摘要
冲突控制(conflictcontrol)是指个体能够在复杂情境下协调行为表现,使之与内部目标保持一致的一种内部认知机制。基于冲突产生的不同认知和情绪动机,可以将其细分为认知冲突(cognitiveconflict)、情绪冲突(emotionalconflict)和认知-情绪冲突(cognitive-emotionalconflict)。它们的区别在于,认知冲突主要表现为多种认知观念间的竞争,几乎不伴随明显的情绪变化,比如经典的颜色-词Stroop任务;情绪冲突是指个体需要同时处理两种或更多相反情绪效价信息间的竞争,比如情绪面孔-词Stroop任务;认知-情绪冲突是指个体在信息处理过程中,需要面对几乎同时发生的基于认知推理的行为反应和与之相反的情绪反应之间的竞争,比如最后通牒任务等。研究发现,那些控制能力较弱、无法在冲突情境下做出恰当行为的个体,不仅更有可能患上如药物滥用和注意力缺陷多动障碍等精神疾病,还可能表现出更多的反社会行为。因此,系统性地探究冲突控制行为的神经机制并寻找潜在的干预措施对改善个体健康和维护社会稳定具有重要科学价值和实践意义。大量研究表明,背外侧前额叶皮层(dorsolateralprefrontalcortex,DLPFC)是参与执行冲突控制的关键脑区,在认知资源调动、注意控制和情绪调节等方面都起了重要作用。但是,过去大多数研究都集中在认知冲突领域,对DLPFC在其他两类冲突情境下的作用讨论较少,且缺少DLPFC在不同冲突情境下的功能比较与梳理。此外,有研究者认为左、右侧DLPFC在冲突控制过程中存在功能偏侧化倾向,即在没有明显情绪唤醒的情况下主要是左侧DLPFC起作用,而右侧DLPFC在需要进行情绪调节时表现出更明显的神经活动变化。然而,目前几乎没有研究系统考察DLPFC在冲突控制过程中的功能偏侧化与交互机制,尤其是缺少因果性的实验证据。因此,本研究拟采用经颅直流电刺激(transcranialdirectcurrentstimulation,tDCS)神经调控技术,通过特异性地改变左、右或双侧DLPFC的神经活动状态,系统性地考察刺激前后个体在认知冲突、情绪冲突以及认知-情绪冲突中的行为表现变化,以明确DLPFC在三类冲突情境下的具体作用、功能偏侧化表现和交互作用机制。具体而言,研究一利用高精度tDCS技术兴奋或抑制单侧DLPFC,分别考察左、右侧DLPFC在不同冲突控制过程中的具体作用及偏侧化表现;研究二利用传统tDCS技术同时改变双侧DLPFC神经活动(兴奋左侧同时抑制右侧,或兴奋右侧同时抑制左侧),并通过比较双侧、单侧刺激间的效果差异,进一步明确双侧DLPFC在冲突控制过程中的交互作用模式。 研究一中,为了探究单侧DLPFC在三类冲突情境下的作用及功能偏侧化,本研究分别对被试的左、右侧DLPFC皮层施加高精度tDCS刺激并观测他们在三类冲突控制任务下的行为表现和变化。具体而言,研究1a主要探究左侧DLPFC(leftDLPFC,L-DLPFC)神经活动变化对个体冲突控制表现的影响。本研究主要采用2(刺激时间点:刺激前,刺激后)×3(神经调控组:阳极刺激组,阴极刺激组,伪刺激组)的混合实验设计,共有77名被试随机分配接受三种刺激:阳极刺激L-DLPFC(+L),阴极刺激L-DLPFC(?L),伪刺激L-DLPFC(shamL)。三组被试在刺激前后依次完成同质的认知冲突、情绪冲突和认知-情绪冲突对应范式,分别为色-词Stroop(任务1)、情绪Stroop(任务2)和最后通牒任务(ultimatumgame,UG)(任务3)。重复测量方差分析的结果发现:(1)认知冲突任务(任务1)中,三组被试的后测阶段反应时(reactiontime,RT)相比于前测显著下降,但?L组被试的RT变化程度显著小于其他两组。(2)情绪冲突任务(任务2)中,相比于shamL组,?L组被试在面对消极干扰信息时的干扰效应(interferenceeffect,IE)显著上升。(3)认知-情绪任务(任务3)中,相比于shamL组,?L组被试在面对中等不公选项时的公平度评级显著下降。这些结果说明,L-DLPFC参与了三种冲突控制过程,但在各种情境下的具体作用不同。具体而言,抑制L-DLPFC神经活动降低了个体在认知冲突过程中的整体信息处理速度,这可能是注意控制水平下降的结果;同时,损害了在情绪冲突过程中对干扰信息的控制表现,以及他们在认知-情绪冲突过程中对负面情绪的抑制控制能力。研究1b主要探究了右侧DLPFC(rightDLPFC,R-DLPFC)神经活动变化对个体冲突控制表现的影响。采用与研究1a相同的2(刺激时间点)×3(神经调控组)混合实验设计和实验流程,将第二批77名被试被随机分配接受三种刺激:阳极刺激R-DLPFC(+R),阴极刺激R-DLPFC(?R),伪刺激R-DLPFC(shamR)。重复测量方差分析结果发现:(1)认知冲突任务(任务1)中,相比于shamR组,+R组被试的序列一致性效应(consequencesequenceeffects,CSE)显著下降,?R组被试的IE显著上升;另外,三组被试的后测阶段RT相比于前测显著下降,但?R组被试在不一致试次下的RT变化程度显著小于其他两组。(2)情绪冲突任务(任务2)中,在冲突程度较小的词任务条件下,三组被试的行为表现没有显著差异;在冲突程度较高的面孔任务条件下,相比于shamR组,+R组被试在消极干扰情境下的IE显著降低。(3)认知-情绪任务(任务3)中,相比于shamR组,+R组被试对游戏的整体公平度评级上升更明显。这些结果表明,R-DLPFC主要参与了认知冲突和情绪冲突控制过程,且与L-DLPFC在信息处理中的作用不同。具体而言,兴奋R-DLPFC神经活动改善了个体在认知冲突过程中的适应性控制表现,并在高情绪冲突情境下,改善了个体对消极干扰信息的抑制能力;而抑制R-DLPFC神经活动特异性地损害了个体在认知冲突中的表现,降低了他们对冲突信息的处理速度,以及对干扰信息的抑制控制能力。 研究二中,为明确双侧DLPFC在三类冲突情境下的交互作用机制,本研究同时对被试的左、右侧DLPFC皮层施加传统tDCS刺激并观测他们在三类冲突控制任务下的行为表现和变化。具体而言,研究2a首先检验双侧DLPFC间是否存在交互作用。本研究采用同研究一的2(刺激时间点:刺激前,刺激后)×3(刺激组)混合实验设计及实验流程,第三批77名被试被随机分配接受三种刺激:阳极刺激L-DLPFC同时阴极刺激R-DLPFC(+L?R),阳极刺激R-DLPFC同时阴极刺激L-DLPFC(+R?L),伪刺激双侧DLPFC(shamLR\RL)。重复测量方差分析结果发现:(1)认知冲突任务(任务1)中,相比于伪刺激组,+R?L组被试CSE显著下降;(2)情绪冲突任务(任务2)中,相比于伪刺激组,在冲突程度较小的词任务下,+L?R组被试在积极干扰情境下的IE显著减弱;而在冲突程度较大的面孔任务下,+R?L组被试在消极干扰情境下的IE显著减弱。(3)认知-情绪任务(任务3)中,真刺激组与伪刺激组被试的行为表现没有显著差异。上述结果首先说明,双侧刺激效果并不是单侧刺激效果的结合,这提示了左、右侧DLPFC间交互作用的存在。此外,结果表明,双侧DLPFC神经活动的同时改变,主要影响了个体在认知冲突和情绪冲突情境中的表现。具体而言,+R?L刺激改善了个体在认知冲突过程中的适应性控制表现,以及在高情绪冲突情境下对消极干扰刺激的抑制控制能力,该刺激效果与研究1b的+R刺激效果相似;而与单侧刺激效果完全不同的是,+L?R刺激改善了个体在低情绪冲突情境下对积极干扰信息的抑制能力。研究2b的主要目的是在研究1和研究2a基础上,通过综合的数据分析进一步明确左、右侧DLPFC在冲突控制过程中的交互作用机制(协同或拮抗)。本研究采用单因素(神经调控组)完全随机实验的数据分析思路,通过详细比较单侧刺激组和对应双侧刺激组被试在各类行为上的变化差异,确定对侧脑神经活动变化对当前侧脑功能执行过程的影响。该研究中的六个神经调控组被试(+L?R,+L,?R;+R?L,+R,?L)在三类冲突任务下的刺激前后行为变化数据取自研究1和研究2a。独立样本T检验结果发现:(1)认知冲突任务(任务1)中,相比于+L,+L?R组被试的IE显著上升;相比于+R,+R?L组被试的IE显著降低;相比于?L,+R?L组被试的CSE下降幅度更大;相比于?R,+L?R组被试的RT下降幅度更大。(2)情绪冲突任务(任务2)的低冲突情境(词任务)中,相比于?R,+L?R组被试的RT下降幅度更大,且在积极干扰信息背景下的IE减弱更明显。(3)情绪冲突任务(任务2)的低冲突情境(面孔任务)中,相比于+R,+R?L组被试在积极干扰情境下的IE显著下降;相比于?L,+R?L组被试的RT下降幅度更大,且IE下降显著减少。(4)认知-情绪任务(任务3)中,相比于?L,?L+R组被试在面对中等不公平选项时的接受率显著下降;相比于?R,?R+L组被试在面对中等不公选项时的公平度评级和接受率都显著上升。上述结果表明,在多个冲突控制任务中,对侧DLPFC神经活动的同步变化,能够调节兴奋或抑制单侧L-DLPFC和R-DLPFC的刺激效果,这说明双侧DLPFC在功能执行过程中存在交互作用。具体而言,左、右侧DLPFC在认知冲突情境下的反应速度和适应性控制、低情绪冲突情境下的反应速度和对积极干扰刺激的抑制控制、高情绪冲突情境下的反应速度,以及认知-情绪冲突情境下的情绪感知和行为控制方面,呈现出协同性的交互作用;而在认知冲突情境下的干扰抑制和高情绪冲突情境下对积极干扰刺激的抑制控制方面,呈现出拮抗性的交互作用。 综合而言,本研究发现:(1)通过tDCS改变DLPFC神经活动会改变个体在认知冲突、情绪冲突和认知-情绪冲突情境下的行为表现,证明了DLPFC是参与冲突控制的重要脑区。(2)左、右侧DLPFC在执行冲突控制的过程中存在功能偏侧化倾向,即L-DLPFC神经活动改变对个体在认知冲突控制中的注意控制水平,以及认知-情绪冲突中的负性情绪调节表现有更显著的影响;而R-DLPFC神经活动改变对个体在认知冲突中的适应性控制能力影响更显著。(3)尽管存在功能偏侧化的特征,但左、右侧DLPFC的作用并不独立,它们在冲突控制过程中存在交互作用。具体表现为,在认知冲突的注意控制和适应性控制、情绪冲突的注意控制,以及认知-情绪冲突的行为控制和情绪调节方面,存在协同性的交互作用特征;而在认知冲突和情绪冲突的干扰抑制功能上存在拮抗性的交互作用特征。综上所述,本研究采用神经调控技术,从因果性视角出发,对左、右侧DLPFC在不同类型冲突控制中的具体作用进行了系统性探究和比较,并详细描述了DLPFC在冲突控制中的功能偏侧化表现与交互作用机制,具有一定理论价值。同时,这为各类异常冲突控制行为的干预方案制定提供了系统化视角,具有一定实践意义。