积极情感与人类认知的关联及其在未来动物福利研究中的应用

《Animal Welfare》:Links between positive affect and cognition in humans for application to future animal welfare research

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月04日 来源:Animal Welfare 2.9

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  动物福利与情感状态(affective states)相关,但动物无法用言语表达其感受,这意味着必须从(非言语)行为、认知和生理学领域中寻找情感(affect)的指标。研究人员对人类文献进行了范围综述(scoping review),以识别与积极情感(posi

  
动物福利与情感状态(affective states)相关,但动物无法用言语表达其感受,这意味着必须从(非言语)行为、认知和生理学领域中寻找情感(affect)的指标。研究人员对人类文献进行了范围综述(scoping review),以识别与积极情感(positive affect)相关的认知功能(cognitive functions),为研究动物的积极情感认知指标提供启示。在人类中,积极情感与趋近动机(approach motivation)密切相关,但趋近动机的强度在不同积极状态之间存在差异。"低趋近"积极情感(例如欢笑或满足感),在综述的研究中最常被诱导,似乎促进对奖赏的选择性注意(selective attention)、提高创造力(creativity)、拓宽注意范围(attentional scope)、在任务呈现不寻常项目时增加认知灵活性(cognitive flexibility),并增强对边缘细节的记忆(memory)。高趋近积极情感(例如渴望)有时具有相反的效果,可能类似于负性情感(negative affect)的效果,尽管综述中诱导此类情感的研究远少于此。高趋近积极情感似乎缩窄注意广度并导致对中心细节的记忆增强。低趋近和高趋近积极情感似乎都促进问题解决(problem-solving)。虽然大多数人类研究似乎诱导低趋近积极情感,但许多动物研究可能通过使用动机刺激物(motivators)来执行认知任务(例如呈现食物奖赏、同伴、后代)而诱导高趋近积极情感。考虑到这一点,连同唤醒(arousal)和动机效应,将用于人类的认知测试(cognitive tests)适配到非人类动物物种,有潜力扩展研究人员关于积极情感潜在指标的储备以及评估动物积极情感的能力——在经过严格验证(validation)之后。
研究背景方面,动物福利科学已从主要关注通过理解和评估负性情感状态(negative affective states)来减轻痛苦,转向更广泛的关注,包括通过理解、评估和促进积极情感状态(positive affective states)来关注愉悦体验。要在这一较新的兴趣领域取得进展,需要识别积极情感的标志物(markers)。然而,动物无法用言语表达其感受,因此必须从行为、认知和生理学领域寻找情感指标。在人类中,情感状态(affective state)是价态化心理状态(valenced mental states)的总称,包括短期情绪(emotions)和较长时期的心境(moods),由行为、生理、认知和意识成分组成。在非人类动物中,尚不清楚哪些物种体验意识成分(主观感受),但情感可以从行为、生理和认知标志物中推断。情感科学中存在基本/离散情绪理论(Basic or Discrete Emotions)与维度理论(dimensional theories)两种视角,后者如Russell的"核心情感"(core affect)模型,识别了唤醒(arousal)和效价(valence)作为关键维度。与积极状态相关的另一个维度是趋近动机(approach motivation),定义为"朝向或趋近的驱力",与效价和唤醒相关但不相同。不同积极状态与不同强度的趋近动机(从低到高)相关联。积极情感状态可由正效价和趋近动机来表征。认知过程在情感状态的产生中可能发挥重要作用,可广义地定义为涉及信息获取、存储和操作的过程,通常与情感过程不同,不具有价态性。认知与情感过程之间的相互作用可以通过诱导情感状态并比较认知表现来研究。在人类中,情感状态对注意广度的影响是被广泛研究的例子。在动物中,目前提出的评估动物情感的认知方法包括判断偏差(judgment bias)、注意偏差(attention bias)、记忆偏差(memory bias)测试、注意广度以及奖赏损失敏感性(sensitivity to reward loss),尽管其中一些主要应用于负性状态的评估。研究人员的目标是综述人类中积极情感与认知之间的联系,以期为未来在非人类动物中探索积极情感的潜在认知标志物获得启示。

研究人员开展了范围综述(scoping review),基于人类心理学文献,检索Scopus数据库并使用多步筛选程序,结合雪球法(snowballing),最终纳入50项实验研究和8项观察性研究。研究将认知功能分类为八个类别:注意(Attention)、认知控制(Cognitive control)、复杂认知(Complex cognition)、判断(Judgment)、语言(Language)、记忆(Memory)、问题解决(Problem solving)和处理(Processing),共识别33种认知功能和63种认知测试。研究人员将积极情感的诱导方法分类为13个类别,并将诱导的积极情感类型分类为低趋近或高趋近动机积极情感。采用"基于效应方向的票数计数"(vote counting based on direction of effect)方法进行分析,并使用符号检验(sign tests)确定正向与负向联系研究数量之间的差异。研究得出结论:低趋近积极情感状态似乎拓宽注意、增强对奖赏刺激的选择性注意、在呈现不寻常项目时增加认知灵活性、促进创造力、增强对边缘或非寻常细节的记忆,并促进问题解决能力。选择性注意(P = 0.040)、创造力(P = 0.031)和问题解决(P = 0.07)的符号检验达到显著或趋势水平。高趋近积极情感似乎导致更窄的注意广度和对中心细节更好的记忆。低趋近和高趋近积极情感似乎都促进问题解决。研究的重要意义在于:基于此范围综述,最有前景的在动物中进一步探索积极情感背景下的认知功能似乎是:对奖赏刺激的选择性注意、创造力和问题解决;其他有前景的认知功能包括注意广度、认知灵活性和对中心/边缘细节的记忆。这些发现可为未来验证非人类动物积极情感状态的新型认知指标提供启示,有助于增强研究人员评估动物积极情感的能力,并可能用于评估圈养动物(如农场或动物园)的福利。

在技术方法方面,本研究为基于人类心理学文献的范围综述。检索策略在Scopus科学搜索引擎中应用不同关键词串,采用多步筛选程序:首先基于预定义纳入标准评估所有检索标题,然后筛选非排除论文的摘要,仅符合纳入标准的摘要进入全文分析。从关键词检索中识别的综述和荟萃分析(meta-analyses)若包含相关实证工作的参考文献则纳入数据库,基于其参考文献列表选择7篇相关综述论文用于雪球法。数据分析采用"基于效应方向的票数计数"方法,并遵循相关建议使用符号检验确定正向联系与负向联系研究数量之间的差异。研究未进行荟萃分析,因各认知功能的测量/指标和研究方法存在多样性。

研究结果方面,通过范围综述识别和分析50项实验研究和8项观察性研究,提取35个成分并汇编数据库,共识别33种认知功能(通过63种认知测试评估)。在积极情感诱导方法上,使用视频或要求参与者回忆/书写事件是最常用的两种诱导方法(各占23%的实验)。观察到低趋近积极情感诱导占主导(72%的实验)vs 高趋近积极情感(20%的实验),13%的实验同时诱导两种类型。在注意类别中,低趋近积极情感似乎将注意偏向奖赏刺激,增加可取信息的显著性,而负性情感则偏向威胁信息。低趋近积极情感似乎拓宽注意、拓宽思维-行动库(thought-action repertoire)、拓宽分类范围、增加不寻常联想的能力。通过拓宽信息处理范围,低趋近积极情感支持更广泛的认知功能可用性,在需要灵活性时提高表现。然而低趋近积极情感似乎损害抑制(inhibition)并增加分心性(distractibility)。此外,再认记忆(recognition memory)因积极情感而改善,归因于对现有知识结构的增加依赖。在认知控制类别中,积极情感可能改善耐心但也增加冲动性和分心性,一些作者认为积极情感损害抑制。积极情感确实被发现阻碍冲突驱动控制和冲突适应(conflict adaptation)等功能。在复杂认知类别中,创造力似乎同时被高趋近积极情感增加和减少,可能指向不同离散情绪对创造力的不同影响。在记忆类别中,结果有些矛盾,总体图景提示积极情感可能损害记忆。在判断、语言和处理类别中,个体认知功能内部无矛盾,因为每种认知功能仅发现一项实验。在问题解决类别中,仅一项研究考察了高趋近积极情感,发现与低趋近积极情感相比问题解决有类似改善。低趋近积极情感通过放松抑制控制扩展注意,产生更广泛的内部和外部探索,从而导致更强的创造性问题解决能力。高趋近积极情感似乎导致更窄的注意广度和对中心细节更好的记忆。低至中等趋近积极情感"希望"似乎遵循低趋近积极情感的部分发现,导致更大的心理探索,改善创造力和流体智力(fluid intelligence)。

讨论部分总结:本范围综述的目的是探索人类中积极情感与认知之间的关系,以期为未来在其他物种中研究积极情感的认知指标识别有前景的途径。基于此范围综述,最有前景的在动物中进一步探索的认知功能似乎是:对奖赏刺激的选择性注意、创造力和问题解决;其他有前景的认知功能包括注意广度、认知灵活性和对中心/边缘细节的记忆。部分认知功能可概念化为相互关联,这与Fredrickson(2001)提出的拓展-建构理论(Broaden-and-Build Theory)一致,该理论规定积极情感拓宽思维-行动库的范围,从而促进个人资源的建构。研究中观察到某些认知功能在不同研究之间存在不一致的结果,这些差异可能源于综述过程的方法学局限性,包括样本量、人群、参与者年龄和情感诱导可靠性等未考虑的因素。由于不到一半的研究考察了离散情绪,另一个局限性源于研究对"积极情感"缺乏清晰定义。此外,认知功能之间存在重叠,几乎不可能设计仅测量单一认知功能的任务。排除标准导致若干知识空白,例如聚焦健康个体排除了涉及疾病的研究,限制了发现对更广泛人群的普遍性。情感状态与特质(traits)之间存在长期区分,尽管短期情感状态已有能力改变认知功能,特质也产生实质性影响。关于这些发现是否可用于非人类动物研究,在动物福利科学背景下,目标是找到动物积极情感的有效认知指标。判断偏差、注意偏差和记忆偏差已在动物情感背景下被研究,其中判断偏差可以说是目前用于评估动物积极情感的最应用和最被接受的认知方法之一。思维-行动库的拓宽也已在"行为多样性"(behavioural diversity)构念下被研究,被提出作为积极动物福利的有前景指标。创造力和问题解决已在动物行为、动物认知和比较心理学背景下被研究,在动物福利领域日益受到关注。注意广度/范围或选择性注意已在狗和奶牛中结合情感和福利被研究。本范围综述的一个重要发现是某些认知功能(如注意广度、创造力和记忆)受到低趋近和高趋近积极情感的差异性影响。此外,被识别为有兴趣转化到动物的其他三种认知功能中的两种(即认知灵活性和选择性注意)在研究人员发现的人类研究中仅使用低趋近积极情感进行测试。由于许多动物研究将利用食物奖赏和同伴作为动机刺激物来执行认知任务或诱导积极情感,这很可能促进高趋近而非低趋近积极情感,这是动物研究中需要探索的重要考虑因素。在人类中,当低趋近和高趋近积极情感在影响认知方面存在差异时,高趋近积极情感倾向于具有与负性情感类似的效果。因此,进一步的工作需要深入探究动物积极情感的认知指标,确保区分低趋近和高趋近积极情感,以确认在人类和其他物种中发现类似过程,然后这些指标才能用于动物福利评估。本研究的目的不是对每种认知功能进行深入的文献检索,而是识别尽可能广泛的不同认知功能数据集。这意味着任何向其他物种的转化工作都需要从对感兴趣的人类认知功能进行后续深入文献检索开始。另一个挑战来自比较动物和人类研究时对离散情绪(discrete emotions)的评估。关于人类情感概念、指标和背景是否可以转化到其他物种存在争论。一些研究人员提出了研究动物积极状态的框架,如长期幸福样状态(long-term happiness-like state)和心流样状态(flow-like state)。特定行为指标可用于识别非人类动物的喜悦样状态(joy-like states)。神经科学方法如脑成像技术也提供了连接人类和其他动物(至少哺乳动物)情感体验的有用工具。

动物福利意义:本工作旨在启发未来研究,以验证非人类动物积极情感状态的新型认知指标。这些未来有效的指标可帮助增强研究哪些资源和动物特征(如人格特质)与各物种(更频繁的)积极情感状态相关联,可帮助验证其他类型的指标(如生理指标),理论上也可用于评估圈养动物(如农场或动物园)的动物福利。当然,此类评估方法将受益于行为和生理学的补充指标(在非侵入性方式可获得的情况下),包括积极和负性情感的指标,可随时间重复收集以形成动物福利的更完整图景。

结论部分翻译:本综述的目的是提供人类中积极情感与认知之间关系的概述,以及识别评估各种认知功能的广泛多样的认知测试。总体而言,共发现33种认知功能和63种测试,结果在不同认知组之间有所变化。使用"基于效应方向的票数计数",研究人员识别了(低趋近)积极情感与注意广度、选择性注意、认知灵活性、创造力、对边缘vs中心细节的记忆以及问题解决之间有前景的联系。作为一项探索性研究,无法从上述结果中得出确定性结论。所使用的综合方法未考虑效应量大小或研究样本量。某些认知功能内发现的冲突也可能由于综述论文样本量小而不能代表整体趋势。此外,发表偏倚(publishing bias)可能扭曲结果的感知显著性。未来研究应考虑几个关键因素:解决唤醒、动机和效价强度的重要性将拓宽对情感状态如何影响认知的理解;另一个值得探索的方面是通过各种方法诱导的状态持续时间及其关联;研究人员还识别了低趋近和高趋近积极情感之间的重要区分,这应是将这些发现转化到动物时的关键考虑因素;此外,为情感术语提供精确定义并验证情感诱导方法将增强使用认知测试检验积极情感的可靠性。这项探索性综述使得能够识别广泛范围的认知功能和测试,这些可能提供动物积极状态的指标,为未来应用动物行为学(applied ethology)研究提供了有用的库。
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