图 片 系 统(International Affective Pictures System,IAPS)中的图片来控制情绪变量[19]。他们将IAPS图片作为背景始终呈现给被试,同时在背景图片上呈现字母“M”或“W”,其中“M”是“Go”信号而“W”则是“Nogo”信号。行为学数据显示相对于负性图片和中性图片,正性图片作为背景时,被试对“Go”信号的反应更快;ERP数据分析结果表明被试在正性图片背景下,“No-go”信号诱发更大的P3波形。据此他们指出正效价条件下的反应抑制更困难,要求更多抑制控制。
一些研究显示情绪刺激自动俘获注意资源导致正在进行的行为受到干扰,然而这些研究仅仅考察了情绪刺激是否干扰了外显行为(如对某类刺激按键反应),而没有考察情绪刺激是否也会影响到那些非外显行为(如抑制了正在进行的行为)。这一问题引起了Verbruggen和Houwer的注意,并开展了一些研究[20]。他们先给被试呈现情绪刺激图片(均选自IAPS),然后要求被试完成标准Stop-Signal任务。结果发现,无论情绪效价如何,先前呈现的情绪图片均延长了Go反应及Stop反应的潜伏期,这表明可能唤醒才是主要的影响因素。为验证这一假设,他们同时控制了情绪效价与唤醒这两个维度并按之前的实验范式进行实验。结果表明,高唤醒条件下,Go反应及Stop反应的反应时更长。虽然这一实验是考察情绪是否会干扰非外显行为的,但其研究结果仍然暗示了情绪对反应抑制的影响——情绪刺激占据了部分认知资源,使得反应抑制更困难。
由于Go/No-go任务激活ACC及前额叶皮层(prefrontal cortex,PFC),PFC的激活受雌激素水平的影响且ACC也常与情绪障碍有关。因此Amin,Epperson,Constable和Canli借助于情绪Go/No-go任务考察了雌激素在反应抑制神经环路中的作用[21]。他们让所有的女性被试分别在生理周期中的卵泡期及黄体期完成以情绪词作为刺激材料的Go/Nogo任务,并做fMRI扫描。结果发现,那些调控对正性情绪词反应抑制的脑区在卵泡期及黄体期的激活程度是不同的;而且在黄体期中雌激素在两个情绪效价上的作用是不同的:在正性情绪词中,神经活动与雌激素水平呈正相关,而在负性情绪词中,神经活动与雌激素水平呈负相关。另外一些研究证明女性生理周期中雌激素水平的变化可能影响了女性的情绪偏向(即对正性或负性情绪更敏感)[22-24]。因此,Amin等人的研究结果可能是由于女性的情绪偏向引起的,这也在一定程度上证明了情绪信息可以在反应抑制中起作用。另外,强迫症患者不仅常常体验到焦虑情绪也表现出更差的反应抑制[25];一些多巴胺能缺陷的病人(如帕金森及亨廷顿症)也表现出更差的反应抑制,而多巴胺是调控情绪知觉的一种重要神经递质[26];所有这些研究结果都间接证明了情绪可能会影响反应抑制。
Oosterlaan和Sergeant比较了ADHD儿童与正常儿童的反应抑制功能,他们发现在Stop-Signal任务下,ADHD儿童的Stop信号反应时间 (stop signal reaction time,SSRT)要明显长于正常儿童[27]。在一些使用非Stop-Signal任务,包括Go/No-go任务或其他任务的研究中也发现了ADHD儿童的这一反应抑制缺陷[28];不仅仅是ADHD儿童,ADHD成人也表现出反应抑制缺陷[29];一般认为ADHD人群的一个重要特征就是反应抑制缺陷,在另外一些研究中还发现ADHD成人较正常成人不仅更多的体验到愤怒情绪,还经常以一种不恰当的方式表达愤怒[30];ADHD儿童在面孔情绪再认方面存在困难[31]。来自ADHD人群的证据似乎都在暗示情绪与反应抑制功能之间存在不可分割的联系。
Oosterlaan及其同事希望通过比较不同类型ADHD儿童的反应抑制功能,以辨别反应抑制功能缺陷是否是ADHD儿童的特异性特征。因此,他们还将焦虑儿童与正常儿童的反应抑制功能作了比较。之前的理论假设认为焦虑儿童比正常儿童有更多的反应抑制,在他们的研究结果中虽然两组儿童的SSRT差异没有达到显著性水平 (指p<0.05),但存在差异的可能性仍然比较大(其研究报告中指明p<0.08)[27]。样本量小(焦虑组11人)可能是统计结果不显著的一个原因,但是这一研究结果仍然具有参考价值——焦虑情绪可能影响反应抑制。
虽然基于Go/No-go任务的研究取得了较为一致的结果,但由于Go/No-go任务本身的特点,一些研究者并不十分认同这些脑成像或电生理结果。比如,在Go/No-go任务中,之前的脑成像研究只是将“Go”条件与“No-go”条件简单比较,虽然这可能反映出那些与反应抑制相关联的脑区活动,但同时它也引入了其他的认知与情绪处理方面的功能区包括对任务的监控、“oddball”效应等[32];另外,这样的处理方式也容易导致对其他重要结果的忽略,例如Cai和Leung发现成功的反应抑制还依赖于对Stop信号的有效处理[33]。在电生理研究方面也有类似的问题:“Go”刺激始终是目标指向而“No-go”刺激却不是目标指向的,这可能影响“No-go”N2指标的效度,例如仅仅要求对目标刺激计数而抑制外显行为时,也可以观察到“No-go”N2,这表明“No-go”N2 可能仅仅是由于目标指向不同引起的而不是 “反应抑制”引起的[13]。鉴于以上几点理由,这些研究者认为Stop-Signal任务诱发的反应抑制更纯粹且更有效。
然而通过以上综述内容,可以发现目前几乎还没有基于Stop-Signal任务考察情绪与反应抑制关系的研究。即使在Go/No-go任务下,直接考察情绪影响反应抑制的研究还比较少,并且这些研究结果也是不一致的。例如,同样是使用情绪词作为刺激材料,Chiu等人的结果是两种情绪效价引发的反应抑制没有显著差异,情绪词与中性词诱发的反应抑制有显著而差异;而Goldstein等人的研究结果却是正负效价情绪词诱发的反应抑制有显著差异,负效价情绪词诱发更高要求的反应抑制;最后,Albert等人使用IAPS图片作为刺激材料并做了相似的研究后,又发现了一个截然不同的结果:正性图片要求更高的抑制控制,反应抑制更困难。综合这几位研究者的讨论,本文大胆假设情绪效价与唤醒对反应抑制的影响可能存在交互作用,因此探讨合适的实验方法以验证这一假设是一个值得考虑的研究方向。
从情绪与认知的交互作用来看,不但要了解情绪对认知功能的影响,还需要了解认知又如何影响情绪[18]。Lazarus认为认知是情绪的充要条件[34],大量研究为这一观点提供了有力证据。例如,在预览搜索任务中,和与其相似的、没有搜索过的干扰项相比,预览过的干扰项被知觉为更负性[35];还有一些研究表明,语言信息是情绪知觉的必要背景线索[36]。因此从情绪与认知的交互作用来看,考察反应抑制成功与否与情绪偏好的关系也是一个值得进一步探讨的问题。
之前的结果主要是从儿童或青少年人群体中获得,进一步的研究可以考虑其他的被试群体。例如,从人类毕生发展的角度来看,老年期是人生的最后一个阶段,老年人一般已经退出职业活动,面临生活节奏的变化,社交圈逐渐缩小,往往更多的体验到负性情绪。关于60岁以后老年人情绪体验调查数据结果表明[37],57.8%的老年人常常体验到消极情绪。但是也有研究表明,老年人具有更好的情绪控制能力,很少受负性情绪的影响[38-39];还有研究发现正性图片诱发老年人更高的唤醒,较之年轻人群,老年人更多的记住正性情绪词、图片和面孔[40-41]。总之,姑且不论老年人到底是更多体验到正性还是负性情绪,但其情绪控制能力更好这一结论是得到较多认同的。因此,考察老年人群的反应抑制功能与情绪的关系有助于我们更好的理解反应抑制。
[1]ARON ADAM R,POLDRACK RUSSELL A.The Cognitive Neuroscience of Response Inhibition:Relevance for Genetic Research in Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder[J].Biological Psychiatry,2005,57(11):1285-1292.
[2]LOGANG,COWANW,DAVIS K.On the ability to inhibit simple and choice reaction time responses:a model and a method[J].Journal of Experimental Psychology:Human Perception and Performance,1984,10(2):276-291.
[3]PAPEZ J,NEYLAN T.A proposed mechanism of emotion[J].Journal of Neuropsychiatry and Clinical Neurosciences,1995,7(1):102-112.
[4]CHIU P,HOLMES A,PIZZAGALLI D.Dissociable recruitment of rostral anterior cingulate and inferior frontal cortex in emotional response inhibition[J].Neuroimage,2008,42(2):988-997.
[5]GOLDSTEIN M,BRENDEL G,TUESCHER O,et al.Neural substrates of the interaction of emotional stimulus processing and motor inhibitory control:an emotional linguistic go/no-go fMRI study[J].Neuroimage,2007,36(3):1026-1040.
[6]LOGAN G,COWAN W.On the ability to inhibit thought and action:A theory of an act of control[J].Psychological Review,1984,91(3):295-327.
[7]BARKLEY R.ADHD and the nature of self-control[M].New York:The Guilford Press,1997.
[8]王琰,蔡厚德.反应抑制的心理加工模型与神经机制[J].心理科学进展,2010,8(2):220-229.
[9]ERIKSEN B,ERIKSEN C.Effects of noise letters upon the identification of a target letter in a nonsearch task[J].Perception&Psychophysics,1974,16(1):143-149.
[10]陈俊,刘海燕,张积家.Stroop效应研究的新进展——理论,范式及影响因素[J].心理科学,2007,30(002):415-418.
[11]NIGG J.On Inhibition/Disinhibition in Developmental Psychopathology:Views From Cognitive and Personality Psychology and a Working Inhibition Taxonomy[J].Psychological Bulletin,2000,126(2):220-246.
[12]MENON V,ADLEMAN N,WHITE C,et al.Error-related brain activation during a Go/NoGo response inhibition task[J].Human Brain Mapping,2001,12(3):131-143.
[13]KOK A,RAMAUTAR J,DE RUITER M,et al.ERP components associated with successful and unsuccessful stopping in a stop-signal task[J].Psychophysiology,2004,41(1):9-20.
[14]AVILA C,PARCET M.Personality and inhibitory deficits in the stop-signal task:The mediating role of Gray’s anxiety and impulsivity[J].Personality and Individual Differences,2001,31(6):975-986.
[15]PESSOA L.On therelationship between emotion and cognition[J].Nature Reviews Neuroscience,2008,9(2):148-158.
[16]蔡厚德,刘昌.大脑前扣带回皮层与执行功能[J].心理科学进展,2004,12(5):643-650.
[17]刘烨,付秋芳,傅小兰.认知与情绪的交互作用[J].科学通报,2009,54(18):2783-2796.
[18]SHAFRITZ K M,COLLINS S H,BLUMBERG H P.The interaction of emotional and cognitive neural systems in emotionally guided response inhibition[J].Neuroimage,2006,31(1):468.
[19]ALBERT J,LO'PEZ-MARTI'N S,CARRETIE'L.Emotional context modulates response inhibition:Neural and behavioral data[J].Neuroimage,2010,49(1):914-921.
[20]VERBRUGGEN F,DE HOUWER J.Do emotional stimuli interfere with response inhibition Evidence from the stop signal paradigm[J].Cognition&Emotion,2007,21(2):391-403.
[21]AMIN Z,EPPERSON C N,CONSTABLE R T,et al.Effects of estrogen variation on neural correlates of emotional response inhibition[J].Neuroimage,2006,32(1):457-464.
[22]LAHMEYER H W,MILLER M,DELEON-JONES F.Anxiety and mood fluctuation during the normal menstrual cycle[J].Psychosomatic Medicine,1982,44(2):183-194.
[23]SHERWIN B B.Estrogen and cognitive functioning in women[J].Endocrine Reviews,2003,24(2):133-151.
[24]SIGMON S T,DORHOFER D M,ROHAN K J,et al.The impact of anxiety sensitivity,bodily expectations,and cultural beliefs on menstrual symptom reporting:a test of the menstrual reactivity hypothesis[J].Journal of anxiety disorders,2000,14(6):615-633.
[25]PENADES R,CATALAN R,RUBIA K,et al.Impaired response inhibition in obsessive compulsive disorder[J].European psychiatry:the journal of the Association of European Psychiatrists,2007,22(6):404.
[26]BESTE C,WILLEMSSEN R,SAFT C,et al.Response inhibition subprocesses and dopaminergic pathways:basal ganglia disease effects[J].Neuropsychologia,2010,48(2):366-373.
[27]OOSTERLAAN J,SERGEANT J A.Response inhibition and response re-engagement in attention-deficit/hyperactivity disorder,disruptive,anxious and normal children[J].Behavioural brain research,1998,94(1):33-43
[28]YONG-LIANG G,ROBAEY P,KARAYANIDIS F,et al.ERPs and behavioral inhibition in a Go/No-go task in children with attention-deficit hyperactivity disorder[J].Brain and cognition,2000,43(1-3):215.
[29]EPSTEIN JN,JOHNSON D E,VARIA IM,etal.Neuropsychological assessment of response inhibition in adults with ADHD[J].Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology,2001,23(3):362-371.
[30]RAMIREZ C A,ROSE'N L A,DEFFENBACHER J L,et al.Anger and anger expression in adults with high ADHD symptoms[J].Journal of Attention Disorders,1997,2(2):115-128.
[31]YUILL N,LYON J.Selective difficulty in recognising facial expressions of emotion in boys with ADHD [J].European child&adolescent psychiatry,2007,16(6):398-404.
[32]LI C R,HUANG C,CONSTABLE R T,et al.Imaging response inhibition in a stop-signal task:neural correlates independent of signal monitoring and post-response processing[J].The Journal of neuroscience,2006,26(1):186-192.
[33]CAI W,LEUNG H C.Cortical activity during manual response
inhibition guided by color and orientation cues[J].Brain research,2009,1261:20-28.
[34]LAZARUS R S.Cognition and motivation in emotion[J].American psychologist,1991,46(4):352.
[35]FENSKE M J,RAYMOND J E,KUNAR M A.The affective consequences of visual attention in preview search[J].Psychonomic Bulletin&Review,2004,11(6):1055-1061.
[36]BARRETT L F,LINDQUIST K A,GENDRON M.Language as context for the perception of emotion [J].Trends in cognitive sciences,2007,11(8):327-332.
[37]王育珊,钟华荪.社区老年人情绪相关因素的调查及护理[J].护理学杂志,1999,14(002):127-128.
[38]CARSTENSEN L L,ISAACOWITZ D M,CHARLES S T.Taking Time Seriously:A Theory of Socioemotional Selectivity[J].American Psychologist,1999,54(3):165-181.
[39]Lawton M P.Quality of life and affect in later life[J].Handbook of emotion,adult development and aging,1996:327-348.
[40]ISAACOWITZ D M,SMITH J.Positive and negative affect in very old age[J].The Journals of Gerontology Series B:Psychological Sciences and Social Sciences,2003,58(3):143-152.
[41]MATHER M,CANLI T,ENGLISH T,et al.Amygdala responses to emotionally valenced stimuli in older and younger adults[J].Psychological Science,2004,15(4):259-263.