青少年风险决策的认知神经机制研究

摘要

青少年是身体和大脑从不成熟的状态发展到成人成熟状态的时期。在这个时期，青少年各种心理能力快速发展，特别是与风险评估、执行功能、情绪调控以及奖赏敏感等相关脑区系统快速发展。青少年大脑虽在情绪调控和认知功能经历了很大的成熟变化，但在注意、决策、情绪调控、行为抑制等方面发展的还不够成熟，脑区之间也没有形成广阔的联结，风险寻求和新异刺激寻求是青少年期典型的行为。青少年寻求新异的经历和高水平的奖赏刺激，经常参与风险行为而不考虑其将来的结果和重要性。由于青少年的思维方式、行为和成人明显地不同，青少年比成人更倾向于冒险，在面临风险情境时的决策能力不及成人。青少年的风险决策是发展中一个很重要的过程，青少年应对风险决策的能力对其自身健康成长有着重要作用。个体为什么在青少年时期比人生其它的发展时期更容易采取风险行为，因此有必要从发展的角度探讨青少年风险决策的认知神经机制。
　　 本研究的两个实验拟采用事件相关电位的研究方法考察被试在风险情境下的决策。实验一，采用剑桥风险任务的经典赌博任务范式，操纵结果的概率和效价，研究青少年风险决策的认知和神经电生理过程。实验二，运用跨期条件下的风险决策任务的实验范式，操纵得到奖赏的概率和时间，考察青少年跨期条件下的风险决策的认知神经机制并提供神经电生理证据，以成人作为对照组进行比较分析。
　　 实验一发现：行为结果表明，被试在高、中、低三种不确定性条件下的反应时没有显著差异；相对于效价，被试的决策更多的是关注概率。脑电结果显示：(1)不确定性的主效应在N400上表现显著，高不确定条件和中不确定条件的波幅要明显大于低不确定性条件的波幅，而高不确定条件和中不确定条件的波幅无显著差异：(2)与中不确定条件相比，高不确定条件和低不确定条件诱发了一个新异正成分(LPC)，高不确定条件和低不确定条件的波幅要明显大于中不确定性条件的波幅，而高不确定条件和低不确定条件的波幅无显著差异。
　　 实验二发现：行为结果表明，青少年与成人的反应时的差异达到统计学上的显著水平，且青少年的反应时比成人长。青少年被试随着风险程度的增高，反应时延长，其中零风险条件下与高风险条件、零风险条件下与低风险条件下差异显著，低风险条件下与高风险条件下差异不显著。成人被试随着风险程度的增高，反应时延长，其中低风险条件下与高风险条件、零风险条件下与高风险条件下差异显著，零风险条件下与低风险条件下差异不显著。脑电结果显示：(1)相对于成人而言，青少年N2波幅潜伏期显著长于成人。(2)组别与风险高低在N2峰值上表现交互作用显著。简单效应分析表明，青少年在低风险条件下的N2波幅大于高风险条件下、低风险条件下的N2波幅大于零风险条件下，低风险条件下的N2波幅与高风险条件、低风险条件下的N2波幅与零风险条件下的差异均边缘显著，高风险条件下的N2波幅和零风险条件下没有显著差异。成人在高风险条件下的N2波幅显著高于低风险条件下，低风险条件下的N2波幅显著高于零风险条件下，高风险条件下的N2波幅显著高于零风险条件下。相对于青少年，成人在跨期条件下的风险任务中还诱发了N400、LPC成分。这一结果表明，青少年与成人在三种条件下(高风险、低风险和零风险)对刺激进行决策的认知过程是有差异的。
　　 青少年在剑桥风险任务中的决策较多的是选择安全选项，表现出较为明显的风险规避倾向。N400的波幅可能反映了不确定性程度，越不确定，N400的波幅就越大；LPC的波幅大小可能反映了结果评价准确性程度的高低。在跨期条件下的风险任务中，青少年N2的波幅反映了与事件和预期结果的匹配程度，当事件与认知模板或预期结果不匹配的时候，就会引发更大的N2波幅。成人N2可能是与个体对不同风险水平进行评估的认知反应有关。青少年和成人潜伏期和ERP成分上的差异表明了青少年和成人被试在跨期条件下风险决策的认知不同。一方面是青少年大脑发育不成熟，脑功能不完善；另一方面反映了青少年经验的不足，不能很好地理解时间跨度的意义。