努力消耗降低亲社会决策的认知神经机制：计算模型与电生理证据

这篇研究通过行为实验（HDDM建模）和电生理技术（ERP/ERSP），揭示了努力消耗通过增强奖赏敏感性（RewP/fb-P3/fb-delta）、加速自我利益信息积累（v值升高）、降低决策阈值（a值降低）等机制，最终导致亲社会捐赠行为减少。该研究为理解"努力-奖赏-决策"神经环路提供了新视角。

　　

努力消耗如何影响亲社会决策的神经机制

ABSTRACT
慈善捐赠作为典型的亲社会行为，需要个体在自我利益与他人利益间进行权衡。尽管已有研究探讨努力与亲社会行为的关系，但努力消耗如何影响后续捐赠决策的神经认知机制尚不明确。本研究通过两个实验（行为建模与电生理记录）发现：努力消耗会增强奖赏敏感性、加速自我利益信息积累、简化决策过程，最终强化利己选择。

1 Introduction
传统独裁者游戏（DG）范式使用"意外之财"而非劳动所得，与现实捐赠存在本质差异。近期研究发现"亲社会冷漠"现象——人们更不愿为他人利益付出努力。虽然Hernandez Lallement等人发现高认知努力会降低捐赠意愿，但其神经机制仍不清楚。本研究创新性地结合改良版金钱激励延迟任务（MID）和DG范式，通过物理努力操纵，探究努力消耗对捐赠决策的动态影响。

2 Methods
实验设计采用2（努力类型：努力/无努力）×3（成本水平：低/中/高）被试内设计。

2.1 被试
实验1（n=28）和实验2（n=33）均达到统计功效要求（1-β=0.95）。所有被试均为右利手，视力正常。

2.3 实验程序
校准阶段确定个体化按键基线（非利手食指）。正式实验包含315个试次，采用自适应程序保持75%成功率。每个试次包含：

• 线索阶段（1000ms）：三角形/圆形提示努力类型
• 任务阶段（4000ms）：红色"请按键"/绿色"无需按键"
• 反馈阶段（1500ms）："+10"（成功/无努力）或"+0"（失败）
• 捐赠阶段：接受/拒绝低（1-3元）、中（4-6元）、高（7-9元）成本捐赠

实验2特别将捐赠呈现（1000ms）与反应阶段（4000ms）分离以便EEG分析。

2.4 行为分析
采用广义线性混合模型（GLMM）分析接受率，线性混合模型（LMM）分析反应时（RT）。

2.5 计算建模
使用分层漂移扩散模型（HDDM）估计参数：

• 漂移率（v）：信息积累速度
• 决策阈值（a）：证据需求阈值
• 起始点（z）：决策偏差
• 非决策时间（t）

2.6-2.7 EEG分析
记录62导脑电，重点关注：

• 线索阶段：P2（200-320ms）、CNV（800-1700ms）、delta（1-4Hz）、alpha（8-12Hz）
• 反馈阶段：奖赏正波（RewP，200-280ms）、fb-P3（300-500ms）、fb-delta
• 捐赠阶段：P3（500-600ms）、delta/theta振荡

3 Results

3.1 行为结果
接受率：努力条件（45%）显著低于无努力条件（47%），且随成本增加递减（低98%→中42%→高2%）。反应时：中等成本决策最快，高成本时努力条件快于无努力（1163 vs 1488ms）。

HDDM显示：

• 漂移率（v）：努力条件下拒绝高成本捐赠时更高
• 决策阈值（a）：努力条件下更低
• 起始点（z）和非决策时间（t）无差异

3.2 电生理结果
线索阶段：努力条件诱发更强的P2振幅（p<0.05）和delta振荡（p<0.01）。
反馈阶段：努力获得金钱时RewP（p<0.001）、fb-P3（p<0.01）和fb-delta（p<0.05）显著增强，且与捐赠慷慨度负相关（r=-0.42~-0.38）。
捐赠阶段：中等成本诱发最大P3振幅和delta振荡（p<0.01），反映决策冲突峰值。

这些发现系统揭示了"努力消耗→奖赏敏感化→利己决策"的神经链式反应，为理解亲社会行为减退机制提供了计算神经框架。