揭示社会越轨中奖励与情感预期违背的神经计算机制，为理解社会决策提供新视角

在社会决策研究中，传统模型忽视情感预期违背（情感 PEs）影响。研究人员通过改进的最后通牒博弈（UG）的 fMRI 实验，发现奖励 PEs 对惩罚决策影响更强，且两者在神经层面编码不同。这为揭示社会决策的神经机制提供依据。

　　在生活中，人们做决策时往往会受到多种因素影响。在社会交往的经济决策场景里，比如两人分一笔钱，一方提出分配方案，另一方决定是否接受。按照传统经济理性，哪怕分配很少也该接受，可现实中人们常拒绝不公平分配。这背后不仅涉及实际收益与预期的差异，还可能和情感体验有关。传统的决策模型主要关注预期和实际奖励的差异（预测误差，PEs）对决策的影响，认为人们利用奖励 PEs 来追求最大收益 ，却很少考虑情感预期违背（情感 PEs）的作用，也不清楚它和奖励 PEs 有何不同以及如何相互影响。为了弄清楚这些问题，西南大学心理学部、电子科技大学等机构的研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《Communications Biology》上。

研究人员采用了功能性磁共振成像（fMRI）技术和改进的最后通牒博弈（UG）范式。实验招募了 43 名健康参与者，让他们在实验中扮演回应者，与提议者进行互动。在每次分配前，参与者要预测自己能得到多少钱，以及得到这笔钱时的情绪感受（从愉悦度和兴奋度两个维度评价）；收到实际分配后，再报告自己的实际情绪，并决定是否接受提议。

研究结果

1. 奖励和情感 PEs 对惩罚决策的预测作用：通过逻辑混合效应回归模型分析发现，奖励 PEs 和情感 PEs 都能显著预测惩罚决策（即拒绝不公平提议）。当参与者得到的奖励比预期少（β=-3.93 ± 0.46，Z=-8.51，p<0.001¹ ）、愉悦感比预期低（β=-1.54 ± 0.29，Z=-5.27，p<0.001）但兴奋感比预期高（β=0.93 ± 0.20，Z=4.71，p<0.001）时，更倾向于拒绝提议。而且，奖励 PEs 对惩罚决策的影响比情感 PEs 更强（奖励 PE 与愉悦度 PE 比较，Z=-4.37，p<0.001；奖励 PE 与兴奋度 PE 比较，Z=-8.89，p<0.001） 。进一步按性别分析，发现男女在利用各类 PEs 做惩罚决策上没有显著差异。
2. 奖励和情感在预测与体验阶段的神经激活：研究发现，在预测奖励和情感阶段，涉及的脑区没有明显差异。但在奖励和情感评价阶段，左侧背内侧前额叶皮层（dmPFC，峰值 MNI 坐标，x/y/z=10/48/46，F=24.89，P_FWE.peak<0.001，k=566）和双侧前岛叶（aINS，左侧 aINS 峰值 MNI 坐标，x/y/z=-46/-2/4，F=29.50，P_FWE-peak<0.001，k=267；右侧 aINS 峰值 MNI 坐标，x/y/z=52/6/10，F=43.97，P_FWEpeaks<0.001，k=653）的激活情况不同。右侧 dmPFC 在奖励体验时强烈激活，而双侧 aINS 主要在对奖励或情感预期违背引发的情绪强度和愉悦度进行主观反思时激活。这表明 dmPFC 编码奖励体验，aINS 则与情绪的编码有关。
3. 奖励和情感 PEs 的神经特征：研究人员利用支持向量机（SVM）分类器，发现奖励 PE 在腹内侧前额叶皮层、背外侧前额叶皮层和 dmPFC 的多元预测表达式能预测接受决策下的奖励 PE；在右侧后岛叶（pINS）、右侧腹外侧前额叶皮层（vlPFC）和左侧前扣带回皮层（ACC）的多元表达式能对惩罚决策下的奖励 PE 进行分类（准确率 0.72，敏感性和特异性分别为 0.63、0.81，p<0.0001）。而情感 PEs 的分类准确率处于随机水平。通过模式相似性分析和组间相关分析，发现奖励和情感 PEs 在全脑的多元表达权重以及对比图像的激活之间均无显著相关性，说明奖励 PE 在额叶 - 岛叶回路中有独特的神经模式，与情感 PEs 不同。
4. 惩罚决策的单变量激活和多元表达模式：通过分析惩罚和接受决策之间的脑区激活差异，发现一个包括左侧 dmPFC、双侧 ACC 和左侧 aINS 的前额叶 - 岛叶网络在惩罚决策时激活增强。利用基于机器学习的全脑多元分析（SVM 分类器），能以较高准确率（0.78）、特异性（0.81）和敏感性（0.74）区分惩罚和接受决策。这个神经模式中的左侧 dmPFC、左侧 aINS 和左侧下额叶 gyrus 对预测拒绝不公平提议的选择有重要作用。进一步的探索性相关分析表明，奖励 PE 模式表达越强，惩罚决策越多（r=0.29，p<0.01），而情感 PEs 无此关联。
5. 奖励 PEs 的神经特征预测惩罚决策：在行为层面，奖励 PE（在惩罚决策条件下解码）在前额叶 - 岛叶网络中的模式表达增强，与惩罚决策倾向增加显著相关（r=0.42，p<0.01），而情感 PEs 没有这种效果。这进一步说明奖励 PE 对惩罚不公平提议者的决策有很强的影响。

研究结论与讨论

该研究结合改进的 UG 范式、fMRI 和多元预测神经功能解码技术，揭示了奖励和情感 PEs 对拒绝不公平提议的惩罚决策的影响及潜在神经机制。行为结果显示，奖励和情感 PEs 都能预测惩罚决策，但奖励 PE 的影响更大。在神经层面，奖励和情感过程在单变量和多变量分析中表现出不同的神经表征。奖励体验主要激活 dmPFC，而情感反应则与 aINS 有关。奖励和情感 PEs 在全脑的神经模式也不同。在决策阶段，前额叶 - 岛叶网络的激活和神经表达与惩罚决策相关，且该网络中奖励 PE 的神经模式与惩罚决策的相关性更强。

这项研究扩展了传统的学习和经济理论，强调了预期情感和奖励违背对决策的重要贡献。它表明奖励和情感状态的神经功能计算由不同的脑系统支持，为理解社会决策的神经机制提供了新视角，也为研究涉及奖励和情感处理缺陷的临床疾病在复杂社会环境中的表现提供了参考。不过，研究也存在局限性，比如没有明确受试者在做最终决策时对各类 PEs 依赖的动态变化，未来研究可采用计算建模方法进行追踪；此外，研究未对潜在的神经过程进行直接调节，后续可考虑运用药物学方法进行研究 。但总体而言，该研究成果对于深入探究社会决策中情感和奖励的作用具有重要意义。