《Current Opinion in Behavioral Sciences》:Using cognitive load tasks to constrain hypotheses about the role of the default mode network in social cognition: uncertainty reduction as a unifying framework
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本文是一篇发表在《Current Opinion in Behavioral Sciences》上的前沿综述。作者创新性地运用外源性认知负荷任务(已知能可靠抑制默认模式网络DMN活动)作为网络“扰动”工具,系统梳理了社会与非社会认知任务在负荷下的行为表现。文章核心观点指出:任务的不确定性降低需求,而非任务类型本身,是预测DMN贡献的关键。高URD(如整合冲突信息进行特质推断、在复杂战略情境中决策)的任务绩效在DMN被干扰时受损更显著,而低URD(如依赖刻板印象、基于明确规则判断)的任务则影响甚微。这为理解DMN在思维、记忆、创造及社会认知等多领域的功能提供了一个统一的“不确定性降低”框架。
大脑深处存在一个被称为默认模式网络(Default Mode Network, DMN) 的神秘系统。它在我们休息、走神时最为活跃,却在需要集中注意完成外部任务时“熄火”。数十年的神经影像学研究一致发现,DMN与我们最复杂精妙的心智活动之一——社会认知——紧密相连。然而,DMN同样活跃于自发性思维、创造性想象、自传体记忆和未来思考等非社会领域。这引发了一个核心谜题:DMN的核心功能究竟是什么?过往基于任务激活的研究难以建立因果联系和统一解释。这篇综述独辟蹊径,采用了一种互补性方法:利用已知能可靠抑制DMN活动的外源性认知负荷任务(如数字串记忆、心算),将其视为对DMN的一种临时性、可逆的扰动。通过回顾大量将此类负荷任务与目标认知任务(如特质归因、道德判断)相结合的双重任务研究,作者旨在探究:当DMN活动被暂时干扰时,哪些类型的行为表现会受到影响?
认知负荷任务对社会思维和行为的影响
认知负荷任务与核心社会认知功能
DMN区域,尤其是内侧前额叶皮层(MPFC)、颞顶联合区(TPJ)和后扣带回/楔前叶,在人们进行心智化(推断他人的想法、感受和稳定人格特质)时 reliably 被激活。然而,认知负荷任务并非同等程度地干扰所有关于他人心智的推断。当任务的不确定性降低需求较低时,即外部线索能强有力地约束推断(低URD),外源性认知负荷的影响微乎其微。例如,负荷任务不会削弱人们根据群体刻板印象进行判断的能力,甚至可能增强刻板印象的应用。同样,从单一明确信息(如“牛津毕业”推断“聪明”)进行简单特质归因,或对目标情绪状态显而易见(如通过明确视频)产生共情,也不受负荷干扰。
关键在于,当任务要求整合看似矛盾的信息以降低认知不确定性(中高URD)时,DMN扰动的影响便清晰显现。在一项特质归因研究中,负荷任务特异地破坏了参与者生成涌现性特质(例如,用“缺乏野心”来调和“牛津毕业”和“砖瓦匠”这两个矛盾信息)的能力,但不影响简单的特质匹配。负荷也削弱了个体化印象形成(整合违背刻板印象的信息)、需要结合上下文理解情绪的共情,以及从有限信息(如眼神照片、简短故事)推断他人心理状态的能力。这些证据暗示,DMN的重要性可能不在于一般性的心智推断,而更在于支持那些无法从外部信息直接获得、需要内部构建以降低不确定性的推断过程。
认知负荷任务与社会决策
DMN区域同样常规性地在道德和社会决策任务中被激活。将研究按任务类型(如功利主义 vs. 道义论判断)组织时,负荷的影响并不一致。然而,若按URD高低来审视,则呈现出清晰模式。
在低URD的决策中,例如向抽象慈善机构捐款(最后通牒游戏中的分配者角色),或涉及意图透明、规则单一的道德判断,认知负荷通常没有明显影响。这些任务几乎不涉及为降低不确定性而构建或更新对他人或实体的心理模型。
在中URD的任务中,如最后通牒游戏,负荷的影响开始显现且受到情境调节。例如,负荷增加了回应者对来自高地位(而非低地位)提议者的不公平报价的接受意愿,这可能是因为需要推断与高地位相关的社会规范,增加了不确定性。
在高URD的决策情境中,涉及战略互依性、丰富社会线索、迭代互动或道德模糊性时,负荷的影响更为可靠和显著。例如,在信任游戏中,负荷降低了初始信任度(转移金额减少);当存在群体标记时,负荷增加了对外群体(相对于内群体)成员的惩罚;在囚徒困境或公共物品博弈中,负荷打乱了惩罚策略的适应性应用(如在单次博弈中增加非战略性惩罚,在重复博弈中减少战略性惩罚)。同样,涉及意图模糊或原则冲突的高URD道德困境对负荷更敏感。总之,需要为降低关于他人心理状态、社会规范或未来行为的不确定性而进行更精细内部计算的决策,更易受到干扰DMN的认知负荷的影响。
认知负荷任务对非社会思维和行为的影响
DMN也与非社会领域的多种活动相关,但负荷的干扰效应同样表现出选择性。在记忆、未来思考、语义和创造性任务中,低URD的活动(如对熟记项目的再认记忆、简单的类别判断或词汇决策)基本不受负荷影响。同样,在语义创造性任务中,那些感觉是作为一个完整已知答案被“检索”出来的解决方案也不受干扰。
相反,当这些任务涉及高URD,需要内部生成或整合信息时,表现则被负荷一致性地破坏。例如,负荷减少了自发思维(走神)的数量;降低了为界定不清的问题生成独特解决方案的数量以及解决非显而易见的言语远程联想谜题的能力;在涉及预测未来享受的跨期选择任务中,负荷使参与者更依赖当前状态进行预测,未能解决关于未来的不确定性,从而表现出更不耐心(更倾向于选择即时较小的奖励而非延迟较大的奖励);负荷还增加了长时程关联对记忆新信息的干扰。这表明,DMN可能支持记忆、未来思考、创造力等领域中那些具有建构性的方面,这些方面对于认知上的不确定性降低尤为有用,而非仅仅是报告已知事实。
认知负荷研究告诉我们关于DMN功能的什么?
跨越不同认知领域,干扰DMN活动的外源性认知负荷任务,被发现会破坏一系列目标任务的表现,包括心理状态和特质推断、社会决策、未来思考和创造性。这些模式或许最好通过领域通用的认知过程而非领域特定的内容来理解。具体而言,负荷的破坏性效应在具有中到高不确定性降低需求的任务中最强——无论是关于他人的心理、未来的结果还是问题的解决方案——而当参与者对结构良好、过度学习或外部确定的信息做出反应时则影响甚微。
这一证据表明,对DMN多种认知功能的一个统一解释是:它们代表了不确定性降低的途径。当然,DMN功能并非总被用于不确定性降低本身(例如,想象也可用于创作文学或电影),但其在这一过程中的作用提示,“不确定性降低”可以作为一个富有生成力的透镜,来审视DMN的各种功能。这一观点有助于理解该网络在看似非常相似的任务间参与度的差异,并支持关于DMN在哪些(及不在哪些)活动中至关重要的预测。它也为了解先前认为该网络服务于“内部引导”、“自我生成”或“感知解耦”认知的观点提供了新视角:可以认为,恰恰是当外部世界的信息不足以约束一个结论时,内部世界的信息才被调动起来,并可能被灵活整合以降低不确定性。
这一视角还有助于调和DMN时而与社会认知(尤其是心智化)选择性关联,时而又与非社会领域活动相关的观察。这种调和源于一个认识:社会世界通常对不确定性降低提出了更高(但并非独有)的需求。事实上,证据表明,过去神经影像学研究中社会与非社会思维的比较,常常与不确定性差异相混淆:社会推断往往比其(其他方面控制良好的)非社会对照任务涉及更多的URD。此外,在一些DMN区域(如背内侧前额叶皮层,DMPFC),心智化任务和不确定性任务观察到了重叠的激活,且DMPFC的激活被证明更好地反映了URD,而非社会处理本身。
需要指出的是,当前综述基于若干重要假设。首先,尽管过往研究表明所回顾研究中使用的认知负荷任务会抑制DMN,但这些负荷研究本身并未测量DMN的(去)激活。其次,虽然我们将认知负荷任务视为对DMN的临时扰动,但其常规用途是占用执行资源(包括认知控制和工作记忆)。未来的神经影像学研究可以区分与负荷诱导的DMN抑制(反映对候选DMN功能的扰动)相关的行为效应,和与负荷诱导的控制网络激活(反映执行资源被占用)相关的效应。一个相关的考虑是,URD的假定效应在多大程度上可简化为纯粹的任务难度。作者认为这不太可能,因为高URD任务可能很容易(尽管信息不足),而低URD任务可能很难(尽管信息完全确定)。未来旨在分离URD与计算复杂度的研究,将有助于就DMN何时及如何促进社会与非社会情境下从不完整信息中做出推断(即在不确定性下的推断)得出更强有力的结论。