反饋相關(guān)負(fù)波的神經(jīng)機(jī)制

反饋相關(guān)負(fù)波(FRN)的神經(jīng)機(jī)制胡馨木201910198901/02/03/04/05/什么是FRN結(jié)果評價的研究范式影響FRN的因素FRN的神經(jīng)機(jī)制研究進(jìn)展目錄綜述框架反饋相關(guān)負(fù)波（feedbackrelatednegativity,FRN）是由代表行為錯誤或失去金錢等負(fù)性反饋刺激誘發(fā)的一種腦電波成分，出現(xiàn)在刺激呈現(xiàn)之后的200~300ms左右，波峰出現(xiàn)在反饋出現(xiàn)后250ms左右，波幅最大位于內(nèi)側(cè)額葉頭皮電極位置，因此也被叫做內(nèi)側(cè)額葉負(fù)波（medialfrontalnegativity,MFN）。偶極子源定位分析顯示FRN的發(fā)生源可能位于前扣帶回（anteriorcingulatedcortex,ACC）。結(jié)果評價最主要的ERP研究范式是簡單博弈任務(wù)和時間估計任務(wù)。FRN的波幅受到結(jié)果效價、結(jié)果大小以及被試是否預(yù)期到結(jié)果的影響。對于FRN的功能意義的解釋主要有強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論和情緒動機(jī)假說。前者認(rèn)為FRN反映的是神經(jīng)系統(tǒng)對反饋刺激的認(rèn)知加工過程，而后者認(rèn)為FRN反映的是對情緒動機(jī)意義的評價過程。參考文獻(xiàn)01、什么是FRN？FRN的研究是在錯誤相關(guān)負(fù)波研究的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。在一些快速反應(yīng)時任務(wù)中，被試在按鍵之前就知道了正確的反應(yīng)應(yīng)該是什么，因此，只要被試按鍵后馬上就能察覺到自己是否錯誤；然而，在有的實(shí)驗(yàn)任務(wù)中被試不能立刻知道自己是否做出正確的反應(yīng)，只能依靠外界信息的反饋。為了區(qū)別起見，由錯誤按鍵反應(yīng)誘發(fā)的相關(guān)負(fù)波，即response-lockedERN都稱之為ERN，如左圖；凡是由反饋刺激誘發(fā)的負(fù)波，即feedback-lockedERN都稱之為FRN，如右圖。FRN的潛伏期、波峰以及頭皮分布潛伏期：反饋出現(xiàn)后的200～300ms；波峰：反饋出現(xiàn)后250ms左右；頭皮分布：波幅最大位于內(nèi)側(cè)額葉頭皮電極位置（MFN）；發(fā)生源可能位于前扣帶（ACC）。時間估計任務(wù)簡單博弈任務(wù)Gehring&Willoughby（2002）向玲,王寶璽,&張慶林.(2012).)02、結(jié)果評價的研究范式1、簡單博弈任務(wù)被試首先看到兩個方塊，每一個方塊中都有一個數(shù)字5或25，代表5美分或25美分。被試通過按鍵選擇其中的一個方塊（選擇反應(yīng)）。做出選擇后，每一個方塊變成紅色或綠色（結(jié)果）。如果所選擇的方塊變成綠色，那么與選擇的數(shù)字相應(yīng)數(shù)量的錢被加到被試總的報酬中；如果選擇的方塊變成紅色，那么將從被試總的報酬中減去相應(yīng)數(shù)量的錢。2、時間估計任務(wù)時間估計任務(wù)中,讓被試估計1秒鐘的時間間隔。首先在屏幕的中央呈現(xiàn)注視點(diǎn)800ms,隨機(jī)間隔為400~600ms，之后在屏幕的中央出現(xiàn)一個五角星,讓被試估計五角星的呈現(xiàn)時間是否到了1秒,如果認(rèn)為有1秒鐘,就按鍵反應(yīng),按鍵反應(yīng)后五角星消失,隨機(jī)間隔600~800ms后,在屏幕的中央呈現(xiàn)反饋信息1000ms。依據(jù)被試的時間估計情況給予反饋：當(dāng)時間估計在一個可變的時間窗口內(nèi)(滑動時間窗口)時,就認(rèn)定時間估計準(zhǔn)確,得到正反饋；不在這個窗口內(nèi),就認(rèn)定時間估計不準(zhǔn)確，得到負(fù)反饋。Yeung&Sanfey（2004）FRN與預(yù)期FRN與結(jié)果大小FRN與結(jié)果效價Yeung&Sanfey（2004）Gu等（2011）03、FRN的影響因素FRN與結(jié)果效價、結(jié)果大小Yeung,N.,&Sanfey,A.G.(2004).Independentcodingofrewardmagnitudeandvalenceinthehumanbrain.TheJournalofNeuroscience,24(28),6258-6264.

1&2參考文獻(xiàn)

簡單博弈任務(wù)請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的標(biāo)題請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的標(biāo)題實(shí)驗(yàn)流程圖ANOVA揭示了結(jié)果效價的主效應(yīng)：負(fù)性反饋刺激與正性反饋刺激相比，引起了更大的電位偏轉(zhuǎn)，即輸錢比贏錢引發(fā)了更大波幅的FRN。結(jié)果大小無顯著的主效應(yīng)，即結(jié)果大小并未引發(fā)FRN波幅的不同。FRN對未選擇的結(jié)果的效價和大小都不敏感。解釋：FRN只對結(jié)果反饋的效價（正性還是負(fù)性）敏感，而對于獎懲的量的多少并不敏感。因此，F(xiàn)RN只是將一個事件簡單地評價為好還是壞，是一個簡單且快速的評定，而不能夠?qū)Φ檬Щ颡剳偷牡燃夁M(jìn)行更詳細(xì)的劃分。

3FRN與預(yù)期Gu,R.,Lei,Z.,Broster,L.,Wu,T.,Jiang,Y.,&Luo,Y.J.(2011).Beyondvalenceandmagnitude:aflexibleevaluativecodingsysteminthebrain.Neuropsychologia,49(14),3891-3897.參考文獻(xiàn)修改了YeungandSanfey’s(2004)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計將結(jié)果效價和結(jié)果大小分別呈現(xiàn)，而不是單獨(dú)呈現(xiàn)。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的標(biāo)題請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的標(biāo)題實(shí)驗(yàn)流程圖Sequence(A):outcomevalence→outcomemagnitudeSequence(B):outcomemagnitude→outcomevalence請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。請在此輸入您的文本。Nieuwenhuis,Holroyd,Mol,&Coles,（2004）預(yù)期違反假說情緒動機(jī)理論強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論Gehring&Willoughby,（2002）

Oliveira,McDonald,&Goodman,（2007）04、FRN的神經(jīng)機(jī)制強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論Nieuwenhuis,S.,Holroyd,C.B.,Mol,N.,&Coles,M.G.(2004).Reinforcement-relatedbrainpotentialsfrommedialfrontalcortex:originsandfunctionalsignificance.Neuroscience&BiobehavioralReviews,28(4),441-448.1參考文獻(xiàn)

FourpredictionsofthereinforcementlearningtheoryTheFRNreflectsagood–badevaluation.FRNamplitudedependsontherelationbetweenactualvs.expectedoutcome.FRNamplitudevariesinverselywithERNamplitudeasafunctionoflearning.TheFRNisgeneratedinanteriorcingulatecortex.強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論（Nieuwenhuis,Holroyd,Mol,&Coles,2004）是目前對FRN最有影響力的解釋，它認(rèn)為FRN由中腦多巴胺系統(tǒng)產(chǎn)生，而中腦多巴胺系統(tǒng)參與獎賞預(yù)期和強(qiáng)化學(xué)習(xí)。一方面，基底神經(jīng)節(jié)參與當(dāng)前事件的評估與預(yù)測，當(dāng)基底神經(jīng)節(jié)所做的預(yù)測認(rèn)為當(dāng)前事件會帶來正性結(jié)果時，會導(dǎo)致中腦多巴胺系統(tǒng)神經(jīng)元的活動相位增加，反之所做預(yù)測當(dāng)前事件會帶來負(fù)性結(jié)果時，會導(dǎo)致中腦多巴胺系統(tǒng)神經(jīng)節(jié)活動的相位降低。多巴胺活動相位的變化表明正在進(jìn)行的事件與預(yù)期相比的結(jié)果，同時也用于更新其預(yù)測，以便該系統(tǒng)能夠逐漸從最早的對獎賞和懲罰的預(yù)期中進(jìn)行學(xué)習(xí)。另一方面，多巴胺信號作為強(qiáng)化學(xué)習(xí)的信號，也被傳到內(nèi)側(cè)額葉，它會促進(jìn)行為的適應(yīng)性調(diào)整。多巴胺信號對ACC的調(diào)節(jié)作用決定了FRN的波幅：當(dāng)結(jié)果比預(yù)期差時，多巴胺相位的降低解除了對ACC的抑制，引起更大的FRN；反之結(jié)果比預(yù)期好時，多巴胺相位的增加抑制了ACC，引起更小的FRN；ACC使用多巴胺信號改進(jìn)當(dāng)前的行為。

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情緒動機(jī)理論Gehring,W.J.,&Willoughby,A.R.(2002).Themedialfrontalcortexandtherapidprocessingofmonetarygainsandlosses.Science,295(5563),2279-2282.參考文獻(xiàn)FRN反映了錯誤檢測活動，是對負(fù)性反饋引起的情緒動機(jī)意義的評價，其目的是使具有動機(jī)的行為得以實(shí)現(xiàn)。對于FRN的發(fā)生源，前人研究都比較一致的認(rèn)為在ACC及附近，而ACC不僅與認(rèn)知過程有關(guān)，同時也與情緒功能的關(guān)系密切，它對于人們評價行為的好壞非常重要。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明了FRN反映的是對得失的敏感而對反應(yīng)的正確錯誤不敏感；同時發(fā)現(xiàn)被試在輸錢后更加傾向冒險，這些都與強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論相矛盾，因此他們認(rèn)為前扣帶回的活動不是對每一次行為的評價而是對行為造成的結(jié)果引起的情緒動機(jī)意義的快速評價。另外，一些研究認(rèn)為FRN就是ERN的一種，很多的研究證明ERN跟情緒、人格、動機(jī)因素有關(guān)。據(jù)此，可以推斷，F(xiàn)RN也會受到情緒，動機(jī)以及人格變量因素的影響。

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預(yù)期違反假說Oliveira,F.T.,McDonald,J.J.,&Goodman,D.(2007).Performancemonitoringintheanteriorcingulateisnotallerrorrelated:expectancydeviationandtherepresentationofaction-outcomeassociations.Journalofcognitiveneuroscience,19(12),1994-2004參考文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)流程圖&ERP波形圖“預(yù)期違反”假說ACC是作為檢測違反預(yù)期的事件而不是檢測錯誤或比預(yù)期差的事件。FRN反映的是實(shí)際反饋與預(yù)期不一致，而不是負(fù)性的反饋刺激引發(fā)的。該理論認(rèn)為FRN是由預(yù)期違反引起的，不管是正反饋還是負(fù)反饋，只要與預(yù)期相反就會引發(fā)FRN。因?yàn)楸辉嚧蠖鄷憩F(xiàn)得過度自信，因此違反預(yù)期的負(fù)性反饋會引發(fā)更大的FRN波幅。05、研究展望目前對結(jié)果評價腦機(jī)制的研究已經(jīng)取得了一些進(jìn)展。但仍然有兩個關(guān)鍵角度的研究還十分欠缺。首先，從發(fā)展的角度研究兒童青少年結(jié)果評價能力的發(fā)展變化過程仍然十分欠缺。兒童青少年的認(rèn)知和情緒表達(dá)能力在整個兒