现代观点
2014年07月号
医学进展

怎样才能让人守规则

作者:宫健、沈颖

人类社会有各种各样的规则,比如过马路不能闯红灯,公共场合排队不能插队,不能随地吐痰,不能偷窃他人物品等等。有了这些规则,社会才会井然有序。没有规则,我们的社会将无法正常运行。

近期,瑞士苏黎世大学神经经济学家Christian Ruff等人研究发现,对大脑特定区域进行电刺激能够影响人们是否选择遵守这些规则。电刺激大脑能够让人们遵守社会规则的行为得到加强或减弱,但这取决于他们是否会受到惩罚。

右侧前额叶控制人类遵守规则

人们遵守社会规则时,大脑皮层的某个特定区域的神经活动就会增加。该特定区域位于右脑前额区,被称为右侧前额叶(rLPFC)。侧前额叶可以调控人们遵守社会规则这一行为。Ruff和同事们想要了解刺激这一区域是否能够让人对惩罚的敏感度产生影响。

研究人员在瑞士招聘了63位 女大学生,她们都通过电脑玩真钱赌博游戏进行交流。实验中,受试者被随机分为两组,实验组和对照组,实验组接受经颅直流电刺激其大脑右侧前额叶。这种叫做 “经颅直流电刺激”的技术,可以发出穿越头骨的微弱无痛感电流,从而调整某个大脑区域的兴奋度。研究人员通过该电流增强或减弱位于大脑前部的侧前额叶皮层 的神经活动。对照组不接受大脑电刺激。

研究人员给实验组受试者一笔钱,她需要与对照组的配对学生进行分配。如果被分配人认为分配是不公平的,她可以“惩罚”分配人,带走一些钱进行投资。开始时实验组学生自愿分出去的资金平均只有10%到20%。当实验组学生受到惩罚被对照组配对学生拿走们的剩余资金后,实验组学生在随后的几轮分配比例为40%到50%,接近五五分的公平原则。

Christian Ruff等人研究发现,人们遵守社会规则时,右侧前额叶的神经活动增加。存在惩罚的情况下,电刺激大脑会让人们更加遵守社会规则,不存在惩罚的情况下,电刺激大脑则没有这样的影响力。

研究人员发现,如果对受试者的大脑进行电刺激,当惩罚存在的时候,增强电刺激能让受试者分出更多的钱,降低电刺激可使他们分出更少的钱。但是当没有惩罚的时候,增强或降低脑刺激会产生相反的作用。可见,大脑在做决策是非常“狡猾”的,它能根据有无惩罚存在来支配人们作出不同的行为,平衡人类的利己天性以及对惩罚的畏惧性。

神经刺激确实在影响参与者的行为,但并不会影响他们对公平的理解,也不会影响他们对违反规则后是否会被罚款以及罚多少的预期。如果让学生玩的不是真钱游戏,而是电脑分钱游戏,那刺激右侧前额叶区域产生的效果会差得多。这表明控制人们理解规则的大脑区域与控制其遵守规则的大脑区域是不同的。

电刺激大脑并不能让坏人变成好人,但可以让人们对存在惩罚的规则更敏感。惩罚对复杂的社会行为和人类社会发展很重要。没有相关的惩罚,社会秩序很快就会被打破。

前额叶的其他作用

目前,已知前额叶功能包括:记忆、判断、分析、思考、操作。从脑前额叶的功能可以看出,它对人的思维活动与行为表现有十分突出的作用,是与智力密切相关的重要脑区,并且还有平衡激素水平的功能。

脑功能成像技术显示左前额叶主要参与情节记忆的编码和语义性启动效应,右前额叶则与情节记忆的提取关系密切。另外,前额叶还是工作记忆的神经基础,尤其是背外侧前额叶。

电刺激对大脑的其他作用

    1. 电刺激可提高记忆力

2006年《自然》杂志网站发表德国科学的一项研究。研究发现,睡眠时用电刺激大脑,可增强脑电波,有助于提高记忆力。

研究人员让13名医学系学生在睡前记忆46个单词,然后将4根电极接到每个学生的头皮上。学生入睡后,研究人员用模拟自然脑波的低频电波对他们的大脑头皮进行刺激,每次5分钟,共进行5次,这种刺激不会使入睡者清醒过来,早上醒来后对学生们进行同样单词的测试。

结果发现,不接受脑刺激的对比组学生在醒来后平均记起39.5个单词;接受电流刺激的测试组学生醒来平均记起41.2个单词。研究表明睡眠时对大脑进行适当的刺激确实能够增进和巩固记忆力。

    2. 电刺激可帮助改善中风后患者的行动能力

2011年,英国牛津大学研究人员在英国《Brain》杂志上发表文章指出,因中风而丧失部分行动能力的患者来说,如果使用微弱电流刺激大脑中的特定部位,可以帮助他们改善行动能力。

受试者年龄在30岁到80岁 之间,患者大脑特定部位被贴上电极,然后被施加约为1毫安的微弱电流刺激,持续约20分钟。这些患者被要求在电流刺激之前、过程之中和之后都根据电脑屏幕 上的提示做相应动作,结果显示在电流刺激过程之中和之后,他们的反应时间可缩短5%到10%。

    3. 电刺激可降血压

2011年,英国布里斯托尔大学等机构的研究人员在新一期美国《神经病学》杂志上发表文章指出电流刺激大脑可帮助降血压。

一名55岁的患者,因一次中风而被查出患有高血压,但降压药对他并没有明显效果。研究人员尝试用一种名为“深度脑刺激”的技术,就是在大脑中植入一个类似心脏起搏器的装置,它可以持续对大脑中一些与控制血压有关的部位发出电流刺激,以此帮助控制血压。

结果显示,在植入这个装置后的3年跟踪观察期内,患者血压得到良好控制。为证明该装置是否起到了降血压效果,研究人员还试验性地关闭过几次该装置,结果血压很快升高,在重新开启装置后血压又回落到正常水平。

总结

一个世纪以来,科学家利用电刺激来探索人类大脑,这个方法可以帮助科学家们识别大脑中每个特殊神经功能区域,也可以利用这种方法治疗高血压、中风等疾病,此外,也有研究显示电刺激大脑还可以治疗帕金森症和抑郁症等。

研 究人员Christian Ruff表示,在不遵守规则会进行惩罚的前提下,增强对大脑的电刺激可促进人们更遵守规则,降低电刺激可降低人们对规则的遵守。这说明惩罚很重要,没有相 关的惩罚,社会秩序就会变得混乱,而对大脑进行电刺激会让人对规则更敏感,对遵守规则的行为得到加强或减弱。Christian Ruff同时指出,电刺激大脑产生的作用以及电刺激大脑还能治疗哪些疾病等问题,还有待科学家们今后继续研究。

(作者:宫健、沈颖)

参考文献:《Science》2013;342:25

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