人格事件相关潜能的研究_事件相关电位论文

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中图分类号:B84文献标识码:A文章编号:1001-4608(2006)02-0103-07

人格是个人内在的动力组织及其相应的行为模式的统一体。行为模式可通过观察比较和统计分析来研究,而其内在的动力组织研究起来就较为复杂,一是因为动力组织实际上涉及到认知、情感、思维等多种心理活动,二是这些活动发生在中枢神经系统内部,难以进行直接的观测。回顾人格研究的历史,从临床观察、相关分析到因素分析,都是对行为模式的考察,没能深入到人格的动力组织内部。认知心理学试图设计一些精巧的实验来探索人格的动力系统,但由于方法的局限性,其研究实质仍是通过外部行为的分析来推断出一些解释人格的模型,亦没有能够追溯到人格形成的源头——脑机制。20世纪80年代逐渐兴起的认知神经科学着眼于对心理活动的脑机制进行直接的研究。这样的研究最早是应用脑电图(EEG)来进行的[1]。然而,EEG不能对特定的心理事件进行分析,难以对不同脑区和不同加工时段的脑活动给予精确的记录和分析。随后发展起来的事件相关电位(Event-Related Potentials,ERP)技术则可能成为研究人格内在机制的理想方法之一。ERP是指与一定心理活动(事件)相关联的脑电位变化,它具有毫秒级的时间分辨率,能对心理加工过程进行分段记录和分析。而且,随着头皮记录电极设备(如电极帽)的不断改进,它的空间分辨率也大为提高。同空间定位较准确但时间分辨率较差的功能性磁共振成像(fMRI)和正电子发射断层扫描(PET)技术相比,ERP研究还具有需要设备相对简单和环境适应性强等优点。目前国内关于人格的ERP研究相当少,而国外近年来这个领域的研究发展则很快。这些研究主要是采用ERP技术对一些人格模型进行验证,并用相关的电生理学指标来探索人格的脑机制。

一、Brebner-Cooper模型的ERP研究

从最早荣格的内外倾向性划分,到最新的“大五”人格理论,外向性在人格研究历史上一直是公认的最具稳定性的特质之一。关于它的形成机制,艾森克等人提出唤醒假说,但他们的理论均属于对外显行为观察分析而提出假设的层次。Brebner和Cooper[2,3] 从认知信息加工角度提出一种整合性模型,即:脑中枢对刺激的分析和反应组织是不同的加工过程,这两个独立的过程又存在两种状态:兴奋和抑制。内向和外向的兴奋和抑制状态是相反的。内向者是刺激兴奋性(S-excitation)、反应抑制性(Rinhibition),外向者是反应兴奋性(R-excitation)、刺激抑制性(S-inhibition)。一些研究者尝试采用ERP技术,来对外向性在刺激分析和反应组织上的差异进行进一步的研究。

(一)LRP

已有许多研究发现内外向的心理加工机制不同可能涉及到刺激分析、反应组织和外在运动反应三个过程[4,5]。认知信息加工研究中常采用反应时和运动时两种指标。反应时(Reaction Time,RT)指标反映的是前两个过程,其时间记录是从刺激呈现开始到释放基位按钮(home button)。运动时(Movement Times,MT)反映的是后面一个过程,其时间记录是从基位按钮释放到靶按钮的指定反应。但一些研究发现,在RT指标上,内、外向者没有显著的差异,而MT则外向者短于内向者[4,5]。Brebner对此的解释是,外向者比内向者有更快的反应准备,而内向者比外向者对刺激信息的分析更深入[6,7]。RT是两个过程的综合指标,它自然不能区分出这种差异。那么,这种差异是否真的存在呢?Thomas和Jutta发现,可以用偏侧准备电位(Lateralized Readiness Potentials,LRP)指标来回答这个问题[8]。LRP是早于运动手数百毫秒的准备电位,其时间范围在从刺激呈现开始到反应执行之间的间隔时间内,其波幅是支配运动手脑区的电位减去对侧脑区的电位(左手反应=C4-C3,右手反应=C3-C4)[9]。LRP最初是用来研究左、右利手脑区优势不对称的[10]。但一些研究者发现[11],以LRP为基点,还可以在RT之间细分出两个ERP区段:S-LRP和LRP-R,前者是刺激锁定(stimulus-locked)LRP的潜伏期,时间是从刺激呈现到LRP出现,反映了选择合适手的中枢加工过程,可以用来反映被试对刺激的分析过程;后者是反应锁定(response-locked)LRP潜伏期,时间是从LRP开始到反应执行完成,反映了脑中枢对运动的组织和执行的加工过程[12](如图1所示)。

按照Brebner-Cooper模型,S-LRP应该是内向者短于外向者,而LRP-R应该是外向者短于内向者,Thomas和Jutta运用Go/NoGo范式诱发LRP,并同时记录RT、MT来验证这个假设。Go/NoGo实验范式指的是两种刺激的概率相等,令被试反应的刺激为Go刺激(靶刺激),不需反应的刺激为NoGo刺激(非靶刺激)。Falkenstein等[13,14] 以英文字母为刺激材料,采用视听双通道最早地研究了Go/NoGo范式的ERP晚成分。Thomas和Jutta的实验中采用的靶刺激为800Hz和1200Hz的高、低纯音,强度50dB,非靶刺激为白噪音,要求对高、低音作左、右手对应反应。结果发现:RT上内、外向没有差异,MT上外向短于内向。LRP-R上外向者显著短于内向者,S-LRP上内向者虽然短于外向者但统计意义不显著(图2所示)。RT和MT指标与传统的认知加工研究结果一致,而LRP指标在一定程度上支持了Brebner-Cooper模型。

(二)CNV

CNV即关联性负变(contigent negative variation,CNV),它是Walter等率先报道的双相事件相关皮质慢波,用S1-S2刺激模式引出。S1是警示刺激(Waring stimulus),间隔固定的时间给予S2——反应刺激(imparative stimulus),S1对S2应具有重要意义。在S2出现后要作出反应(运动的或选择的)。诱发出的初始CNV(initial CNV,iCNV)和后期CNV(terminal CNV,tCNV)分别具有不同的心理结构。iCNV事关刺激评价,随着反应相关信息被分解,它的波幅逐渐升高;tCNV事关反应期待和准备过程,它与反应参数如速度、运动量、运动复杂度等有关。

Stelmack等[15] 采用CNV来验证Brebner-Cooper模型。他们让被试从事6种简单的认知任务(如简单反应时、物质辨认、分类匹配等),虽然发现外向性得分与运动反应时呈负相关,但CNV和外向性的产生无关。这会不会是因为S1-S2间隔时间过短,致使两种CNV成分混合在一起而减轻了人格效应呢?[16]。Becker等人[17] 于是延长了两个过程之间的时间间隔,使用了两种刺激任务,用两个独立的实验来分别研究内、外向被试在刺激分析和反应组织上的差异。研究之一是通过操纵具有不同认知复杂性的任务来诱导刺激分析过程,记录iCNV。刺激材料为包含3个或4个点的三角形或四边形轮廓图画,三种维度变化:形状(三角、四边)、点数(3、4)、边的颜色协调性(是、否),这样得到8种组合。所有被试均要求对四种视觉辨别任务作出一个简单的运动反应,只是视觉辨别任务难度逐渐加大。研究之二是用不同运动复杂性任务来反映中枢的反应组织过程,记录tCNV。所有的任务均是黑背景上白色的图形,要求被试辨认,使刺激分析反应很低,但运动反应复杂性逐渐增加。三种任务分别是:简单反应/四次按压/方向变化(simple/four times/change of direction)。依据Brebner-Cooper模型的假设是:研究一,随着刺激分析难度增加,外向者出现刺激抑制(S-inhibition),因而iCNV波幅逐渐降低;内向者出现刺激兴奋(S-excitation),因而iCNV波幅应该逐渐增高。而研究二,随着任务反应复杂性增加,外向者出现反应兴奋(R-excitation),tCNV波幅逐渐降低,内向者出现反应抑制(R-inhibition),tCNV波幅逐渐增高。但遗憾的是,实验结果均不支持此假设。

(三)N1和P3

N1是在刺激呈现后100ms左右出现的负波,是人脑对刺激产生的外源性ERP成分,它受物理刺激特性(强度、类型、频率等)的影响,它与被试对刺激的注意有关。P3是在刺激呈现后300ms左右出现的正波,是人脑对刺激产生的内源性ERP成分,它受认知心理活动的影响,与刺激的分析和评估有关。理论上分析,内向者对简单视听刺激的敏感性高于外向者,对刺激的分析也比外向者更周密,所以用视听刺激诱导N1和P3的假设是:内向者的N1潜伏期短于外向者,N1波幅高于外向者;内向者P3潜伏期短于外向者。Doucet和Stelmackt[15] 运用听觉刺激和选择反应任务诱导N1和P3,结果部分地支持了这个结论:N1波幅内向者稳定高于外向者,但只有在刺激和反应冲突的情况下,外向者的P3潜伏期才长于内向者。Thomas和Jutta[8] 在2003年的实验结果与Doucet和Stelmack的研究一致。

艾森克认为外向性的生理基础是上行网状激活系统,它调节着皮质唤醒和抑制,内向者皮质唤醒水平高于外向者。Brocke[18,19] 等人的结果支持了这个假设:内向者P3波幅高于外向者。但Cahill和Polich的研究结果却相反。Pritchard发现内外向与P3无关,但男性神经质与P3潜伏期成负相关。接下来Brocke[20] 通过变化刺激复杂性难度来提高外向者的皮质唤醒水平,结果外向者表现出来比内向者高的P3振幅。但Stenberg[21] 报告,早期ERP外向者整个相位P3振幅均高于内向者,他将这种关系归结于外向性的刺激特质冲动性。

二、Gray模型的ERP研究

20世纪40年代艾森克提出了人格的二维(外向性和神经质)理论。1981年Gray发展了艾森克的理论,他认为人格的生理基础在于大脑内两个系统:行为兴奋系统(Behavioral Activation System,BAS)和行为抑制系统(Behavioral Inhibition System,BIS),前者兴奋就对奖赏(reward)的敏感性增强,从而驱使人采取行动;后者兴奋就对惩罚(punishment)的敏感性增强,从而使人产生退缩行为。这两个系统对应的两个人格维度分别是:冲动性(impulsivity)和焦虑感(anxiety)。冲动性和焦虑感与内、外向之间有着内在的联系。他还提出了一个新的人格模型(见图3)来把他的理论和艾森克的理论统一起来[22]。Gray认为外向者属于高冲动低焦虑类型,内向者属于低冲动高焦虑类型,高神经质者属于高冲动高焦虑类型,低神经质者属于低冲动低焦虑类型。De Pascalis等[23] 采用Go/NoGo范式来验证这个模型。他们用情绪性词语组成四种类型刺激类型:正标准/正靶刺激、正标准/负靶刺激、负标准/正靶刺激、负标准/负靶刺激。记录四项指标:P3的波幅和潜伏期、心律变化、反应时、情绪强度。结果:(1)靶刺激对目标词有负向情绪时顶、枕部位的P3波幅较高,心律减慢;(2)对负性情绪词语高焦虑被试额、颞部位的P3波幅高,且心律加快,情绪强度增大,说明高焦虑者对负性情绪敏感;(3)高冲动被试顶、枕部对负性情绪靶词时,顶、枕部位P3波幅较小,所有部位的P3潜伏期较长。该研究虽未达到对Gray模型的充分验证,但还是证明了焦虑和冲动、正性和负性情绪能引起P3波形的变化,说明了P3不仅与认知加工有关,而且也与情绪管理有关。

三、Cloninger人格模型的ERP研究

上面介绍的研究均是关于不同人格维度的人在信息加工过程中可能具有不同的认知调节功能(有意识的注意和加工)。与人格维度相关的另一个信息加工的重要方面是信息的自动加工(无意注意)和早期感觉加工。无意注意和早期感觉加工是一种适应性反射,能够通过另一种ERP成分MMN来反映。MMN即失匹配负波(Mismatch Negativity,MMN),它于1978年为Ntnen等首先报道。Ntnen等[24,25] 认为,在ERP中,MMN是无意注意和早期感觉加工的可靠指标。MMN可在标准声音刺激背景上由轻微变化的偏差刺激诱发,时间是从刺激开始130ms持续到250~300ms[26],主要出现在额区。听觉刺激偏差可表现在音调、强度、持续时间和声源方向等方面。标准刺激和偏差刺激的变异度与MMN的潜伏期成负相关,与MMN的振幅成正相关。MMN的产生,源于偏差刺激和标准刺激物理特征的短时记忆痕迹之间的不匹配加工。这个过程是自动的,因为即使在非注意听觉刺激条件下MMN也能引出。而且,同P3相反,MMN不受对偏差刺激的预期所影响[27]。临床上几项研究显示精神分裂症病人的MMN削弱[28]。Alain等认为这种削弱反映了额叶抑制功能的不足,行为抑制功能不足是造成精神分裂症病人MMN削弱的主要原因。Towey等[29] 发现焦虑异常、强迫冲动异常者出现较高的N200波幅。同时,Clark[30] 发现,广泛性焦虑的病人额区电极出现较高的P3a。这些研究提示精神病和神经症患者可能表现为自动信息加工异常,那么正常人的人格维度与MMN的关系又如何呢?

Hansenne等[31] 通过研究Cloninger的七维度人格模型[32](新奇寻求、伤害避免、奖赏依赖、坚韧、自控、合作、自信)和MMN的关系来回答这个问题。Cloninger认为这7种人格维度与个体对待环境刺激的倾向有关,与一些心理因素如注意和感觉加工相连,是对经验的自动反应,所以最为期望MMN与这些维度相关。Hansenne的研究被试来自于32名健康志愿者。听觉刺激双耳给予,标准刺激为1470Hz、70分贝和持续40ms纯音,偏差刺激频率强度同标准刺激,只是持续时间为80ms,偏差刺激概率20%。被试在完成Cloninger维度量表(TCI)测试后几天内实验记录MMN。结果发现伤害避免维度与MMN振幅呈负相关,女性比男性更明显,其他的人格维度与MMN的振幅和潜伏期均无相关。伤害避免表现为抑制反应的趋势,此维度得分高者表现为消极、害怕、害羞和疲惫。相反,此维度得分低者表现为对危险具有较小的预期焦虑和害怕,从而更倾向于积极的冒险行为。根据Cloninger人格理论,伤害避免与BIS相连。伤害避免得分高的被试,BIS更容易被激活。因而在本研究中表现出更高的MMN波幅。就是说,MMN波幅高者,提示其加工信息时具有更高的抑制倾向。虽然MMN与行为抑制系统的关系在Hansenne等人之前没有进行健康被试的研究,但来自心理生理学的一些研究发现高焦虑者具有更高的无意注意加工,而无意注意由BIS所控制。就是说焦虑症者因为其BIS功能增强导致其信息自动加工过程出现亢进病理变化。

MYUNG-SUN KIM等[33] 运用Go/NoGo范式也研究了这个模型。非靶刺激是1000Hz声音,靶刺激为1500Hz,声音强度均为80分贝,要求被试报告靶刺激呈现的次数。结果:(1)Fz处P3波幅与奖励依赖明显相关;(2)P3潜伏期与坚韧性呈正相关,与新奇寻求呈负相关;(3)N100和P200与人格维度不相关。该研究提示P3也可用来作为评价人格维度的一种指标,这个观点被下面介绍的“大五”与P3的关系研究所支持。

四、“大五”人格模型的ERP研究

“大五”人格理论认为,人格由五种特质构成:外向性、神经质、尽责性、开放性和随和性。近半个世纪的研究表明,大五研究具有很高的稳定性[34]。因而,“大五”人格模型已经成为当今心理学人格领域研究的一个热点。但对“大五”的ERP研究主要还是集中在医学领域。精神医学的许多研究一致显示,听觉P3波幅在精神分裂症、分裂性人格异常和其他人格异常者身上降低。越来越多的心理学家相信,临床人格异常是正常人格的极端变化[35,36]。而且又有不断增加的文献证明,“大五”人格维度对正常人和精神病人的大多数均具有代表性[35]。所以,可以预期到健康人的“大五”人格维度与P3间也会有某种联系。Gurrera等[37] 于是采用Oddball的变异范式对“大五”人格维度与P3关系进行了研究。为了增加外部效度,实验样本量较大,为518名健康男性被试。呈现3种类型刺激:非靶刺激70%,靶刺激15%,新异刺激15%。标准刺激1000Hz,靶刺激1500Hz。新异刺激是采用Knight及其同事[38] 发明的方法通过计算机产生。新异刺激有很复杂的频谱,但平均强度与普通刺激相同,持续时间50~150ms。要求被试对靶刺激进行计数和按键反应,忽视标准刺激和新异刺激。结果发现:P3波幅在刺激条件和各电极位置上均与外向性、开放性、随和性和尽责性呈正相关,而与神经质呈负相关(见图4所示)。这与医学领域研究结果一致,说明P3确实对脑认知功能和人格形成具有重要的电生理学意义。他们甚至认为,可以用听觉诱导P3作为“大五”人格维度的生理学指标。

五、小结和展望

通过对多种人格模型的ERP研究,研究者们已经发现了ERP成分与人格特质之间存在一定的关系(见表1)。这些ERP成分,既有外源性的如NI、MMN,也有内源性的如P3、LRP等。既有对有意识心理加工(控制加工)的反映,也有对无意识心理过程(自动加工)的反映。可见,ERP与人格的研究已经发展到一个较大的研究范围。在方法上,虽然研究者采用了不同的研究范式,针对不同的人格模型记录了不同的ERP成分,但从中仍然能够发现一些共性和某种内在的联系,特别是表现在P3成分上,它与大多数人格维度都存在关联,说明P3在人格研究中有较重要的心理意义。P3在语言、情绪、睡眠等研究中也很普遍,这有利于人格研究与这些领域研究的相互比较和借鉴。LRP和MMN成分的选用也很有创见性。在结果解释方面,一些研究有着统合的趋势,例如P3波幅与BIS功能成正相关,而MMN波幅与BIS功能相反。P3反映了控制过程,而MMN反映了自动过程。就像S-LRP和LRP-R一样,P3和MMN可作为一对成分来分析人格的不同时期的加工过程。

表1 ERP与人格特质之间的关系

ERP成分

人格特质 关 系

MMN 新奇寻求、伤害避免 MMN波幅与伤害避免成正相关,与新奇寻求成负相关

焦虑性、冲动性 负性情绪-高焦虑者P3波幅高,负性情绪-高冲动者P3波幅低和潜伏期延长

P3新奇寻求、伤害避免 P3波幅与奖励依赖显著相关,潜伏期与坚韧性呈正相关,与新奇寻求呈负相关。

外向性、神经质、尽责性、

开放性、随和性 P3波幅与外向性、尽责性、开放性和随和性成正相关,与神经质成负相关

LRP

外向性 LRP-R外向者短于内向者

就目前的现状来看,用ERP技术来研究人格主要有两个目的:探索人格的脑机制和找出人格评价的电生理学指标。人格特质种类多样,不同的理论提出的人格机制各不相同,企图用单一的ERP研究范式来研究它们自然行不通。因而,研究方法的创新和寻找新的ERP成分对推动人格的事件相关电位研究非常重要。走应用之路,并不断探索新的研究范式将是该研究领域的发展方向。

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