脑电图对心理学研究的价值探索

1概述

一直以来，社会心理学家与人格心理学都致力于解决人类社会的行为复杂性的问题。在传统的研究中，社会与人格心理学家通常采用问卷调查、行为实验范式以及观察等方式。然而在过去的二十年以来，社会心理学与人格心理学的研究中神经科学的方式被越来越广泛的使用。社会神经科学领域依然成为一个流行的子领域，其中包括了专门的期刊、学科以及著作等等。在过去的几十年里，随着神经科学的方式被越来越多的人格与社会心理学所使用，使得人们对于这一领域更加关注。1992年，JohnCacioppo和GaryBerntson在《AmericanPsychologist》杂志上发表的文章中首次使用了“社会神经科学”这一词汇，他们在这篇文章中谈论了社会心理学研究以及理论在“大脑的十年”中的地位。然而，正式由于这本具有里程碑意义的著作以及多年来对科学的重大贡献，JohnCacioppo和GaryBerntson经常被认为是社会神经科学之父。广义上讲，“社会神经科学”是一个领域，其目的是研究大脑如何处理并理解我们与社会互动的相关信息。社会神经科学是一个高跨度的学科领域，这一领域中吸引了人类学家、经济学家、神经科学家、哲学家、精神病学家、心理学家以及社会学家，他们都对人类与社会互动信息的处理与理解问题提出了独特的观点。这一领域致力于理解生物系统如何影响社会行为，更进一步来说，这一领域的目标是了解决定社会行为本质的细胞、遗传、激素以及脑神经机制，并且是如何参与到社会互动的认知过程当中的。

2社会神经科学的起源

在社会心理学与人格心理学被定义为研究领域之前，人们就对理解大脑与社会行为之间的关系产生了兴趣。公元前3世纪的希腊医生Erasistratos就采用测量心跳的方式试图找出一个男孩心率不稳定的原因，而其结果则是迷恋导致了心率的变化。在多个世纪后，在此文的研究中开始使用颅相学图来定位大脑特征与个人技能相对应的位置。尽管FranzJosephGall等颅相学家的工作不为人所知，但是其研究在过去的几十年来这一观点一直是认识神经科学研究的主要动力。1848年，PhineasGage在使用炸药和铁棒为即将到来的铁轨铺路时，炸药爆炸导致3英尺长的铁棒击中了他的侧面，穿透了他的大脑。尽管如此他还是活了下来，但是他的性格与社会行为却发生了改变。这一事件导致了大脑功能专门化的早起观察，对于认识他的人来说，他的社交行为无法被忍受，但是其认知功能完好无损，这为大脑功能专门化的观点提供了重要证据。在过去的几十年中，大脑功能专门化的证据被积累起来，然而神经科学家们却形成了一个普遍的共识，那就是大脑的多个不同区域可能共同工作，形成复杂的心理与行为过程。虽然，心理学家已经成功地使用行为观察与自我报告的方式来评估社会现象，但是已经有研究者认识到依赖这些方法来探究行为以评估社会过程的缺点。如自我报告方法容易受到自我表现偏见的影响，尤其是这种偏见有时候会与黑人白人之间的偏见有关。因而为了寻找一个更合适的研究方法，Rankin和Campbell(1955)测量了皮肤电反应，发现白人被试与黑人被试想比具有更大的皮肤电反应。Sigall和Page(1971)设计了虚假的探索方式，告知被试手臂上的电极被连接在了一个不存在的测谎仪上，因而能够探索其真是的社会态度。在这一系列的研究中发现，这种研究方式已经能够探索较为真实的态度问题。对于研究一些可能存在欺骗隐瞒的心理问题的心理学家来说，这样的研究方式无疑是非常受欢迎的。无独有偶，已经有多个研究领域都能够通过使用神经科学的测量方式来更真实的探索某些问题。Waller于1887年使用毛细管静电计来记录人类心脏的电活动。社会心理学家今天仍然会使用心率来研究人们对于威胁和挑战的反应（Blascovich＆Tomaka，1996）。而脑电图（EEG）则是1929年由Berger推广，运用头前部与后部的电极测量大脑中的电活动。多年以来，社会和人格心理学家利用发展中的生理技术来更好的探究、理解以及解释社会过程，如使用放在面部的电极来测量面部肌肉的运动以探索情绪过程（Cacioppo＆Petty，1981）。现代社会心理学家使用脑电图来探索一系列的社会过程，如人的感知、情绪反应以及共情等等。在20世纪70年代和80年代，计算机轴向断层扫描（CAT）和正电子发射断层扫描（PET）等新的脑成像方法的发展使得大脑的一些结构首次能够通过高空间分辨率的方式形成三维的空间成像，这使得20世纪90年代，功能性磁共振成象（fMRI）被引入神经科学界。部分学术期刊也表达了这种共识，如JournalofPersonality和SocialPsychology都于2003年设立了社会神经科学的专门板块，第二年NeuroImage便随之效仿，2006年6月专门推出了专注于这一领域的SocialCognitiveandAffectiveNeuroscience期刊被推出。2010年SocialCognition期刊描述神经科学在社会心理学的研究结果，包括在社会神经科学家们DavidAmodio,BruceBartholow,JohnCacioppo,WilliamCunningham,TiffanyIto,andJeffreySherman等等。今天，社会神经科学的研究已经渗透到了社会与人格心理学领域的所有主要期刊以及大部分的普通期刊。

3神经科学的方法同社会与人格心理学的融合

社会神经科学研究有两种常见的谬误:(1)社会神经科学的目的是将有关社会和人格变量的心理过程本地化到大脑的特定区域;(2)使用神经科学方法的研究人员只是在用行为和自我报告的方法重述早期的研究。尽管每一种研究方法都有其时间和地点，但将神经科学技术应用于研究社会和人格问题，可以为该领域带来比这些有限的方式多得多的东西。使用神经科学方法可以帮助研究与社会和人格心理学相关的实质性问题的一个方法是，提供一个人对他/她可能无法或不愿意报告的刺激的反应的不引人注目的测量。如，虽然经常被讨论为反映认知过程，但反应时间数据实际上反映的是认知操作的结果，而不是操作本身。也就是说，反应时间数据混淆了概念激活和反应输出过程(Ito,Thompson，&Cacioppo,2004)，因此不能表明认知过程发生的水平。将现有的关于某一主题的行为研究扩展到一种方法论上，允许对认知过程的多个组成部分进行检查，这通常是可取的，或许也是必要的。神经科学测量可以提供一个与特定认知过程相关的神经活动的多层面图像。神经科学测量方法可以为社会和人格心理学家提供的另一个好处是，识别特定认知过程的时间过程，这是社会事件的结果。神经科学方法的使用,如脑电图允许精确测量快速变化的神经活动相关的刺激,从而能够评估任务相关的认知操作的时机和单独的组件流程流的信息处理(Stern,Ray,&Quigley,2001)。在研究社会心理学家和人格心理学家感兴趣的许多现象时，时间上准确的测量方法是很重要的。例如，研究人员利用事件相关电位来研究面部表情处理发生的时间。脑电图研究表明，在接触人脸后，面部表情对神经处理的影响在120到180ms之间(Eimer&Holmes,2007)。这些发现有助于建立情感处理的模型，并阐明这一过程的时间进程。利用神经科学的方法还可以检查社会事件和刺激对神经处理的影响，从而有可能了解社会现象如何影响大脑。Eisenberger,Lieberman,以及Williams(2003)使用功能磁共振成像数据证明，由社会排斥引起的社会疼痛的处理过程是在类似的大脑区域进行的，这些区域在身体疼痛的经历中被激活。Crowley,Wu,McCarty,David,Bailey,和Mayes(2009)也通过脑电图测量表明，被试在社交排斥后感受到的痛苦与该事件后的晚期积极电位的神经反应相关。诸如此类的研究有助于深入了解社会认知知觉过程的神经基础，并有助于为社会心理学和人格心理学提供理论依据。社会和人格心理学家使用几种成像技术来研究与社会行为有关的神经过程。每种测量方法的优缺点(如fMRI、PET、EEG)都有很好的记录，因此在这里不会进行广泛的讨论。在决定使用哪种技术时，社会心理学家和人格心理学家在试图决定哪种方法最适合他们时，应该权衡每种方法对于他们的特定研究问题的优缺点。如果你的目标是检查一个正在展开的认知事件或行为的时间过程，使用脑电图将是更好的选择，因为它能够测量电压随时间的动态。例如，以每秒1000个样本的速度记录脑电图是很常见的，这使得每毫秒头皮记录的电压具有独特的特征。脑电图可以有效地用于描述感觉、知觉和认知过程。与其他成像方法相比，脑电图的另一个更实际的优势是成本。

4脑电图的简介

1870年，GustavFritsch和EduardHitzig发表了一篇具有里程碑意义的论文《论大脑的电兴奋性》(OntheElectricalabilityofthebrain)(Fritsch&Hitzig,1870)，证明大脑皮层的电刺激可以产生对侧刺激半球的肢体运动。不久之后，RichardCaton（1875）描述了第一次直接从活体动物大脑皮层表面记录下来的电脉冲观察。对这些早期实验的回顾可以在Brazier(1963)找到。1929年，一位名叫HansBerger的德国精神病学家发表了他的研究成果，首次展示了人类脑电图(EEG)的记录。当这个领域被有关形态学和大脑定位的问题所占据时，Berger的研究促使人们转向对反映在大脑电模式中的神经活动动力学的问题。这个流行词除了脑电图,Berger最出名的是他的观察有节奏的振荡10-30Hz的范围,他比作“节奏”组件先前描述的振动记录肘关节的动作电流(霍夫曼&Strughold,1927)。Berger也是第一个证明这种振荡活动，后来被称为“Berger节律”或Alpha波段(8-13hz)，与个体的精神状态有关的人。随着技术的进步，人们认识到脑电图作为一种非侵入性的大脑活动测量手段是具有巨大潜力的，可以被用来解决有关感觉、认知和运动功能本质的问题。例如，PaulineDavis(1939)在头皮记录的脑电图中提供了第一个感觉诱发电位的演示之一，当被试从一个脑电图通道记录时，向他们展示声音。被观察到的是她所说的“影响效应（on-effect）”，即声音刺激开始后的多相波。Davis的早期研究还表明，“影响”可以在声音刺激开始之前观察到，在一系列可预测的刺激重复之后。因此，这些“预期”效应可能是引发内源性认知脑活动的潜在测量方法的第一个例子。

5结论

社会和人格心理学家在他们的研究中利用神经科学的测量方法，探索到了更多的领域，这与早期的研究方式想比，能够提供更多用以分析和解释当前现象的重要信息。并且社会神经科学作为一种交叉性的研究领域，其研究方式体现了其多元性的整合方式，将多种研究方式进行整合可以从更多的层面对于社会现象、社会行为以及社会过程的内容进行探索，使其研究在总结与整合时更具有价值与说服力。

作者：王步遥 冯廷炜 乔筱倩 单位：新疆师范大学