认知与情绪的交互作用

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评述
2009 年 第 54 卷 第 18 期: 2783 ~ 2796 www.scichina.com csb.scichina.com
《中国科学》杂志社
SCIENCE IN CHINA PRESS
认知与情绪的交互作用
刘烨, 付秋芳, 傅小兰*
中国科学院心理研究所, 脑与认知国家重点实验室, 北京 100101 * 联系人, E-mail: fuxl@psych.ac.cn
但是, 也有研究表明, 人们不仅仅在负性情境下 才具有高效的注意执行控制能力, 在正性情境下也 是如此[29,30]. 正性心境会使整个认知控制(包括从知 觉到语义概念空间的各个水平)放松, 并且可以使选 择性注意发生根本改变[19]. Pessoa[4]提出双竞争模型 来描述情绪和情感如何影响信息加工的过程. 在这 个模型中, 情感意义以刺激驱动和状态依赖两种方 式影响信息加工过程, 在这两种情况下竞争都发生 在知觉和控制水平[4]. 而且, Pessoa[4]进一步指出, 情 绪刺激驱动执行控制的原因有两个: 第一, 被强化的 知觉表征引起增强的视觉反应, 从而受到注意的优 先加工; 第二, 情感信息可能被直接传递到调节执行 控制的神经结构. 但是, 与刺激驱动的方式不同, 状 态依赖的方式需要包括与奖赏相关的动机加工过程 参与[4].
Stefanucci 及其同事[21,22]发现, 情绪激活和情绪 效价都会影响高度知觉, 而且恐惧情绪可以导致对 高度的过度估计. 当人们从高处往下看, 并且伴随着 对高度的特质性恐惧或者状态性恐惧时, 通常会对 距离和尺寸的估计过大[21]. 进一步的研究表明, 情绪 激活对高度判断的影响受到情绪调节策略的影响[22]. 当要求被试想象自己就是情绪情境中的人物时, 他 们高估高度的程度会显著大于那些被要求作为第三 者来想象该情境的被试, 也显著大于那些不做任何 情绪调节的被试. 除了空间知觉, 有些研究还发现, 情绪激活和情绪效价会共同影响时间知觉[23,24], 并 且个体控制负性情绪的能力会影响由情绪引起的对 时间的过度估计 [25].
关键词 认知 情绪 交互 情感计算
几个世纪以来, 认知与情绪之间的关系一直受 到哲学家和科学家的关注[1,2]. 自从托马斯·阿奎纳 (1225~1274)[3]将行为研究分成认知与情绪两大类后, 关于两者关系的主流观点始终认为, 认知和情绪是 分离的系统和加工过程, 彼此之间很少有交互作用[1]. 与此同时, 在过去的几百年里, 功能定位的研究取向 也深深地影响着人们对脑功能的认识, 人们普遍认 为存在着认知脑与情绪脑的分离[2]. 但是, 最近 20 年 的行为和神经科学数据证明, 脑功能的特异性观念 存在诸多问题. 越来越多的研究者开始认识到, 认知 与情绪的加工过程不但彼此交互, 而且它们的神经 机制还存在功能整合, 共同构成了行为活动的基 础[1,2,4~6].
自古希腊的哲学开始, 理性主义者一直认为, 情 绪的侵扰会误导诸如理性和决策这样的高级认知功 能[34]. 经典经济学理论的基本假设来源自理性主义, 认为如果人们能够获悉所有相关信息, 那么他们就 可以确定并作出对他们最有利的选择[35]. 但是, 近来
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的研究发现, 大多数决策都是由追求主观幸福感的 动力所驱使[36], 而且人们并不总是能够选择可以产 生最强幸福感或者最佳体验的选项[35]. 人们不能成 功地选择最优项的原因非常复杂. Hsee 和 Hastie[35]总 结了人们选择错误的 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 种情况: 第一, 不能精确地预 测备选项中的哪一个选项会产生更好的体验; 第二, 不能基于预测选择正确的选项; 第三, 这两种情况同 时出现. 进而 Hsee 和 Hastie[35]提出了选择错误的两 个一般性原因: 第一, 因为预测者不能充分地认识到 他们当前预测的状态和将来体验到的状态之间的差 别, 所以导致了预测偏差的发生; 第二, 因为选择者 不能达到冲动性与自我控制的最优平衡, 这使得他 们不能遵循自己的预测.
Lazarus[40]指出, 认知功能与情绪功能之间的关 系是双向的, 无论作为自变量还是因变量, 情绪都是
个体对周围事件相对于自身的意义或者福祉的评估. Lazarus[40]还进一步指出, 情绪从来都是对认知活动 的反应, 或者说情绪是在认知过程中产生的某种意 义, 而且认知过程的目的就是实现这一意义. 因此, 他相信认知是情绪的充分和必要条件[40]. 近期大量 的研究为 Lazarus 的观点提供了有力的支持证据.
2009-06-30 收稿, 2009-08-24 接受 国家重点基础研究发展计划(批准号: 2006CB303101)、国家自然科学基金(批准号: 60433030, 90820305, 30700233)和中国科学院心理研究所 青年基金(批准号: 07CX132013, 07CX142014)资助项目
(ⅰ) 注意等认知加工对情绪的影响. 正如我们 在第一部分里所指出的, 情绪状态会影响注意加工. 与之相关的另一个问题是, 注意是否会反过来影响 情绪体验. 近来的大量研究证明, 这一反作用的确存 在[41~43]. 例如, 在预览搜索任务中, 和与其相似的、没 有预览过的干扰项相比, 预览过的干扰项会在随后 的情绪评价任务中被评为更加负性[41]. 相对于那些 远离目标项呈现的干扰项, 被试对靠近目标项周围 的干扰项的评价更加负性, 而且, 被试对干扰项的评 价会比目标项的评价更加负性[42]. 此外, Kiss 等[20]进 一步发现, 注意选择的效率可以预测随后的情绪反 应, 并且注意选择可以影响随后对视觉刺激的情绪 评价. Fenske 等[43]也发现, 先前与不熟悉面孔相关的 抑制状态, 会降低被试随后对这些面孔进行的可信 度水平的评价, 尽管被试根本不认识这些面孔.
此外, 经济行为学的研究还发现, 人们讨厌不确 定性[37]. 研究者指出, 当需要处理不确定性的情境时, 这个决策过程既涉及情绪也涉及推理, 而且, 当不确 定性的情境非常模糊时, 人们往往认为, 他们所采取 的每一个行动都可能导致最坏的结果发生[37]. 最后, 情绪与道德判断还有着重要的联系. 有些研究者甚 至认为, 情绪是我们直觉的道德判断[38]. 尽管另一些 研究者认为, 当前的神经科学、行为、发展和进化的 证据还不足以证明情绪是做出道德判断的必要条件, 但是他们也同意道德判断之后总是伴随着某种情绪, 而且这种情绪状态在驱动与道德相关的行为中起主 要作用[39]. 1.2 认知在情绪中的作用
引用格式: 刘烨, 付秋芳, 傅小兰. 认知与情绪的交互作用. 科学通报, 2009, 54: 2783~2796 Liu Y, Fu Q F, Fu X L. The interaction between cognition and emotionr. Chinese Sci Bull, 54, doi: 10.1007/s11434-009-0632-2
工作记忆是另外一个与执行控制密切相关的认 知过程. 工作记忆理论假设存在一个注意容量有限 的系统, 可以暂时维持和保存当前的信息, 并且通过 联结知觉和长时记忆来支持思维过程[31]. 大量情绪 和工作记忆的研究发现, 情绪状态或者心境会影响 工作记忆任务的绩效[32]. Baddeley[33]总结了危险、兴 高采烈、焦虑和渴望等状态对工作记忆的影响, 认为 上述情绪都可以干扰工作记忆. 例如, 渴望本质上是 一种正性的、侵扰性的想法, 它可以在情景缓冲器里 被进一步精加工, 从而减少工作记忆的加工容量. 因 此, Baddeley[33]提出了一个修订的工作记忆模型, 通 过增加快感探测器和情景缓冲器, 用以描述情绪因 素对工作记忆的影响.
很多注意模型认为, 不同物体会竞争有限的知 觉加工容量和行为控制资源[4,5]. 最近的研究发现, 视觉注意会被自动地导向具有显著情绪意义的刺 激[26]. 而且, 近期的大量研究一致发现, 负性刺激比 正性刺激更能有效地捕获注意. 关注这一问题的大 多数研究通常采用视觉搜索的研究范式. Hao 等[27]采 用视觉标记的研究范式考察负性表情的加工优势,
本文将总结近期支持认知与情绪交互作用的行 为和神经科学证据, 阐述认知与情绪关系的新观点. 主要包括以下 3 点: 首先, 无论在功能水平还是在神 经水平, 认知和情绪之间都存在交互作用; 其次, 认 知与情绪的交互作用和功能整合是人类发展的必要 基础, 幼年时期控制情绪的能力对后期的发展至关 重要; 最后, 认知与情绪的交互作用影响着人们日常 生活的方方面面, 包括技术的革新等. 在本文的第一
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理激活水平和心理警觉状态. 优势度表示个体对环 境和他人的控制状态, 即处于优势状态还是处于顺 从状态. 尽管有关情绪的定义不尽相同, 但是近期研 究表明, 认知与情绪的这 3 个维度都存在密切的交互 作用.
1.1 情绪在认知过程中的作用
目前已有大量关于情绪或者情感影响行为绩效 的文献记载, 而且情绪一直都被视为人类行为(如注 意和决策)非理性或者偏差的来源[13]. 例如, 人们会 受到问题表征形式的影响, 更倾向于选择具有 40% 成功概 率的 操作, 而 不 是具有 60%失败概 率的 操 作[14]. Clore 与 Storbeck[15]进一步指出, 情绪能够提供 关于好与坏价值判断的具体信息, 并且, 通过这种方 式, 情绪体验支配着我们的态度和思考风格. 但是, 近来的研究表明, 情绪对认知的影响远比引起非理 性或者偏差更基础, 也更复杂. 例如, 记忆的心境一 致性效应[16]表明, 情绪不仅在记忆编码、提取阶段对 记忆绩效产生影响, 还可以在回忆阶段起作用[16,17]. 而且, 除了记忆, 大量强有力的证据还表明, 情绪和 动机在知觉、注意、执行控制和决策中也都起着关键 的作用[15,18~20].
部分, 我们主要探讨认知与情绪在功能水平的交互 作用; 第二部分介绍参与两者交互作用的神经区域; 第三部分讨论认知与情绪的交互作用对我们日常生 活的潜在意义, 尤其是在情感计算领域的应用.
1 认知与情绪在功能水平的交互作用
传统观点认为, 认知是诸如记忆、注意、语言、 问题解决和推理等的心智功能和加工过程; 在个体 排除干扰, 实现某个特定目标时所进行的许多认知 过程都会包含相同的认知加工, 如控制加工和目标 驱动[2]. 但是, 为情绪提供一个明确的定义则相对困 难得多. 有些研究者将情绪定义为驱动力和动机[4]; 有些研究者更关注情绪体验[7]; 还有些研究者强调情 绪图式[8], 或者基本情绪[9]. 迄今为止, 心理学家提 出了大量描述情感的维度, 其中, 愉悦度-激活度-优 势度(pleasure-arousal-dominance, PAD)情绪模型[10~12] 已被许多研究者接受, 并被广泛应用于心理学、社会 学和计算机科学. PAD 情绪模型用愉悦度、激活度和 优势度这 3 个近乎相互独立的维度来描述和测量情 绪状态. 其中, 愉悦度表示个体情绪状态的正负情感 特性, 也就是情绪的效价. 激活度表示个体的神经生
结果也发现, 在预览条件下搜索负性表情比搜索正 性表情更快, 尽管当负性表情作为干扰子时, 负性表 情的加工优势会消失. 此外, 在空间竞争任务中, 当 目标字母重叠地呈现在情绪刺激之上时, 即使情绪 刺激与任务无关, 它们被编码的程度甚至也会比目标 字母更强[28]. 最后, 除了通常的情绪刺激, Langeslag 等[18]还发现, 相对于与朋友相关的刺激, 被试会更关 注与他们爱人相关的刺激, 并且情绪相关的因素与 人物相关的因素一样, 都调节 P3 成分.
摘要 长期以来认知与情绪被认为是相互分离的系统, 但是近期大量的认知科学和神经生物学研 究表明, 认知与情绪之间的关系可能是相互依赖, 而不是彼此分离. 基于行为和神经科学的研究 证据, 研究者们意识到, 有必要提出一个全新的概念框架来描述认知与情绪的关系. 本文总结近 期有关认知与情绪交互作用的行为、神经科学和发展心理学研究, 并探讨认知与情绪的交互作用 对计算机科学和人工智能领域的影响, 特别是其在情感计算领域的应用.
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