錯(cuò)誤加工意識(shí)水平與錯(cuò)誤相關(guān)腦電成分*

韓明秀 賈世偉

(山東師范大學(xué)心理學(xué)院, 濟(jì)南 250358)

1 引言

日常生活中, 個(gè)體不僅需要根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)監(jiān)控自己的行為, 還需要根據(jù)檢測(cè)到的錯(cuò)誤信息優(yōu)化將來的行為, 以更好地適應(yīng)環(huán)境。許多研究發(fā)現(xiàn), 在意識(shí)到的錯(cuò)誤后會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的行為調(diào)節(jié),而沒有意識(shí)到的錯(cuò)誤后則較少出現(xiàn)行為調(diào)整(Endrass, Reuter, & Kathmann, 2007; Klein et al.,2007; Nieuwenhuis, Ridderinkhof, Blom, Band, &Kok, 2001; Wessel, Danielmeier, & Ullsperger,2011), 可見意識(shí)到錯(cuò)誤是個(gè)體學(xué)習(xí)和優(yōu)化行為的前提。其中, 意識(shí)到和沒有意識(shí)到錯(cuò)誤分別是指有意識(shí)和無意識(shí)水平下的錯(cuò)誤加工。還有研究表明, 錯(cuò)誤加工還有除有意識(shí)和無意識(shí)水平以外的其他意識(shí)水平的加工(Boldt & Yeung, 2015; Navarro-Cebrian, Knight, & Kayser, 2013; Scheffers & Coles,2000)。例如, 當(dāng)個(gè)體不確定自己的反應(yīng)是否正確時(shí), 處于這種意識(shí)水平下的錯(cuò)誤加工, 則與有意識(shí)和無意識(shí)水平下的錯(cuò)誤加工不同(Navarro- Cebrian et al., 2013; Scheffers & Coles, 2000)。研究者在探究這些不同的錯(cuò)誤加工時(shí), 通常采用錯(cuò)誤報(bào)告范式(Nieuwenhuis et al., 2001; Steinhauser & Yeung,2012; Rabbitt, 1968, 2002), 即讓被試在試次結(jié)束后用按鍵報(bào)告是否明確意識(shí)到了錯(cuò)誤(Steinhauser &Yeung, 2012; Ullsperger, Harsay, Wessel, & Ridderinkhof,2010)。不同的錯(cuò)誤報(bào)告范式對(duì)報(bào)告方式的操作不同, 相應(yīng)的錯(cuò)誤加工的意識(shí)水平分類也會(huì)不同,進(jìn)而分析不同意識(shí)水平下的錯(cuò)誤加工。

事件相關(guān)電位(Event-related brain potential,ERP)研究發(fā)現(xiàn), 有兩個(gè) ERP成分與錯(cuò)誤加工相關(guān)：錯(cuò)誤(相關(guān))負(fù)波和錯(cuò)誤正波。錯(cuò)誤相關(guān)負(fù)波(error-related negativity, ERN, Gehring, Goss, Coles,Meyer, & Donchin, 1993)或錯(cuò)誤負(fù)波(error negativity,Ne, Falkenstein, Hohnsbein, Hoormann, & Blanke,1991)是指在選擇反應(yīng)時(shí)任務(wù)中, 被試做出錯(cuò)誤反應(yīng)后出現(xiàn)的負(fù)向偏轉(zhuǎn)的 ERP成分, 其峰值在50~100 ms左右, 是伴隨著錯(cuò)誤反應(yīng)的特定 ERP成分(劉春雷, 張慶林, 2009; 蔣軍, 陳安濤, 2010)。而錯(cuò)誤正波(error positivity, Pe)是在錯(cuò)誤反應(yīng)后200~600 ms出現(xiàn)的慢波, 是緊隨 Ne峰后的正偏轉(zhuǎn)ERP成分。

錯(cuò)誤加工的意識(shí)水平是否會(huì)對(duì)Ne和Pe產(chǎn)生影響, 很多文獻(xiàn)對(duì)此進(jìn)行了研究。然而研究中對(duì)意識(shí)水平的劃分方法不同, 其結(jié)果也不相同。還有研究者發(fā)現(xiàn), 注意可能會(huì)對(duì)錯(cuò)誤加工的意識(shí)水平產(chǎn)生影響, 并會(huì)通過Ne和Pe的幅值變化表現(xiàn)出來。只是注意與意識(shí)水平以及Ne、Pe的作用關(guān)系, 目前還沒有得出定論。近年來研究者們雖然就不同意識(shí)水平下的錯(cuò)誤加工進(jìn)行了大量的電生理研究, 但是對(duì)意識(shí)水平對(duì)錯(cuò)誤加工的影響仍未達(dá)成共識(shí)。下面根據(jù)意識(shí)水平分類, 對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分類回顧。

2 意識(shí)水平的分類

錯(cuò)誤報(bào)告范式(Rabbitt, 1968, 2002)可以對(duì)錯(cuò)誤加工的意識(shí)水平進(jìn)行分類。實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用形式通常是, 要求被試在執(zhí)行任務(wù)時(shí), 一旦意識(shí)到反應(yīng)錯(cuò)誤就立即按鍵報(bào)告, 或者是在每一試次結(jié)束后都通過按鍵進(jìn)行正確性評(píng)估。研究者根據(jù)被試的報(bào)告, 將不同意識(shí)水平的反應(yīng)分類, 再具體研究不同條件下的錯(cuò)誤加工。研究中錯(cuò)誤報(bào)告的形式不同, 反應(yīng)加工的意識(shí)水平分類也會(huì)不同。我們根據(jù)其對(duì)意識(shí)水平的劃分, 將研究分為兩大類：二元意識(shí)水平研究和多元意識(shí)水平研究。在文中為了簡便, 我們將兩類研究簡稱為二元意識(shí)研究和多元意識(shí)研究。

2.1 二元意識(shí)研究的意識(shí)水平分類

二元意識(shí)研究的意識(shí)水平劃分通常采用兩種錯(cuò)誤報(bào)告形式。第一種形式是要求被試只在意識(shí)到反應(yīng)錯(cuò)誤后按鍵報(bào)告(Hester, Foxe, Molholm,Shpaner, & Garavan, 2005; Hughes & Yeung, 2011;Nieuwenhuis et al., 2001; Shalgi, Barkan, & Deouell,2009; Wessel et al., 2011), 例如, Nieuwenhuis等人(2001)在反向眼跳任務(wù)中, 要求被試向目標(biāo)刺激的水平鏡像方向掃視, 若被試意識(shí)到反應(yīng)錯(cuò)誤,則立即按空格鍵表明。他們將掃視錯(cuò)誤且按鍵表明的反應(yīng)定義為有意識(shí)錯(cuò)誤; 掃視錯(cuò)誤但沒按鍵的是無意識(shí)錯(cuò)誤; 掃視正確且沒按鍵的為正確反應(yīng); 掃視正確卻按鍵表明的為虛報(bào)反應(yīng)。

第二種形式是要求被試在任務(wù)的每一試次結(jié)束后都用按鍵評(píng)估反應(yīng)正確性(Endrass, Franke, &Kathmann, 2005; Klein et al., 2007), 例如, 2007年,Klein等人同樣采用反向眼跳任務(wù), 只是他們要求被試在每一試次結(jié)束后, 都要判斷自己的反應(yīng)是否正確, 例如正確按右鍵, 錯(cuò)誤按左鍵。處理數(shù)據(jù)時(shí), 再根據(jù)被試的按鍵報(bào)告將反應(yīng)劃分為錯(cuò)誤且按左鍵的有意識(shí)錯(cuò)誤反應(yīng)、錯(cuò)誤卻按右鍵的無意識(shí)錯(cuò)誤反應(yīng)、正確且按右鍵的正確反應(yīng), 正確并按左鍵的虛報(bào)反應(yīng)。

反應(yīng)分類中的有意識(shí)和無意識(shí)錯(cuò)誤的神經(jīng)加工, 對(duì)應(yīng)著有意識(shí)和無意識(shí)兩種水平的錯(cuò)誤加工。這兩種錯(cuò)誤報(bào)告形式都是將錯(cuò)誤加工的意識(shí)水平分為有意識(shí)和無意識(shí)兩種水平, 因此我們將相應(yīng)的研究統(tǒng)稱為二元意識(shí)研究。

2.2 多元意識(shí)研究的意識(shí)水平分類

多元意識(shí)研究通常采用錯(cuò)誤報(bào)告范式的另外兩類變式, 以分離出除有意識(shí)和無意識(shí)以外的其他意識(shí)水平。第一種形式是被試報(bào)告時(shí), 在每一試次結(jié)束后都進(jìn)行正確性評(píng)估, 但評(píng)估時(shí)有正確、錯(cuò)誤和不確定反應(yīng)三種選擇(Endrass et al.,2007; Endrass, Klawohn, Preuss, & Kathmann, 2012;Hewig, Coles, Trippe, Hecht, & Miltner, 2011; Navarro-Cebrian et al., 2013), 例如, Hewig等人(2011)報(bào)告的數(shù)字輸入任務(wù)(digit entering task)研究。他們先給被試呈現(xiàn)一個(gè)五位數(shù), 要求被試記住并在自定義框中輸入這個(gè)五位數(shù)。第一個(gè)數(shù)字輸入后, 呈現(xiàn)的五位數(shù)立刻消失。五位數(shù)輸入完畢后, 呈現(xiàn)三點(diǎn)評(píng)估量表(正確按R鍵、錯(cuò)誤按F鍵、不確定按B鍵), 讓被試用按鍵評(píng)估反應(yīng)的正確性。相比于二元意識(shí)研究的反應(yīng)條件分類, Hewig等人的研究則多了不確定反應(yīng)條件, 其加工的意識(shí)水平不同于有意識(shí)和無意識(shí)水平。

另一種形式是被試同樣在每一試次結(jié)束后都做按鍵報(bào)告, 但其報(bào)告的形式是進(jìn)行信心水平評(píng)估(Boldt & Yeung, 2015; Shalgi & Deouell, 2012)。例如, Boldt和 Yeung (2015)的研究, 先在屏幕上呈現(xiàn)兩個(gè)方框, 方框中分別含有45和55個(gè)圓點(diǎn), 讓被試在1520 ms內(nèi)判斷哪個(gè)方框中圓點(diǎn)多。被試做出反應(yīng)后, 屏幕上呈現(xiàn)一個(gè)六點(diǎn)評(píng)估量表(錯(cuò)誤、很可能錯(cuò)誤、可能錯(cuò)誤、可能正確、很可能正確、正確), 要求被試評(píng)估自己對(duì)反應(yīng)的信心水平, 然后選擇出與其最相符的選項(xiàng)。這兩種評(píng)估方式本質(zhì)上都是將錯(cuò)誤意識(shí)分為有意識(shí)水平、無意識(shí)水平以及處于有意識(shí)與無意識(shí)之間的意識(shí)水平。在前一種報(bào)告范式中, 不確定反應(yīng)產(chǎn)生的原因有刺激加工失敗、注意波動(dòng)、刺激識(shí)別信息不足等多種原因, 因此可能包含多種意識(shí)水平下的加工過程。而后面的信心程度評(píng)定報(bào)告中, 介于確定錯(cuò)誤和確定正確之間也存在多個(gè)信心水平,因此也對(duì)應(yīng)著多個(gè)意識(shí)水平的加工。所以, 為了方便, 在文中我們將這兩類研究統(tǒng)稱為多元意識(shí)研究。

3 意識(shí)水平與錯(cuò)誤加工

3.1 二元意識(shí)水平研究

許多研究者將錯(cuò)誤加工分為有意識(shí)和無意識(shí)水平, 分別進(jìn)行探究并得出了較一致的結(jié)論：有意識(shí)和無意識(shí)水平下錯(cuò)誤加工誘發(fā)的Ne幅值相似, 相較于無意識(shí)水平, 有意識(shí)水平下的Pe幅值較大, 即Ne系統(tǒng)的激活獨(dú)立于意識(shí)水平的變化,而Pe幅值變化受其調(diào)節(jié)。Nieuwenhuis等人(2001)的研究, 得出了與上述結(jié)論完全一致的結(jié)果。他們提出反向眼跳任務(wù)會(huì)產(chǎn)生較多意識(shí)到和意識(shí)不到的錯(cuò)誤掃視, 并可以結(jié)合錯(cuò)誤報(bào)告范式, 讓被試在意識(shí)到錯(cuò)誤反應(yīng)后, 用按鍵來區(qū)分有意識(shí)和無意識(shí)錯(cuò)誤。因此, 他們認(rèn)為此范式適合研究錯(cuò)誤的不同意識(shí)水平加工, 并率先將反向眼跳任務(wù)應(yīng)用到此類研究中。反向眼跳任務(wù)的具體形式是,在屏幕的一側(cè)視野呈現(xiàn)目標(biāo)刺激, 要求被試在目標(biāo)刺激呈現(xiàn)時(shí)用眼睛掃視對(duì)側(cè)屏幕。任務(wù)執(zhí)行中若被試意識(shí)到自己的掃視方向錯(cuò)誤, 則按空格鍵表明。他們將掃視方向錯(cuò)誤且按鍵表明的條件定義為有意識(shí)錯(cuò)誤, 掃視方向錯(cuò)誤但沒按鍵表明的條件定義為無意識(shí)錯(cuò)誤。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 不論被試是否意識(shí)到錯(cuò)誤, 錯(cuò)誤掃視后都會(huì)產(chǎn)生很大幅值的Ne, 而Pe僅在有意識(shí)錯(cuò)誤后呈現(xiàn)較大幅值。因此,他們提出Ne和Pe是錯(cuò)誤加工不同階段的神經(jīng)指標(biāo)。Ne反映的是獨(dú)立于意識(shí)的錯(cuò)誤加工早期階段,與錯(cuò)誤檢測(cè)有關(guān)。Pe反映了錯(cuò)誤加工的后期過程,與錯(cuò)誤反應(yīng)的意識(shí)水平有關(guān)。Endrass等人(2005)的掃視抑制任務(wù)(saccade countermanding task)研究也得出了與 Nieuwenhuis等人一致的結(jié)果。在實(shí)驗(yàn)范式上, 他們與Nieuwenhuis等人不同, 采用了另一種錯(cuò)誤報(bào)告形式, 讓被試在每一試次結(jié)束后都做正確性評(píng)估(正確反應(yīng)按R鍵, 錯(cuò)誤反應(yīng)按F 鍵)。Dhar, Wiersema和 Pourtois (2011)以及 Hughes和 Yeung (2011)分別采用 Go/NoGo和 Flanker任務(wù)進(jìn)行研究, 其結(jié)果也與上述研究完全一致。不同的報(bào)告范式和實(shí)驗(yàn)任務(wù)以及一致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了這一結(jié)論的穩(wěn)定性, 表明這一結(jié)論可以在一定程度上解釋Ne、Pe與意識(shí)水平的關(guān)系。此外,Shalgi等人(2009)用聽覺形式的 Go/NoGo任務(wù)進(jìn)行研究, 也得出了上述結(jié)果, 說明該結(jié)果還具有跨通道的一致性。

盡管大多數(shù)二元意識(shí)水平的 ERP研究證實(shí),Ne的誘發(fā)獨(dú)立于意識(shí), Pe的幅值變化受意識(shí)水平的調(diào)節(jié), 但是并沒有在 fMRI研究中得到一致的支持。Hester等人(2005)報(bào)告了將 Go/No-go任務(wù)與錯(cuò)誤意識(shí)任務(wù)相結(jié)合的 fMRI研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),相比于無意識(shí)錯(cuò)誤加工, 有意識(shí)錯(cuò)誤加工在雙邊前額葉和頂葉腦區(qū)激活更大, 且無論錯(cuò)誤加工是否被意識(shí)到, 前扣帶回(anterior cingulate cortex,ACC)的激活都會(huì)因此而增強(qiáng)。已有研究表明 Ne主要產(chǎn)生于 ACC (Debener et al., 2005; Niki &Watanabe, 1979; O'Connell et al., 2007; Turken & Swick,2008; van Boxtel, van der Molen, & Jennings, 2005),頂上葉 (superior parietal cortex)是產(chǎn)生Pe的可能區(qū)域(van Veen & Carter, 2002)。這為上述關(guān)于Ne和 Pe的 ERP研究結(jié)果(Endrass et al., 2005;Nieuwenhuis et al., 2001)提供了支持。然而, Klein等人(2007)的反向眼跳任務(wù)的fMRI研究發(fā)現(xiàn), 有意識(shí)錯(cuò)誤加工會(huì)使前下腦島 (anterior inferior insula)激活度增強(qiáng), 這與Hester等人(2005)的研究結(jié)果出現(xiàn)了分歧。但是兩種意識(shí)水平的錯(cuò)誤加工都會(huì)激活扣帶區(qū)喙部(rostral anterior cingulate cortex, rACC)的結(jié)果, 與 Hester等人(2005)的結(jié)果基本一致。Hester, Nestor和Garavan (2009)對(duì)吸毒者的fMRI研究表明ACC和右腦島對(duì)錯(cuò)誤意識(shí)水平敏感, 這雖然為Klein等人(2007)關(guān)于前下腦島的結(jié)論提供了支持, 但其關(guān)于ACC的結(jié)論卻與先前兩個(gè)fMRI研究的結(jié)果產(chǎn)生了沖突。不過, Hester等人(2009)的研究結(jié)果僅適用于吸毒者組, 在健康被試身上并沒有得到完全一致的結(jié)論, 因此還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)。

3.2 多元意識(shí)水平研究

多元意識(shí)水平研究證明不確定反應(yīng)加工的意識(shí)水平不同于有意識(shí)和無意識(shí)水平。與被試對(duì)反應(yīng)的信心水平相對(duì)應(yīng), 有無意識(shí)水平之間還存在多個(gè)不同的錯(cuò)誤加工意識(shí)水平。研究結(jié)論一致表明, 被試對(duì)錯(cuò)誤的意識(shí)水平越高, Pe的幅值越增大。對(duì)于Ne與意識(shí)水平的關(guān)系研究者們產(chǎn)生了爭議, 有些研究表明個(gè)體的意識(shí)水平不影響 Ne幅值, 而有些研究者認(rèn)為 Ne與 Pe相似, 幅值大小與意識(shí)水平呈正相關(guān), 下面加以介紹。

3.2.1 正確、不確定、錯(cuò)誤反應(yīng)報(bào)告方式的研究

有研究者將錯(cuò)誤加工劃分為有意識(shí)、無意識(shí)以及與不確定反應(yīng)對(duì)應(yīng)的意識(shí)水平進(jìn)行研究。Endrass等人(2007)和 Endrass等人(2012)的研究,雖然將不確定反應(yīng)從反應(yīng)中分離出來, 但是他們并沒有明確指出對(duì)其操作的作用, 并且在數(shù)據(jù)分析時(shí)也沒有作進(jìn)一步分析。但可以確定的是, 不確定反應(yīng)的分離會(huì)使結(jié)果更加精確。此外,Endrass等人(2007)的研究將Pe分為前期、中期、后期三個(gè)階段, 再具體分析不同意識(shí)水平對(duì)Pe不同階段幅值的影響。結(jié)果顯示, 有意識(shí)與無意識(shí)水平下, 錯(cuò)誤加工誘發(fā)的Ne幅值無顯著差異, 意識(shí)水平只調(diào)節(jié)Pe后期的幅值, 呈現(xiàn)了意識(shí)水平與Pe的精確作用關(guān)系。Endrass等人(2012)使用ERP技術(shù)結(jié)合主成分分析法(principal component analysis,PCA)進(jìn)行了研究。相比于上述研究, Endrass等人(2012)所用的實(shí)驗(yàn)范式和數(shù)據(jù)分析方法不同, 但所得結(jié)果依然與前面研究一致, Ne不受錯(cuò)誤加工意識(shí)水平的調(diào)節(jié), Pe的幅值與意識(shí)水平共變。

還有研究者具體分析了不確定反應(yīng)所對(duì)應(yīng)的意識(shí)水平下的錯(cuò)誤加工, 并證明不確定反應(yīng)所對(duì)應(yīng)的加工意識(shí)水平, 不同于有意識(shí)和無意識(shí)水平。2011年, Hewig等人明確提出不確定反應(yīng)是一種特殊的意識(shí)水平, 這是二元意識(shí)研究中無法測(cè)量的。他們將其作為研究的創(chuàng)新之處, 對(duì)錯(cuò)誤加工中的Pe和Ne進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 有意識(shí)水平下錯(cuò)誤加工誘發(fā)的 Ne幅值較大, 不確定反應(yīng)誘發(fā)的幅值次之, 而無意識(shí)水平的錯(cuò)誤加工(實(shí)際反應(yīng)錯(cuò)誤而被識(shí)別為正確反應(yīng)的加工過程)誘發(fā)的幅值較小, 且兩兩相比差異顯著。Pe幅值的變化與 Endrass等人(2007)的結(jié)果相似, 前期 Pe成分不受意識(shí)水平的調(diào)節(jié), 后期成分在錯(cuò)誤意識(shí)水平上呈現(xiàn)出顯著變化。有意識(shí)錯(cuò)誤誘發(fā)的Pe幅值最大, 不確定反應(yīng)誘發(fā)的幅值次之, 無意識(shí)錯(cuò)誤誘發(fā)的幅值最小。Hewig等人的研究不僅表明Ne和 Pe都受意識(shí)水平的調(diào)節(jié), 且一定程度上證明了不確定反應(yīng)的加工意識(shí)水平, 不同于有意識(shí)和無意識(shí)水平。不過Pe的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示, 有意識(shí)錯(cuò)誤有大于無意識(shí)錯(cuò)誤的趨勢(shì), 但是差異不顯著。Hewig等人關(guān)于Ne的結(jié)果也與前面研究不一致。

Navarro-Cebrian等人(2013)更具體地指出刺激加工失敗會(huì)引起不確定反應(yīng), 進(jìn)而引發(fā)高水平?jīng)_突, 產(chǎn)生較大幅值的Ne。如果研究中沒有分離出不確定反應(yīng), 當(dāng)不確定反應(yīng)被歸類為無意識(shí)錯(cuò)誤時(shí), 會(huì)增加無意識(shí)錯(cuò)誤的平均Ne幅值。尤其是無意識(shí)錯(cuò)誤的數(shù)量較少, 不確定反應(yīng)混在其中會(huì)對(duì)Ne幅值產(chǎn)生很大影響。因此, 沒有將不確定反應(yīng)分離出來的 ERP結(jié)果, 不能準(zhǔn)確解釋 Ne與意識(shí)水平的關(guān)系。他們的研究結(jié)果表明, 有意識(shí)錯(cuò)誤反應(yīng)誘發(fā)的Ne和Pe幅值都顯著大于無意識(shí)錯(cuò)誤反應(yīng)所誘發(fā)的幅值, 不確定反應(yīng)與有意識(shí)錯(cuò)誤誘發(fā)的 Ne和 Pe幅值無顯著差異。結(jié)果支持了Hewig等人的觀點(diǎn), Ne與Pe都受錯(cuò)誤意識(shí)水平的調(diào)節(jié), 并一致證明了不確定反應(yīng)與無意識(shí)錯(cuò)誤的加工意識(shí)水平不同。

3.2.2 信心水平評(píng)估方式的研究

信心水平與意識(shí)密切相關(guān), 因此有許多研究使用了信心水平評(píng)估的方式對(duì)不同意識(shí)水平的錯(cuò)誤加工展開了研究。Scheffers和Coles (2000)提出錯(cuò)誤意識(shí)水平與行為正確性評(píng)估有關(guān)。信心水平評(píng)估是讓被試評(píng)估自己對(duì)反應(yīng)的信心水平, 以此測(cè)量被試對(duì)行為正確性的評(píng)估。Fleming, Huijgen和 Dolan (2012)的研究也表明個(gè)體能夠根據(jù)自己的行為做最相符的信心水平判斷。信心水平評(píng)估的研究認(rèn)為錯(cuò)誤意識(shí)水平的變化是一個(gè)連續(xù)的過程, 在這個(gè)過程中錯(cuò)誤信息慢慢積累, 達(dá)到某個(gè)閾限時(shí)就會(huì)觸發(fā)錯(cuò)誤意識(shí)的產(chǎn)生(Steinhauser &Yeung, 2012), 此時(shí)錯(cuò)誤信息的積累量, 就對(duì)應(yīng)著個(gè)體對(duì)反應(yīng)正確性的信心水平, 也對(duì)應(yīng)著一種意識(shí)水平下的錯(cuò)誤加工。Scheffers和 Coles (2000)提出, 識(shí)別刺激時(shí), 信息不足會(huì)導(dǎo)致對(duì)反應(yīng)正確性的不確定。這種不確定處于監(jiān)控系統(tǒng)以及知覺意識(shí)的一定水平, 因此相應(yīng)的 Ne幅值也會(huì)處于正確和錯(cuò)誤反應(yīng)誘發(fā)的Ne幅值之間。他們采用五點(diǎn)評(píng)估量表, 并通過 Eriksen flanker任務(wù)對(duì)此進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn), 不同信心水平條件下, 被試所產(chǎn)生的Ne幅值不同。當(dāng)錯(cuò)誤反應(yīng)被判斷為不知道、不確定錯(cuò)誤或確定錯(cuò)誤時(shí), 誘發(fā)的Ne幅值依次遞增, 且統(tǒng)計(jì)水平上差異顯著。當(dāng)正確反應(yīng)被判斷為不知道、不確定正確或確定正確時(shí), 所誘發(fā)的Ne幅值依次遞減, 統(tǒng)計(jì)水平上也差異顯著。他們的結(jié)果不僅支持 Ne受意識(shí)水平調(diào)節(jié)的觀點(diǎn)(Hewig et al., 2011; Navarro-Cebrian et al., 2013),也證明了個(gè)體對(duì)反應(yīng)的信心水平不同, 錯(cuò)誤加工的意識(shí)水平也不同。Boldt和Yeung (2015)報(bào)告了他們簡單選擇任務(wù)與多元意識(shí)范式相結(jié)合的研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示從確定反應(yīng)錯(cuò)誤、很可能錯(cuò)誤、可能錯(cuò)誤到可能正確、很可能正確、確定正確, Pe的幅值遞減, 這表明Pe是錯(cuò)誤意識(shí)水平的神經(jīng)指標(biāo), 也從Pe的角度證明, 錯(cuò)誤加工的意識(shí)水平隨著信心水平的變化而變化。Shalgi和Deouell (2012)的錯(cuò)誤報(bào)告沒有使用信心水平量表, 而是采用了更貼近現(xiàn)實(shí)生活的賭博范式, 以此測(cè)量被試對(duì)反應(yīng)的信心水平。任務(wù)中, 被試在每一試次結(jié)束后,都要評(píng)估反應(yīng)的正確性(例如, 反應(yīng)正確選擇 Yes,反應(yīng)錯(cuò)誤選擇 No), 然后再對(duì)剛才的評(píng)估下賭注(例如, 確信評(píng)估正確下高賭注, 對(duì)評(píng)估不確定下中等賭注, 確信評(píng)估錯(cuò)誤下低賭注), 通過賭注的高低評(píng)估被試對(duì)反應(yīng)的信心水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn), Ne和Pe都對(duì)意識(shí)水平的變化敏感。

Steinhauser, Maier和 Hübner (2008)提出, 反應(yīng)選擇執(zhí)行過程中, 多種可能反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行證據(jù)積累, 當(dāng)某種反應(yīng)的證據(jù)積累達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)則被選擇執(zhí)行, 如果在任務(wù)中給被試設(shè)置不同的反應(yīng)時(shí)間期限(deadline), 則系統(tǒng)執(zhí)行反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)不同。Steinhauser和Yeung (2012)提出, 錯(cuò)誤意識(shí)的產(chǎn)生也是相似的過程。錯(cuò)誤加工時(shí), 錯(cuò)誤發(fā)生的證據(jù)慢慢積累, 達(dá)到某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)便會(huì)觸發(fā)錯(cuò)誤意識(shí)產(chǎn)生。在亮度辨別任務(wù)中, Steinhauser和Yeung分別通過強(qiáng)調(diào)速度(較短的反應(yīng)時(shí)間限制)與正確率(較長的反應(yīng)時(shí)間限制)控制錯(cuò)誤意識(shí)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn),并將實(shí)驗(yàn)分為高速度壓力(較短反應(yīng)時(shí)間期限, 觸發(fā)錯(cuò)誤意識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)較低)和低速度壓力(強(qiáng)調(diào)正確率, 即較長反應(yīng)時(shí)間期限, 觸發(fā)錯(cuò)誤意識(shí)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)較高 )兩對(duì)照組。他們假設(shè)低速度壓力不僅會(huì)提高反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn), 而且還會(huì)減弱錯(cuò)誤檢測(cè)能力,為錯(cuò)誤發(fā)生提供更少的證據(jù), 因而 Pe的幅值更小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了他們的假設(shè), 低速度壓力組的Pe幅值更小, 高速度壓力組的Pe幅值更大, 表明了Pe幅值的與錯(cuò)誤意識(shí)的水平變化有關(guān)。雖然Steinhauser和Yeung的研究并沒有采用多元意識(shí)范式, 但其依據(jù)的理論本質(zhì)上與多元意識(shí)范式相通。它與多元意識(shí)范式的區(qū)別在于, 多元意識(shí)范式研究采用量表將內(nèi)部的意識(shí)水平量化, 得到不同意識(shí)水平條件, 進(jìn)而在此基礎(chǔ)上研究錯(cuò)誤加工中電生理指標(biāo)的變化。而Steinhauser和Yeung的研究只是用高速度壓力和低速度壓力兩種實(shí)驗(yàn)條件取代了量表而已。

總之, 多元意識(shí)水平研究對(duì)于 Ne是否對(duì)意識(shí)水平變化敏感, 還沒有形成共識(shí), 還需要進(jìn)一步的研究證實(shí)。

3.3 研究結(jié)果比較分析

通過回顧相關(guān)文獻(xiàn), 可以看出錯(cuò)誤加工存在多個(gè)不同的加工意識(shí)水平。雖然相關(guān) ERP研究,得出了基本一致的結(jié)論, 即錯(cuò)誤加工過程中, Pe的幅值變化受意識(shí)水平的調(diào)節(jié)(Endrass et al., 2005;Hester et al., 2005; Klein et al., 2007; Nieuwenhuis et al., 2001; Steinhauser & Yeung, 2012; Navarro-Cebrian et al., 2013), 但是這個(gè)結(jié)論并沒有得到fMRI研究的證據(jù)支持。對(duì)于錯(cuò)誤加工中, Ne系統(tǒng)是否獨(dú)立于意識(shí)水平, 兩類研究的結(jié)論并不一致。出現(xiàn)上述分歧的原因, 可能有以下幾個(gè)方面。

首先, ERP技術(shù)和 fMRI技術(shù)基于的原理不同。ERP測(cè)量的是腦誘發(fā)電位變化, 而fMRI技術(shù)測(cè)量的是事件所引起的腦血液動(dòng)力變化。不同的生理指標(biāo)可能反應(yīng)了認(rèn)知活動(dòng)的不同方面。其次,多元意識(shí)與二元意識(shí)研究的區(qū)別是, 研究者們考慮到了介于有意識(shí)和無意識(shí)之間的意識(shí)水平。這種狀態(tài)可能是由于刺激加工失敗(Navarro-Cebrian et al., 2013), 或刺激識(shí)別信息不足(Scheffers & Coles,2000), 或錯(cuò)誤證據(jù)積累不足(Steinhauser & Coles,2012), 或者是被試部分意識(shí)到錯(cuò)誤, 但不完全確定錯(cuò)誤的發(fā)生(Shalgi & Deouell, 2012)而產(chǎn)生的。多元范式的研究已證明, 這些因素觸發(fā)大腦產(chǎn)生的意識(shí)水平, 高于無意識(shí)水平, 而低于有意識(shí)水平。因此, 這種意識(shí)水平下的錯(cuò)誤加工所誘發(fā)的ERP成分, 不能解釋有意識(shí)或無意識(shí)的錯(cuò)誤加工。再者, 在僅報(bào)告錯(cuò)誤反應(yīng)的二元意識(shí)范式研究中, 有的被試指出, 他們能意識(shí)到錯(cuò)誤, 但有時(shí)候沒時(shí)間報(bào)告(Ullsperger et al., 2010), 這會(huì)使部分有意識(shí)錯(cuò)誤混在無意識(shí)錯(cuò)誤中, 增大無意識(shí)錯(cuò)誤誘發(fā)的Ne幅值, 引起誤差。此外, 雖然多元意識(shí)范式對(duì)反應(yīng)加工的分類更精細(xì), 相應(yīng)的, 得出的結(jié)果可能也更精確。但需要注意的是, 這些研究的數(shù)據(jù)分析方法還存在差異, 例如 Nieuwenhuis等人(2001)、Endrass等人(2007)在分析數(shù)據(jù)時(shí), 比較的是 Ne、Pe的差異波, 即錯(cuò)誤與正確反應(yīng)的ERP幅值相減所得的差異波, 而Endrass等人(2005)、Hewig等人(2011)比較的是Ne、Pe的平均幅值, 這也可能導(dǎo)致結(jié)果不同。

總而言之, 對(duì)于不同意識(shí)水平下錯(cuò)誤加工的相關(guān)ERP成分, 還需進(jìn)一步進(jìn)行深入全面的研究,以揭開錯(cuò)誤加工的全貌。

4 錯(cuò)誤意識(shí)水平與注意

注意作為認(rèn)知過程的重要組成部分, 在錯(cuò)誤加工過程中占有重要地位(Xiao et al., 2015)。Maier,di Pellegrino和Steinhauser (2012)的研究表明Ne與錯(cuò)誤意義有關(guān), 更具有意義的錯(cuò)誤會(huì)誘發(fā)更大幅值的Ne, 從而證實(shí)了動(dòng)機(jī)因素對(duì)錯(cuò)誤加工的影響, 已有研究表明錯(cuò)誤意識(shí)水平與動(dòng)機(jī)有關(guān)(Harsay, Spaan, Wijnen, & Ridderinkhof, 2012; Pailing& Segalowitz, 2004)。而早在1994年Douglas和Don就指出動(dòng)機(jī)加工需要注意機(jī)制的參與。動(dòng)機(jī)與錯(cuò)誤意識(shí)水平有關(guān), 而注意與動(dòng)機(jī)有關(guān), 那么注意與錯(cuò)誤意識(shí)水平是否也相關(guān)。

Hester等人(2005)提出, 在復(fù)雜任務(wù)的執(zhí)行過程中, 個(gè)體對(duì)特定任務(wù)規(guī)則的注意是波動(dòng)的,因此對(duì)任務(wù)規(guī)則的注意瞬脫會(huì)導(dǎo)致對(duì)錯(cuò)誤的有意識(shí)察覺失敗。Simons (2010)又指出, 焦慮會(huì)影響個(gè)體的注意, 并且可能會(huì)減弱個(gè)體的錯(cuò)誤意識(shí)水平?？梢? 注意與錯(cuò)誤意識(shí)存在密切關(guān)系。創(chuàng)傷性腦損傷患者(traumatic brain injury, M/S TBI)一般會(huì)受到持續(xù)性注意困難(McAvinue, O’Keefe,Mcmackin, & Roberston, 2005)以及意識(shí)受損的困擾, 如錯(cuò)誤意識(shí)水平減弱(Dockree & Robertson, 2011),且意識(shí)受損與持續(xù)性注意困難密切相關(guān)(McAvinue et al., 2005)。Logan, Hill和 Larson (2015)采用錯(cuò)誤意識(shí)任務(wù)(error awareness task, EAT,修訂版Stroop go/no-go task), 并將創(chuàng)傷性腦損傷患者與健康被試分為實(shí)驗(yàn)組和控制組, 研究了錯(cuò)誤意識(shí)水平與注意的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,TBI患者的持續(xù)性錯(cuò)誤意識(shí)水平下降, 而控制組的錯(cuò)誤意識(shí)水平會(huì)上升, 這似乎為注意與錯(cuò)誤意識(shí)水平相關(guān)的觀點(diǎn)提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。然而, 他們還發(fā)現(xiàn), 兩組被試的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中, 有意識(shí)錯(cuò)誤誘發(fā)的Pe幅值顯著大于無意識(shí)錯(cuò)誤誘發(fā)的幅值, 而兩組被試間的 Pe幅值并無顯著差異。這顯然與Pe受錯(cuò)誤意識(shí)水平調(diào)節(jié)的觀點(diǎn)有了爭議。Xiao等人(2015)提出, 心理疲勞會(huì)減弱注意力。他們也將被試分為實(shí)驗(yàn)組和控制組兩組。實(shí)驗(yàn)組在執(zhí)行四選擇反應(yīng)時(shí)任務(wù)前, 先做 1小時(shí)的精神運(yùn)動(dòng)警覺測(cè)試(psychomotor vigilance test, PVT), 以增強(qiáng)心理疲勞水平, 減弱注意力; 控制組保持正常注意力狀態(tài), 只執(zhí)行四選擇反應(yīng)時(shí)任務(wù)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)持續(xù)注意狀態(tài)與 Ne幅值呈顯著負(fù)相關(guān)(持續(xù)注意水平越高, Ne負(fù)偏轉(zhuǎn)越負(fù)), 支持了 Ne受錯(cuò)誤意識(shí)水平調(diào)節(jié)的觀點(diǎn), 也為注意與錯(cuò)誤意識(shí)水平變化提供了證據(jù)。然而, 他們還發(fā)現(xiàn)Pe幅值不受持續(xù)注意狀態(tài)影響, 這與 Logan等人(2015)的結(jié)果一致。

從上述研究可見, 注意在錯(cuò)誤加工過程中有重要作用, 與錯(cuò)誤意識(shí)水平密切相關(guān)。持續(xù)注意力的降低, 會(huì)減小Ne成分的幅值。但是, 注意與錯(cuò)誤意識(shí)的作用關(guān)系都沒有得到 Pe成分的變化的支持。研究者認(rèn)為, 可能注意與Pe都分別只影響意識(shí)水平的特定方面(Logan et al., 2015), 不是直接作用關(guān)系。到底注意與錯(cuò)誤意識(shí)水平存在什么作用關(guān)系, 還需進(jìn)一步深入研究, 尋找?guī)追N矛盾觀點(diǎn)背后的原因。

5 總結(jié)與展望

近十多年的相關(guān)研究證明, 錯(cuò)誤加工存在多個(gè)不同的加工意識(shí)水平。相關(guān)的ERP研究一致證明, 錯(cuò)誤加工過程中, Pe幅值變化與錯(cuò)誤加工意識(shí)水平的變化有關(guān), 但是沒有得到 fMRI研究結(jié)果的支持。大多數(shù)二元意識(shí)研究一致支持Ne成分獨(dú)立于意識(shí)的觀點(diǎn), 但是當(dāng)把有意識(shí)和無意識(shí)之間的意識(shí)水平分離出來時(shí), 二元和多元意識(shí)水平的研究結(jié)果出現(xiàn)了爭議。研究者從注意的角度探究了意識(shí)水平與錯(cuò)誤加工, 發(fā)現(xiàn)注意力與錯(cuò)誤意識(shí)水平密切相關(guān)。注意力的降低減小Ne的幅值。但是, 研究發(fā)現(xiàn)Pe與意識(shí)水平共變, 卻不受注意力的影響。注意是新的研究視角, 所得出的結(jié)果是否穩(wěn)定, 有待進(jìn)一步研究證實(shí)。這些年關(guān)于不同意識(shí)水平下錯(cuò)誤加工的研究已有很多, 其中所用的研究范式也很多, 雖然收獲頗多, 但是爭議不斷的結(jié)果也應(yīng)引起我們的深思。對(duì)于今后的研究, 本文提出幾點(diǎn)建議：

第一, 關(guān)于錯(cuò)誤加工的不同意識(shí)水平相關(guān)研究, 如 ERP和 fMRI研究已有很多。將來可以將兩者結(jié)合, 來描述不同意識(shí)水平下錯(cuò)誤加工的動(dòng)態(tài)過程。另外, 最近發(fā)展成熟的近紅外光成像技術(shù), 尤其是快信號(hào)技術(shù)Event-related optical signal(EROS, Gratton & Fabiani, 2001; Tse et al., 2007),同時(shí)具有相對(duì)較高的時(shí)間和空間分辨率, 也可以用來揭示不同意識(shí)水平下錯(cuò)誤加工的動(dòng)態(tài)過程。

第二, 從文中可知, Pe成分的幅值變化對(duì)注意與錯(cuò)誤意識(shí)水平的作用關(guān)系提出了質(zhì)疑。目前注意與錯(cuò)誤加工意識(shí)水平的相關(guān)研究仍較少。尋找Ne受注意的調(diào)節(jié), 而Pe幅值不受影響的原因,可能是未來要解決的一個(gè)問題。

第三, 雖然大多數(shù)研究都在關(guān)注Ne和Pe與錯(cuò)誤意識(shí)水平的關(guān)系, 但這兩個(gè)成分都是出現(xiàn)在錯(cuò)誤發(fā)生以后。而Endrass等人(2005)發(fā)現(xiàn), 在刺激呈現(xiàn)以后, 執(zhí)行反應(yīng)以前的停止信號(hào)相關(guān)成分N2(stop-signal N2)與錯(cuò)誤意識(shí)水平有關(guān), 但目前類似研究較少, 可能是未來研究的一個(gè)方向。

第四, 有研究表明 Ne與個(gè)體的情緒(Hajcak,McDonald, & Simons, 2004)與動(dòng)機(jī)水平(Ganushchak& Schiller, 2008)有關(guān)。因此, 情緒與動(dòng)機(jī)水平與錯(cuò)誤意識(shí)水平的關(guān)系可能也是一個(gè)要解決的問題。

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