# 分级信念与二元信念不确定性的神经汇聚

《Heliyon》:Neural convergence of graded belief and binary belief uncertainty

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月29日 来源:Heliyon 3.6

编辑推荐:

  信念曾被William James定义为“认知现实的心理过程或功能”。近期哲学文献强调信念存在两种类型:分类式(二元)与分级式。这两类信念之间的关系复杂,通常假设分级信念的程度反映信心(confidence),但该主张尚未得到实证检验。在本项功能磁共振成像(f

  
信念曾被William James定义为“认知现实的心理过程或功能”。近期哲学文献强调信念存在两种类型:分类式(二元)与分级式。这两类信念之间的关系复杂,通常假设分级信念的程度反映信心(confidence),但该主张尚未得到实证检验。在本项功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)研究中,研究人员让N=29名年轻健康被试对来自阴谋论(conspiracy theory, CT)谱系的命题评定其分级信念,并由评定结果估算确定性分数(certainty scores),再将其与命题呈现期间的脑激活进行关联分析。研究发现不确定性(即与确定性分数呈负相关)与背内侧前额叶皮层(dorsomedial prefrontal cortex, dmPFC)、右侧背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex, dlPFC)及后顶叶皮层(posterior parietal cortex, PPC)的脑激活相关。dmPFC与dlPFC中的簇复现了既往一项关于领域一般性信念的研究中二元信念决策的显式不确定性评定所对应的关联;而dmPFC效应定位于前辅助运动前区(anterior pre-supplementary motor area, pre-SMA),与Alexander Bain关于信念与行动密切关系以及怀疑(doubt)在信念中核心作用的概念相契合。研究结果为人类认知中分级信念与不确定性之间的联系提供了实证证据,并强调怀疑作为分级信念概念中应予考虑的相关过程之作用。
**研究背景与问题**

信念(belief)自William James将其界定为“认知现实的心理过程或功能”以来,在心理学与哲学领域已争论数百年,近年来亦进入认知神经科学视野,涉及日常决策、精神障碍、政治态度与阴谋论(CT)等诸多领域。当代哲学文献区分两类信念:一类是分类式二元(真/假)信念,常以中立立场作为第三选项;另一类是按强度排序的分级信念,亦称程度化信念态度或部分信念。二者孰更基本、是否各自存在、如何整合,争论激烈。Foley援引John Locke《人类理解论》提出“洛克命题”(Lockean thesis),以主观理性信心度超过某阈值来连接两类信念,哲学界由此普遍假设分级信念即反映信心。然而Moon指出,这一等价性只是缺乏证据的直觉假设。实证上,两类信念均可通过二元(真/假)决策或0–100%真实性评定加以测量,功能磁共振成像(fMRI)则可用于识别相关(子)过程并加以区分。Harris等在一项开创性fMRI研究中呈现命题,让被试分类判断为真(信念)、假(非信念)或不可判定(不确定性),发现信念与腹内侧前额叶皮层(vmPFC)相关,非信念与额下回、额中回及前岛叶相关,不确定性与前扣带皮层及背内侧前额叶皮层(dmPFC)相关。研究人员此前在改良范式中分离命题呈现、二元真假决策与确定性判断,复现了vmPFC信念效应,发现非信念与前颞叶皮层相关,并识别出分别与确定性和不确定性线性相关的不同网络,其中不确定性网络以dmPFC为中心,构成对Harris不确定性效应的概念性重复;随后在自我参照信念研究中亦复现了vmPFC信念效应与dmPFC不确定性效应。此外,Kaplan等发现dmPFC参与信念改变的抵抗:呈现挑战被试坚定观点的信息时dmPFC激活越高,信念改变越小;其解释为认知重评与负性情绪调节,但也与潜在的不确定性效应相符。为深入探究这些过程,研究人员采用改编自Kaplan等的实验,让被试对16条CT命题进行0–100%的分级信念评定,并呈现支持或反对信息。研究总体目标是识别与CT加工相关的脑过程,本文则聚焦于一项独立的预注册二次分析,旨在识别与信念不确定性相关的脑激活,并将分级信念估算的不确定性效应与二元信念决策中的不确定性效应(Gerchen等所报告结果)并列比较。

**主要技术方法**

研究招募30名健康志愿者(最终N=29,平均年龄24.97岁,22名女性),来自德国曼海姆地区,经海德堡大学医学院曼海姆医学部伦理委员会II批准(编号2022-646)并于aspredicted.org预注册(#120910)。范式为16条自编CT命题,每条配5条证实性(“替代事实”)与5条反驳性(“官方事实”)信息;每个试次先呈现命题5.2–7.14 s(抖动),随后被试以按键滑块在0–100%视觉模拟量表上评定信念,再呈现5条信息并二次呈现命题与评定。研究人员按预注册以公式c=|b?50|×2由分级信念评分b计算确定性分数c,不确定性则概念化为与确定性评分的负向(反向)关联。影像采集使用3T Siemens MAGNETOM PRISMAfit扫描仪,结构像为MPRAGE(TR=1.3 s,TE=3.03 ms,翻转角9°,1×1×1 mm各向同性),功能像为回波平面成像(EPI)序列(TR=1.02 s,TE=30 ms,翻转角63°,同时多层采集SMS因子2、GRAPPA因子2,30层,层厚3 mm、层间距1 mm,平面内分辨率3×3 mm),平均扫描时长19:45 min,同步监测呼吸与脉搏。数据分析采用SPM12(v7738)与MATLAB R2020a:结构像分割并归一化至MNI ICBM152非线性不对称2009b空间;功能像进行层时间校正、重对齐、共配准、归一化(重采样至3×3×3 mm)并以FWHM=8×8×8 mm高斯核平滑。一阶分析采用一般线性模型(GLM),含初始CT命题呈现条件回归量及其以确定性分数的参数调制、重复CT命题、官方事实与替代事实(各5条信息整体成块)、评定阶段等,均与规范血流动力学响应函数(cHRF)卷积,并纳入无关事件(注视十字、按键)、6个运动回归量、标记过度头动体积的哑变量回归量(ART工具箱;帧位移FD>0.5 mm、全局强度变化z>4)、白质与脑脊液信号以及TAPAS PhysiO工具箱估计的生理噪声回归量。对初始命题呈现的参数调制施加正对比,二阶分析以单样本t检验进行并以性别、年龄为协变量;不确定性效应以负对比(?1)估计。预注册全脑统计阈值为簇水平p<0.05(簇定义阈值p<0.001未校正),并按Gerchen等所述方法计算Hedges' g效应量;在与Gerchen等(其图5)相同统计阈值下绘制重叠结果。

**研究结果**

*行为评定*:被试对初始命题的信念评分总体均值M=12.68%(SD=9.76%,总范围0–84%);估算的确定性分数呈非正态分布,明显偏向高确定性。

*不确定性相关的脑激活*:以确定性分数对初始命题呈现进行参数调制的正对比(确定性方向)未发现显著效应;负对比(不确定性)在枕叶皮层、右侧后顶叶皮层(PPC)、右侧背外侧前额叶皮层(dlPFC)及背内侧前额叶皮层(dmPFC)发现显著簇。枕叶簇簇水平p=0.032(kE=263,峰值t=6.19,Hedges' g=1.12,MNI 21, ?103, 8);右侧PPC簇p=0.001(kE=127,峰值t=5.34,g=0.96,MNI 48, ?46, 53;另一局部峰39, ?64, 53);右侧dlPFC簇p=0.045(kE=58,峰值t=5.02,g=0.91,MNI 39, 35, 20;另峰48, 41, 29);dmPFC簇p=0.048(kE=57,峰值t=3.98,g=0.72,MNI ?9, 23, 38;另峰?6, 26, 50与?3, 29, 38)。

*与二元信念不确定性的重叠*:将本研究效应叠加于Gerchen等报告的二元信念决策不确定性评定效应上,在dmPFC与右侧dlPFC发现重叠簇。

*协变量敏感性分析*:因未在预注册中提及将性别与年龄作为二阶组分析协变量,去除协变量重分析后,dmPFC、PPC与dlPFC簇增大,枕叶簇略减小,结果总体可比且不改变解释。

**讨论与结论**

讨论指出,研究识别出由分级信念估算的信念不确定性的神经特征,其dmPFC与右侧dlPFC部分与基于二元信念决策显式不确定性评定的特征重叠,从而在脑过程层面将自我报告的分级信念与不确定性联系起来;这一发现意义重要,因为哲学文献此前仅凭直觉假设分级信念与信心的等价性。研究人员承认,fMRI重叠激活不能作为潜在认知过程等价的确定证据,但认为该关联的稳健性已是非侵入性人脑成像所能提供的最大程度实证证据;继Gerchen等与Bruns等之后,本结果为对Harris等原始dmPFC信念不确定性关联的第三次概念性重复(采用改良实验程序)。Harris等以不同领域命题(事实、自传、宗教等)让被试三键判断真、假或不可判定,发现不确定性与dmPFC相关(不确定性>信念、不确定性>非信念对比);研究人员在改编任务中呈现事实、政治、宗教、CT与迷信领域命题,将命题呈现、二元真假决策与0–100%确定性判断分离,经参数调制分析识别出以dmPFC为中心、在命题呈现期间与随后确定性判断负相关的网络,从而以实质不同的程序概念性重复了Harris的不确定性效应,并在自我参照信念中进一步重复dmPFC效应。该关联在分类式不确定性选择、二元信念决策中(不)确定性的显式评定以及分级信念评定估算的不确定性中均被识别,凸显其稳健性,提示其潜在脑过程在人类信念中的基础性作用;尽管本研究命题仅来自CT领域,这一对应关系进一步提示所报告效应可能是领域一般性而非领域特异性的。研究人员将结果与19世纪Alexander Bain的信念讨论相联系:dmPFC不确定性关联为其名言“信念作为一种心理状态的真正对立面不是非信念,而是怀疑、不确定性”提供了神经基础。Bain基于信念源于对自身行动偶然后果的预期,假定信念与行动之间存在密切关系并延伸至认知领域(“这种状态……根植于意志行动,又广泛分支进入智能与思辨的领域”),这与本研究发现的位置相符:以另一术语,该效应落于前辅助运动前区(pre-SMA);基于静息态分析,Zhang等表明前pre-SMA与额叶皮层及尾状核相连而不与躯体运动区相连,Nachev等据此认为pre-SMA较辅助运动复合体更后部区域参与更复杂的认知加工。Bain对不确定性的描述(“当唯一的障碍是手段选择上的不确定性时,我们被交替权宜之计悬置,时而被鼓舞时而被挫败……遭受矛盾冲动情境下众所周知的剧烈痛苦”)与现代pre-SMA功能文献高度契合:Nachev等报告单侧pre-SMA损伤导致在反应冲突下抑制进行中运动计划的特异性对侧缺陷;Usami等表明pre-SMA电刺激延长侧抑制任务冲突试次中的反应时;Wolpe等证明pre-SMA损伤与行动启动和行动选择的反应阈值降低相关。以更宽泛的dmPFC/dACC标签(含pre-SMA),Clairis & Lopez-Persem综述并比较了关于其参与多样认知任务之基本功能的部分相互冲突的理论,如冲突检测与冲突监测、认知控制需求与价值的信号传递、预测误差与犯错可能性的计算、对高负性结果风险行动的抑制、或放弃当前行动转而探索环境之价值的信号传递;尽管是否存在单一统一理论尚不清楚,但普遍认同其活动信号适应需求。dmPFC的这一功能或可视为一个核心神经认知过程,被灵活整合进多样认知领域;在信念语境中,它对应于“从心理学上考虑……怀疑与探究”,并与其他领域的可比子功能相应,例如近期有观点认为dmPFC在心理化社会认知网络中的既有参与,用社会情境中任务不确定性升高来解释优于心理内容解释。与局部实现的神经计算及其基本性质的密切联系,可能是dmPFC信念不确定性效应稳健性及其即便在中等样本量下亦可概念性重复的原因。除dmPFC外,研究人员还发现与Gerchen等结果在右侧dlPFC的重叠,结合本研究独有的右侧PPC,可能提示执行功能参与信念不确定性;dlPFC亦被描述为参与一般不确定性加工,且常假设dmPFC发出认知控制需求信号而由dlPFC实施。此外,由于命题呈现与随后显式信念评定之间存在时间分离,所识别关联依赖于被试面对命题时对自身认知过程作出有效元认知判断的能力,因而本研究亦与元认知相关。研究局限包括:样本量虽与此前研究相似但未经正式功效分析;样本年轻且多具学术背景,对所呈现CT命题的平均信念较低,更具多样性的一般人群样本可能具有更宽的信念范围,不同年龄、教育与社会经济背景者是否存在差异是有趣问题,但样本过小且过于同质无法考察;尽管如此,该同质样本仍适于考察目标信念过程,参数调制分析捕捉命题间激活差异,故只要项目间存在变异性则不要求总体信念很高,变异有限与命题较少可能是本研究中簇小于Gerchen等的原因;由分级信念估算确定性采用的简单线性方程未必成立,关系可能更复杂,未来可研究其确切形式;确定性分数非正态而严重偏向高确定性,反映被试对命题的反应倾向,未来可尝试建立确定性评定更接近正态分布的命题集;重要的是,尽管哲学文献强调信心在分级信念中的作用,本研究未发现该方向的显著关联(Gerchen等曾识别出与确定性评分正相关的不同脑网络),这可能源于本研究功效有限,而不确定性关联更清晰、可重复且稳健,说明怀疑在人类信念过程中具有重要作用;这与“信心累积至分类信念阈值”的模型不同,更符合分级信念中分类信念因怀疑增加而逐渐被质疑的模型。

**结论(译文)**:人类对自身信念既能作分类式评定,也能作分级评定,这似乎是很自然的,而本研究结果提供证据表明,所报告的分级信念水平至少在一定程度上反映了对某一信念对象的不确定性程度。研究发现与Alexander Bain关于怀疑在信念中核心作用的观点相符,并提示分级信念的理论概念化不应仅关注可信度或信心,还应考虑其反向的怀疑或不确定性,后者具有独特的神经与心理实在性。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号