刺激不确定性揭示感觉寻求与冲动性的分离计算机制：预期刺激与不确定性的联合权重

《Communications Psychology》：Stimulation uncertainty reveals distinct mechanisms of sensation seeking and impulsivity

　　

感觉寻求（sensation-seeking, SS）常被描述为追求新颖和刺激体验的倾向，然而此类选项通常也具不确定性。这产生核心歧义：看似反映对刺激吸引的选择，可能反而反映对不确定结果的容忍，或二者交互。研究人员在两个实验中检验预期刺激（expected stimulation）与刺激不确定性（stimulation uncertainty）如何塑造奖赏引导选择。对既往操作性感觉寻求数据集的再分析提示，刺激不确定性比预期刺激更好地解释行为。随后，研究人员开展预注册在线实验，考察预期刺激和刺激不确定性的联合效应，并比较二者分别与感觉寻求和冲动性的关联。结果表明，较高感觉寻求与更广泛随机采样（stochastic sampling）和较低奖赏表现相关，但这不能仅归因于随机选择或不确定性容忍（uncertainty tolerance）。相反，不确定性权重取决于赋予预期刺激的价值。该模式不同于冲动性（impulsivity），提示两种特质通过不同计算路径（computational routes）塑造选择。通过将预期刺激与不确定性分离，这些发现细化了探索性选择解释，表明感觉寻求不仅影响人们对不确定选项的采样程度，还影响选择过程中刺激价值与不确定性如何被联合加权。

研究背景：感觉寻求（sensation-seeking, SS）是一种追求“多变、新颖、复杂和强烈”体验的人格特质，即使这些体验伴随潜在代价；其既与酒精和物质使用、反社会行为等不良结果相关，也与心理福祉和积极风险承担相关。既有机制解释多强调SS反映对刺激的强化价值，即高SS者赋予刺激体验更高主观效用；但刺激选项往往同时具有不确定性，因此仅凭选择行为难以区分个体是偏好预期刺激、容忍刺激不确定性，还是二者交互。既往任务中预期刺激与刺激不确定性常高度相关，造成混淆；同时SS与冲动性（impulsivity, IP）均与风险行为有关但二者仅中等相关，且与不同现实结果相连，因此需要将IP作为关键对照特质，以检验SS相关选择是否反映一般风险倾向、行为控制不足或选择噪声。基于此，研究人员通过两个实验分离预期刺激与刺激不确定性，并比较其与SS和IP的关系。研究结论的核心是：SS相关选择不能被还原为单纯预期刺激寻求或一般不确定性偏好，而表现为更高的整体选择随机性以及预期刺激权重（θ）与不确定性权重（ω）之间的情境依赖交互；该计算轮廓不同于IP，提示两种特质通过不同计算路径塑造选择。其意义在于细化对探索性选择的理解：SS不仅影响对不确定选项的采样程度，还影响刺激价值与不确定性在选择中的联合加权，从而为解释SS在不同环境中既可能支持探索又可能导致代价性风险提供候选决策机制。

技术方法（≤250字）：实验1再分析Norbury et al.已发表的2个数据集：数据集1为45名健康成人（SSS-V缺失6名，特质分析n=39），数据集2为30名健康男性药理学研究（排除2名，n=28），合并n=73，特质分析n=67，SSS-V评估SS。实验2为预注册在线实验，经Prolific招募619名，最终n=527（264女，263男；年龄39.8±13.0岁，18–80岁），来自英国或美国；排除指令操作检查失败及Phase 1低于50%者。任务为四轮两阶段网络改编操作性感觉寻求任务，每轮6个物体由奖赏水平与刺激概率（0.15/0.50/0.85）正交设计。采用贝叶斯均值追踪（Bayesian Mean Tracker, BMT）与贝叶斯Beta-二项学习器（Bayesian Learner Beta-Binomial, BLBB）估计R_μ、S_μ、S_σ；使用混合效应逻辑回归、层级Stan生成贝叶斯模型（θ、ω、ρ、τ）、LOO模型比较、偏相关、联合路径模型及Johnson–Neyman分析。

研究结果：

实验1：既往感觉寻求效应更可由刺激不确定性解释（Prior sensation-seeking effects are better captured by stimulation uncertainty）。研究人员再分析Norbury et al.的数据集，使用BLBB在试次间更新刺激概率信念；由于原设计中预期刺激S_μ与刺激不确定性S_σ高度相关，无法在单一模型中可靠估计二者唯一或交互效应，因此比较预期刺激学习模型（R?θ）、刺激不确定性学习模型（R?ω）及原始全知识模型。贝叶斯模型比较显示R?ω的LOOIC为6712，优于R?θ的7673和原始模型的7476，提示在该设计约束下，纳入刺激不确定性的模型更好捕捉选择。SS与θ正相关，复制原始预期刺激效应；在最佳模型中SS亦与ω正相关，且ω平均为负，表明多数参与者回避不确定性，而高SS者不确定性回避较弱。混合效应回归按AIC亦以R?ω最佳；S_σ主效应为负，SS×S_σ为正，高SS者选择-不确定性曲线更平坦。结论是既往SS效应可能部分反映对刺激不确定性的容忍，而非仅对预期刺激的吸引；但原设计共线限制了对机制的决断性区分。

实验2：情境依赖的不确定性容忍（Context-dependent uncertainty tolerance）。该预注册实验通过正交设计降低预期刺激与刺激不确定性的共线性，并比较SS与IP。

更高感觉寻求与更广泛采样和较低奖赏表现相关（Higher sensation-seeking is associated with broader sampling and lower reward performance）。SS与IP呈弱正相关；高SS者总体奖赏较低，学习曲线显示该劣势早期已存在且差距较稳定，SS×bin交互不显著；IP组表现无可靠差异。SS与总体表现负相关，与选择熵（Shannon entropy）正相关，提示更分散的探索性选择；IP与选择熵无显著相关。作者进一步排除疲劳、全局脱节和速度-准确率权衡作为主要解释；高SS者有更高遗漏率，但控制遗漏率后SS仍负向预测表现。结论是SS具有更广泛探索性采样及温和但可靠的奖赏代价，IP未显示同样轮廓。

感觉寻求与冲动性对刺激不确定性呈相反调制（Sensation-seeking and impulsivity show opposing modulation of stimulation uncertainty）。试次级混合效应逻辑回归显示，选择追踪ΔR_μ并回避ΔS_σ；SS降低奖赏敏感性，IP无此效应；SS和IP均减弱运动粘性（motor stickiness）。关键的是，SS减弱刺激不确定性对选择的负向影响，即高SS较少回避不确定性；IP则增强不确定性回避；两交互系数差异显著。三阶交互显示，低SS且高IP者不确定性回避最强，而高SS且高IP者ΔS_σ效应接近零。结论是SS与IP对刺激不确定性具有相反且统计可区分的作用。

预期刺激与不确定性联合区分感觉寻求与冲动性（Expected stimulation and uncertainty jointly distinguish sensation-seeking from impulsivity）。层级生成贝叶斯选择模型将试次选择分解为R_μ、S_μ、S_σ和运动粘性；全模型优于简化模型。SS与log(τ)正相关，提示更高选择随机性；SS与ω的单独偏相关未达显著。参数级回归显示SS由较高τ及负向θ×ω交互预测；IP由正向θ×ω交互预测；联合路径模型显示θ×ω关联在SS与IP间差异显著。Johnson–Neyman分析显示，SS在低θ时与较高ω相关（更容忍不确定性），在高θ时与较低ω相关（更回避不确定性）；IP主要在低θ时与较低ω相关。主观效价和唤醒评分未显著预测θ或ω，加入其作为协变量后关键θ×ω差异仍显著。结论是SS与IP具有不同参数-特质轮廓，差异来自预期刺激权重与不确定性权重的联合方式，而非单纯主观刺激效价或唤醒。

讨论总结：作者指出，两个实验分离预期刺激与刺激不确定性后发现，SS相关选择并非可还原为预期刺激寻求或一般不确定性偏好，而是表现为更高的整体选择随机性及θ与ω的情境依赖交互。实验1提示刺激不确定性对理解既往SS效应重要，但共线设计限制解释；实验2去相关后得到收敛且更细致的模式。该任务中刺激概率与奖赏独立，刺激既不能提供提高奖赏的信息，学习刺激概率也不能帮助识别高奖赏选项，因此SS相关的更广泛采样不应解释为本任务中的适应性信息寻求，而应描述为在具有奖赏成本情境下的不确定性容忍采样。作者讨论认为，SS在不同环境中既可能支持好奇驱动探索又可能导致非最优奖赏，可能部分取决于刺激价值与不确定性如何被联合加权；当不确定性提供信息、机会或长期价值时，SS相关采样可能支持探索，而当不确定性非工具性或与可靠目标竞争时，同一倾向可能降低奖赏优化。与IP比较进一步显示，IP并非与更高选择随机性或SS式广泛采样和较低表现相同，而是与更强的刺激不确定性回避相关，尤其当预期刺激权重较低时；作者提出IP的表达可能依赖不确定性领域，但该解释仍需未来操纵情感的研究检验。作者总结的限制包括：实验1预期刺激与刺激不确定性相关；实验2使用简化刺激以优先计算可识别性；效价和唤醒为测量而非实验操纵；温度类参数可能吸收未解释变异；两实验均为成人样本，不能推断发展变化。

研究结论部分翻译：总之，这些发现指向感觉寻求与冲动性之间的计算分离。感觉寻求与更广泛、更随机的选择策略相关，并与预期刺激权重和不确定性权重之间的结构化交互相关；这提示感觉寻求通过两条可分离路径塑造探索性选择：一是总体上增加采样广度，二是改变不确定刺激何时被容忍或回避。冲动性显示出显著不同的轮廓，更紧密地与刺激不确定性回避相关，而非随机采样。因此，这不仅表明感觉寻求和冲动性是不同构念，也明确了该区别表达于支配选择的计算过程之中。