摘要:在与朋友和陌生人做决定时,人类的行为方式可能会有所不同。在不确定的实时交互中,群体中的人际关系和个体特征是否会影响群体决策,目前尚不清楚。利用基于回合制的气球模拟风险任务(BART),研究了不同人际关系和人际取向下的群体决策倾向。基于功能近红外光谱(fNIRS)的超扫描方法也揭示了前额皮质(PFC)相应的脑间同步(IBS)模式。行为结果表明,与陌生人组相比,朋友组中的二人组表现出不确定性规避倾向。fNIRS结果显示,在不同反馈下,左侧额下回(l-IFG)和内侧额极皮质(mFPC)的反馈相关IBS受到人际关系的调节。正反馈和负反馈过程中PFC各通道的IBS分别基于支持向量机(SVM)算法预测陌生人和朋友群体在不确定条件下的决策倾向。社会价值取向(SVO)的调节作用也通过右侧额极皮质(r-FPC)的IBS在二元亲密度对不确定性下决策倾向的中介作用中得到验证。研究结果表明,在不同的人际关系下,不同的行为反应和IBS模式是群体决策的基础。
1. 引言
在经济金融背景下,群体决策过程中普遍存在着不确定性,在不同的人际关系中,人们在与伙伴共同决策时会表现出不同的行为方式。由于受益主体从个体向群体的转移,已有的行为学研究进展初步揭示了不确定性下群体决策中的决策偏好受到社会维度上合作伙伴之间的人际关系和决策者人际取向的共同影响。根据解释水平理论(CLT),决策者与受益人之间的心理距离可能会对决策者在群体决策过程中对选择和反馈的后续心理表征产生相应的影响。然而,现有文献仅提供了伪互动情境下的行为和单脑证据,在这种情境下,群体成员在实时互动过程中的相互性被广泛忽视。因此,本研究拟利用新生超扫描方法揭示不同人际关系和个体特征的同伴在实时群体决策过程中的行为反应及其脑间机制,并进一步揭示不确定条件下实时群体决策中选择对后续结果的影响。
不确定性下的群体决策被定义为群体成员在结果和概率分布未知的情况下,共同选择选项并评估后续后果的行为。现有文献对不确定条件下人际关系对群体决策的影响的研究,与行为理论和单脑理论不一致。一方面,一组研究结果支持人们在与亲密的人际关系中的伙伴进行群体决策时更倾向于寻求不确定性的选择。已有文献表明,在人际关系领域,被试在给朋友做决定或提供建议时,会做出更多的不确定性寻求决策。先前的研究通过模拟跟随朋友驾驶场景,报道了与导航驾驶场景相比,被试在跟随朋友的车辆时表现出更多的不确定性寻求驾驶行为。研究还发现,与独处的情况相比,在假想的有亲密朋友在场的日常生活场景中,人们会做出更多寻求不确定性的决定。另一方面,另一组研究结果支持人们在与亲密人际关系中的伙伴进行群体决策时更倾向于不确定性规避选项。先前的研究表明,在概率贴现任务中,被试在为朋友和自己做决定时比为不熟悉的其他人做决定时表现出更多的不确定性规避倾向。通过改变决策者和受益人之间的社会关系,先前的研究结果还表明,当社会距离减小时,被试表现出更多的不确定性规避倾向。还有人认为,对决策任务结果的责任感可能随着决策者和有关受益者之间的密切关系而增加。现有文献的不一致可以归结为以下两个方面。首先,在与行为或单脑方法假设的互动场景中,缺乏互惠性和同步性可能会限制以往研究的外部效度,进而导致个体在群体决策过程中选择的波动。其次,以往的研究可能存在社会关系对群体决策影响的潜在偏差,大多忽略了不同人际亲密程度和心理距离对他人的实验操纵。CLT将人际关系作为心理距离的有效操纵,为不确定条件下人际关系对群体决策的影响提供了潜在的理论解释。结果表明,当受益者涉及到具有近距离心理距离的他人时,决策者会采用强调结果可行性的低水平心理解释,随着心理距离的增加和二元亲密度的降低,决策者会转向强调结果可行性的高水平心理解释。在已有研究的基础上,本研究旨在揭示不确定性下人际关系对群体决策的影响,并通过对心理距离的操纵来实时交互。在CLT的视角下,本研究中的假设1表示如下。
假设1 当比较朋友组和陌生人组的决策倾向时,会发现不确定性规避倾向。
在新兴的双脑方法的基础上,超扫描技术的最新进展初步揭示了人际关系在实时互动方式下影响社会互动的行为反应和脑间连接模式。现有文献报道了不同人际关系对社会互动的影响,并进一步发现情侣组右上额叶皮质(r-SFC)和额极皮质(FPC)的合作表现更好,脑间同步(IBS)增加。一项基于功能近红外光谱(fNIRS)的超扫描研究还发现,FPC的亲子IBS在父母的重新评价和孩子的情绪调节水平之间起到了中介作用。然而,在不确定的实时互动中,人际关系对群体决策影响的脑间机制尚不清楚。基于已有的超扫描研究,本研究中的假设2表示如下。
假设2 在不同的群体和不同的反馈中,前额皮质(PFC)的IBS和相应的耦合方向性得到增强,PFC的IBS模式也可以预测不确定群体决策的后续决策倾向。
群体中个体特征的同质性和相似性可能改变群体决策的行为和神经机制。先前在组织背景下运用行为学方法的文献报道,领导与员工之间的相似性促进了随后的合作行为。研究还发现,在重复社会困境任务中,随着回合数的增加,当合作伙伴在社会价值取向(SVO)上存在异质性时,二元水平上的合作比率降低。基于fNIRS的超扫描方法的最新进展也揭示了在囚徒困境(PD)游戏中,人格特征在个体水平上对背外侧前额叶皮质(DLPFC)IBS的预测作用。然而,当忽略群体中个体特征之间的同质性和相似性时,二元水平上的IBS与个体水平上的特征之间的关系可能存在偏差。SVO是个体在相互依赖的环境中对给定金额在自我与他人之间进行分配时所表现出的一种指定的倾向,是人际交往中必不可少的一种人格特质,可进一步分为亲社会取向和亲自我取向。现有文献表明,SVO原型的不同会影响不确定性决策过程中自我-他者差异的程度,群体中个体SVO的相似性和同质性也会影响群体决策过程中后续的合作绩效。前人通过三重优势测量任务评估SVO的研究表明,在不确定决策中,亲自我取向的被试与亲社会取向的被试相比,表现出更大的自我-他者差异,且亲社会倾向与自我-他者差异呈负相关。研究还认为,SVO与心理距离的相互作用可以调节合作行为和攻击行为,而SVO与心理距离的相互作用可以通过人际相似性来减小。因此,群体中个体在SVO上的同质性是否对群体决策不确定性下人际关系对二元决策倾向的影响起到了调节作用,还有待进一步研究。根据以往的研究,本研究中的假设3表示如下。
假设3 二人组被试之间的SVO同质性将通过PFC的IBS来调节人际关系对不确定性下二人组决策倾向的影响。
本研究选择覆盖下额回(IFG)的PFC、FPC和DLPFC作为感兴趣区域(ROI)。PFC参与群体决策已经在先前基于fNIRS的超扫描研究和神经影像学研究中得到了广泛的证实。最近使用激活可能性估计的荟萃分析报告称,在气球模拟风险任务(BART)的决策行为中,PFC被激活,经颅电刺激的因果证据也证明了PFC在决策行为中的神经调节作用。现有的基于fMRI的荟萃分析揭示了PFC在社会认知中不可或缺的作用,在最近关于基于fNIRS的超扫描技术的综述中,也有力地证实了社交过程中PFC的IBS增加。
综上所述,本研究旨在揭示不同人际关系和人际取向下同伴群体决策的行为反应及其IBS模式。采用基于fNIRS的超扫描方法,以基于回合制的BART为研究对象,探讨了不确定条件下实时群体决策的决策倾向。BART被认为是一种有效的顺序决策范式,反映了现实世界中不确定性条件下的决策倾向。PFC的IBS通过小波变换相干性表现出来,通过格兰杰因果分析(GCA)确定IBS的后续耦合方向性,以检验IBS上信息流的具体方向。参考前人文献,采用基于支持向量机(SVM)算法的支持向量回归(SVR)分析,检验不同反馈时的IBS是否预测了决策倾向。
2. 方法
2.1 被试
本研究招募了120名被试(58名男性,62名女性),组成60对同性二人组(29名男性-男性二人组,31名女性-女性二人组)(平均年龄±SD=20.38±1.73)。根据每个二人组被试之间的社会关系,所有二人组被分配到朋友组(30个二人组)或陌生人组(30个二人组)。
2.2 任务和程序
二人组被告知要最大限度地提高他们在任务中的总收入。每个二人组的被试在没有口头讨论的情况下以轮流的方式合作完成了100次气球试验,两名被试根据屏幕上的指示箭头交替扮演执行者和观察者的角色。PERFORMER可以通过按下电脑键盘上的两个不同按钮进行两种选择。第一种选择是泵送可能膨胀或爆炸的虚拟气球,以增加货币奖励。第二种选择是将当前奖励收集到集体虚拟银行。如果PERFORMER选择收集当前奖励,则二人组将获得正反馈。如果PERFORMER继续泵送超过其破裂点的虚拟气球,气球将爆炸,二人组将得到负反馈。一次单球囊试验的实验程序如图1所示。
图1. (A)单球囊试验的实验程序;(B)光电探针布置;(C)识别感兴趣的频带时,具有FDR校正的P值映射。
2.3 fNIRS数据采集
岛津LABNIRS-fNIRS系统采用三波长近红外半导体激光器(780nm、805nm、830nm),以10Hz的采样率同步记录每对被试的大脑皮层活动。如图1B所示,充当ROI的PFC被具有22个通道(CHs)的3×5光电极探针组覆盖,该探针组由8个发射器和7个探测器形成,间隔30mm。光电探测器组的放置参考了国际10-20系统。以Fpz作为参考光电探针的位置,光电探针组的中间列与矢状面对齐,光电探针集的最下排与轴向平面对齐。Polhemus Fastrak 3D数字化仪采用虚拟空间配准方法测量了22个通道的空间解剖位置,并通过NIRS_SPM MATLAB软件包以Nz、Cz、AL和AR为参考位置进一步计算相应的蒙特利尔神经研究所(MNI)坐标。光电极探针组的配置如图1B所示。
2.4 数据分析
2.4.1 问卷数据分析
本研究采用了自我包容量表和SVO滑块量表。我们对二元体SVO同质性的分类结果报告,在朋友组中发现17个同源二元体和13个异质二元体,在陌生人组中发现16个同源二元体和14个异质二元体。
2.4.2 行为数据分析
在本研究中,利用BART期间未爆炸气球的调整平均泵来表示二人组在不确定性下的决策倾向。在BART期间,未爆炸气球的调整平均泵表现出较高的测试-再测试可靠性,并与自我报告的决策结构和现实世界行为相关。
2.4.3 fNIRS数据分析
2.4.3.1被试级别的预处理。根据现有的超扫描研究,每个被试的原始fNIRS数据通过HOMER2 MATLAB包进行预处理,并使用以下处理流。fNIRS信号的质量最初通过enPruneChannels函数进行检查。与先前的研究一致,在最相邻的通道中,用平均fNIRS时间序列替换enPruneChannels函数修剪的坏通道。如果超过一半的通道被确定为不良通道,则在随后的分析中排除二元体的fNIRS数据。根据上述标准,本研究未排除任何二元体的fNIRS数据。通过hmrIntensity2OD函数将原始fNIRS数据转换为光密度(OD)数据。OD数据中的运动伪影由hmrMotionArtifactByChannel函数识别,其中tMotion=1,tMask=1,STDEVthresh=10,AMPthresh=5。通过基于小波的运动伪影去除(WBMR)方法和hmrMotionCorrectWavelet函数进一步校正识别的伪影。通过hpf=0.01和lpf=0.1的hmrBandpassFilt函数进行带通滤波。基于修正的比尔-朗伯定律(MBLL),随后通过hmrOD2Conc函数将OD数据转换为氧合血红蛋白(HbO)和脱氧血红蛋白(Hbb)浓度,每个波长(λ)的差分路径长度因子(DPF)为6.0。
2.4.3.2 二元水平上的IBS。通过小波变换相干(WTC)MATLAB软件包计算每个二元中被试的HbO时间序列之间的IBS。
反馈相关的IBS最初是通过从反馈阶段的IBS中减去静息状态阶段的IBS来计算的。在0.01 Hz至1 Hz的所有频率范围内,对Fisher-z转换的反馈相关IBS进一步进行了一系列单样本t检验。去除了0.15Hz至0.3Hz和0.7Hz至1Hz的频率窗口,以排除生理噪声。剩余60个频率窗口上的p值通过Benjamini–Hochberg程序的错误发现率(FDR)方法进行校正。我们的结果报告了频率窗口在0.013 Hz至0.030 Hz和0.071 Hz至0.095 Hz范围内的显著差异。因此,上述频带被分别选作FOI1和FOI2。所选FOI中的IBS在所有反馈和所有通道上进一步平均。分别对所有FOI和所有通道的反馈相关IBS进行了一系列重复测量方差分析,GROUP(朋友、陌生人)作为被试之间的因素,feedback(阳性、阴性)作为被试内部的因素。p值也用FDR方法和Benjamini–Hochberg程序进行了校正。BrainNet Viewer MATLAB软件包用于本研究的可视化。
2.4.3.3 二元体水平上的耦合方向性。我们利用GCA来确定信道中IBS的耦合方向性,这些信道在上述WTC分析中报告了反馈相关IBS的显著差异。
采用HERMES MATLAB软件包来计算从PERFORMER到OBERVER以及从OBERVER到PERFORMER的方向上的格兰杰因果关系。进一步对格兰杰因果关系进行了重复测量方差分析,其中GROUP(朋友、陌生人)是被试之间的因素,FEEDBACK(阳性、阴性)和DIRECTION(PERFORMER to OBSERVER,OBERVER to PERFORMER)是被试内的因素。
2.4.4 不确定性条件下决策倾向的预测
基于SVM算法的SVR分析是使用LIBSVM MATLAB软件包进行的,以检验朋友组和陌生人组中二元组的IBS是否能够分别预测BART中不确定性下的决策倾向。以不同组BART期间调整的平均泵为响应变量,将不同FOI和不同反馈中所有通道的IBS分别设置为后续SVM模型中的特征。预测的准确性通过测试数据集中预测值与实际值之间的R平方(R2)、均方误差(MSE)和Pearson相关性来确定。通过5000个排列来检验上述Pearson相关性的统计显著性阈值。
2.4.5 适度调解效果分析
我们将二元贴近度设为自变量,将IBS设为中介变量,将BART期间的调整平均泵量设为因变量,将SVO同质性设为调节变量。假设的适度中介效应的统计显著性由5000个自举重采样的95%置信区间(CI)确定。总体分析工作流程如图2所示。
图2. 总体分析工作流程
3. 结果
3.1 BART中的行为表现
朋友组中二人组制造的未爆炸气球的调整平均泵量显著低于陌生人组,朋友组的爆炸比例显著低于陌生人。在BART期间,朋友组和陌生人组的总收入和平均反应时间没有显著差异。随后的双变量Pearson相关分析还报告,朋友组的二人组亲密度与朋友组未爆炸气球的调整平均泵数呈负相关(r=-0.36,p<0.05),陌生人组中未爆炸气球的二元贴近度与调整后的平均泵量之间的相关性不显著(r=0.10,p=0.58)。
3.2 与反馈相关的IBS
关于0.071Hz-0.095Hz范围内的FOI2中与反馈相关的IBS,分别在CH6、CH9、CH12、CH15和CH22中发现显著差异。
通过双变量Pearson相关分析检验了行为指标与报告显著差异的通道处的反馈相关IBS之间的神经-行为相关性。结果表明,在朋友组的负反馈期间,朋友组中未爆炸气球的调整平均泵与来自r-FPC的CH15的反馈相关IBS呈负相关(r=-0.39,p<0.05),二元贴近度与来自r-FPC的CH15的反馈相关IBS呈正相关(r=0.45,p<0.05)(图3)。
图3. (A)朋友组和陌生人组在BART期间的爆炸比例;(B)朋友组和陌生人组在BART期间的总收入;(C)朋友组和陌生人组在BART期间的平均反应时间;(D)在朋友组和陌生人组的BART期间调整的平均泵;(E) FOI1中相互作用效应的F值图;(F)在朋友组和陌生人组的负反馈和正反馈期间,FOI1-CH5的IBS。*p<0.05,***p<0.001。
3.3 耦合方向性
我们的结果仅报道了GROUP×FEEDBACK×DIRECTION的显著交互作用。随后的简单效应分析报告称,在负反馈期间,朋友组在PERFORMER到OBSERVER方向的l-IFG处的因果方向性显著高于陌生人组(p<0.05)。上述结果如图4所示。
图4. (A)FOI2中主要效应的F值图;(B)在朋友组和陌生人组的负反馈和正反馈期间FOI2-CH6的IBS;(C)在朋友组和陌生人组的负反馈和正反馈期间FOI2-CH15的IBS;(D)在朋友组和陌生人组的负反馈和正反馈期间FOI2-CH22处的IBS;(E)FOI2中相互作用效应的F值图;(F)在朋友组和陌生人组的负反馈和正反馈期间FOI2-CH9的IBS;(G)在朋友组和陌生人组的负反馈和正反馈期间FOI2-CH12的IBS;(H)CH9的格兰杰因果关系。*p<0.05,***p<0.01,***p<0.001。
3.4 不确定性条件下决策倾向的预测
关于朋友群体的不确定决策倾向,只有在FOI2中的负反馈期间来自所有通道的IBS才能预测二元模型不确定条件下的后续决策倾向(R2=0.77,MSE=0.03),预测的不确定决策倾向与5000个排列条件下的实际决策倾向显著相关(r=0.88,p<0.01)。
关于陌生人群体的不确定决策倾向,只有在FOI2的正反馈期间来自所有通道的IBS才能预测二元模型不确定条件下的后续决策倾向(R2=0.65,MSE=0.069),预测的不确定决策倾向与5000个排列的不确定性实际决策倾向显著相关(r=0.81,p<0.01)。上述结果如图5所示。
图5. (A)朋友群中预测的决策倾向和实际决策倾向之间的相关性的排列结果;(B)陌生人群体中预测的决策倾向和实际决策倾向之间的相关性的排列结果;(C)适度调解模式。*p<0.05。
3.5 适度调解模式
二元体亲密度对r-FPC的IBS产生了积极影响,并且在BART期间,r-FPC处的IBS对调整后的平均泵产生了消极影响。SVO的同质性对r-FPC的IBS产生了积极影响,并且SVO同质性和二元体亲密度之间的相互作用项对r-FPC的IBS产生了积极影响。上述结果如图5所示。
4. 讨论
4.1 与朋友一起做决定时,规避不确定性的倾向
朋友组中的二人组对未爆炸气球的调整后平均泵明显低于陌生人组,这表明在与朋友做决定时,他们有规避不确定性的倾向。朋友组中的二人组亲密度与朋友组中未爆炸气球的调整平均泵数呈负相关,这表明朋友二人组的不确定性规避倾向随着被试之间的亲密程度和联系程度的增加而增加。
4.2 神经层面的输赢紧密联系:人际关系的调节作用
在朋友组和陌生人组中,在CH5(r-IFG,BA45)、CH6(r-DLPFC,BA9)、CH15(r-FPC,BA10)和CH22(l-FPC,BA 10)处,负反馈期间的反馈相关IBS显著高于正反馈期间。
在负反馈期间,陌生人组的反馈相关IBS显著低于在CH9(lIFG,BA45)的正反馈期间,而在负反馈过程中,朋友组的反馈相关IBS显著高于在CH9(lIFG, BA45)和CH12(mFPC,BA10)的正馈馈期间。我们在l-IFG和mFPC上对IBS的研究结果与假设2一致,并进一步证明了通过神经水平上的正反馈和负反馈建立的紧密联系受到人际关系的调节。
如假设2中所提出的,我们的SVR分析结果表明,在负反馈期间,来自PFC中所有通道的IBS可以预测朋友组中二人组不确定性下的后续决策倾向,并且在正反馈期间来自PFC中所有通道的IBS可以预测陌生人组中二人组的不确定性下的后续决策倾向。
关于IBS的耦合方向性,结果表明,在负反馈期间,朋友组在PERFORMER到OBSERVER方向上CH9(l-IFG,BA45)处的因果方向性显著高于陌生人组。当在群体决策过程中面临负反馈时,在比较朋友群体和陌生人群体时,PERFORMER的选择对OBERSERVER产生了更大的影响。在不确定的情况下,决策中的自我差异源于对决策结果的不同情绪反应。
4.3 以SVO同质性为调节因子的调节中介模型
根据假设3,本研究验证了以SVO同质性为调节因子的调节中介模型。我们的结果表明,当二元体中被试的SVO原型同源时,二元体亲密度通过r-FPC的反馈相关IBS对BART期间调整后的平均泵的条件间接影响比当二元体内被试的SVO原型异质时更强。
5. 结论
目前的研究首次尝试检验在不同人际关系和人际取向下与伴侣进行群体决策的行为反应和相应的IBS模式。当比较朋友组和陌生人组的决策倾向时,我们的结果确定了实时群体决策过程中的不确定性规避倾向,并进一步证实了在不同类型的共享体验中,IBS受到人际关系的调节。还验证了SVO同质性通过r-FPC的IBS调节了二元亲密度对不确定性下决策倾向的中介作用。
参考文献:Distinct inter-brain synchronization patterns underlying group decision-making under uncertainty with partners in different interpersonal relationships.
原创声明:本文系作者授权腾讯云开发者社区发表,未经许可,不得转载。
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