心理所研究揭示共情在人際間傳遞的計算與神經機制

共情是理解和分享他人情感的關鍵心理過程。作為親社會行為的基石，共情促進了助人、合作、捐助等親社會行為, 而共情缺失則與邊緣型人格、情感淡漠等傾向高度相關。鑒于共情對人類社會生活的深遠影響，深刻理解共情的習得與改變，對構建和諧社會、維護社會穩定和提升社會道德水平有著重要的價值。

傳統的觀點認為，共情是一項穩定的能力，在我們生活早期習得且不會發生改變。但近年來的多項實證研究發現，共情具有可塑性，可能受多種社會動機的調控。冷漠的環境是否會催生無情的個體，而互相關愛的環境是否可以將共情傳遞下去？基于這樣一個社會科學問題，中國科學院心理研究所孔亞卓研究組的周雨青副研究員，結合功能磁共振成像以及計算建模技術，針對不同社會環境下共情的可塑性開展了多項系統性研究，旨在刻畫個體的共情水平在觀察他人的共情反應后，發生改變的過程，并揭示其背后的計算機制與神經基礎。該成果已在線發表于美國科學院院刊（PNAS）。

在該研究中，研究人員自主開發了基于疼痛共情的觀察學習范式（圖1）。被試與另外兩名假被試同時參加實驗，他們需要觀看他人遭受不幸（此處為接受疼痛刺激）的視頻并匯報自己的主觀感受。實驗主要分為三個階段：基線期、觀察學習期以及泛化期。在基線期和泛化期，被試的任務僅需觀看視頻并匯報主觀感受，而在觀察學習期，被試同時將觀察到他人的共情反應。通過人為操縱的方式，一部分被試將觀察到低共情個體的行為反應，而另一部分被試將觀察到高共情個體的行為反應。

圖1 研究范式

注：（A）實驗分為基線期、觀察學習期與泛化期。（B）在觀察學習期，被試將被隨機分配到高共情組或低共情組。在高/低共情組，觀察對象對他人疼痛視頻的主觀評價將比被試在基線期的主觀評價高/低。（C）觀察學習期試次說明。每一試次分為觀察階段和自我打分階段，觀察階段個體需要預測他人的主觀評價，并得到反饋。在自我打分階段，被試僅需匯報自己看到他人遭受痛苦時的內心感受。

行為學結果表明，個體共情（即對疼痛視頻的主觀評價）會受到他人共情反應的影響，其增加或減少的程度受基于觀察學習的預期誤差（即他人評分出乎意料的程度）的調控。此外，個體共情的改變將進一步造成其親社會傾向的改變，證明了共情對親社會行為的推動作用。在神經影像層面，他人共情對個體共情的影響主要表現在前腦島（Anterior insula, AI）的激活以及前腦島與顳頂聯合區（Temporoparietal junction,TPJ）的功能連接上。具體來說，在觀察學習期，當被試越受到高共情個體的影響時，左側AI與左側TPJ的功能連接越強；與之相對，當被試越受到低共情個體的影響時，左側AI與左側TPJ的功能連接越受到抑制（圖2A）。除了功能連接外，左側AI的激活強度也受到觀察學習程度的調節（圖2B），直接比較基線期與泛化期左側AI的激活強度，研究人員同樣發現其受到觀察對象的調節（圖2C）。

大量研究表明，前腦島（AI）是加工疼痛共情的核心腦區，其激活強度與個體對他人痛苦感同深受的程度相關，而顳頂聯合區（TPJ）則是處理社會互動信息的關鍵腦區，在該研究中，顳頂聯合區亦是加工觀察學習預期誤差的核心腦區。因此，左側TPJ與AI之間功能連接的改變可能反映了觀察學習相關腦區通過功能連接的方式作用于疼痛共情的相關腦區，并完成對個體疼痛共情的調節。

圖2. 功能磁共振成像研究結果圖

注：（A）左側TPJ（加工觀察學習誤差的核心腦區）與左側AI，vmPFC的功能連接受到觀察學習的調節（W1，代表個體共情受觀察學習預期誤差影響的程度）。（B）左側AI的激活程度受到觀察學習的調節。（C）直接比較泛化期與基線期的左側AI的激活強度，高共情組的左側AI激活得到提升，而低共情組左側AI激活發生減弱。

為進一步驗證以上研究結果，研究人員進行了多組控制實驗和重復實驗，排除了社會贊許性（即因為與主試的接觸導致用社會認可的方式進行自我評價，實驗三）和指令效應（即因為需要在實驗中預測他人評價而使自我評價與他人評價類似，實驗四）對個體共情改變的影響（圖3A）。值得注意的是，觀察學習誤差對個體共情的推動作用會因為觀察對象從人類替換為計算機而大幅度降低（實驗二），提示該研究中發現的個體共情改變并不是單純由觀察到不同的共情評價（即錨定效應）所決定的（圖3B）。

圖3.行為實驗結果

注：（A）在降低了社會贊許性和指令效應的影響下，觀察學習誤差仍能類似地推動個體共情的改變。（B）觀察學習誤差對個體共情的推動作用會因為觀察對象從人類替換為計算機而大幅度降低。

綜上，該研究證明了成年個體可以通過觀察他人來改變自身的共情反應，揭示了社會環境對于個體共情塑造的重要作用，啟示人們在日常生活中，建立互相關愛、互相理解的社會環境的重要意義。

該研究受國家自然科學基金（32300880，32230043, 32371092），中國科學院心理研究所項目（E3CX1225, E2CX1524YZ），德國科學基金會（HE 4566/6- 1; HE 4566/3- 2），瑞士科學基金會（100014_165884, 100019_176016 ，IZKSZ3_162109）項目的資助。中國科學院心理研究所周雨青副研究員為本文的第一作者以及共同通訊作者。其他的合作者包括德國維爾茨堡大學Grit Hein教授，北京大學韓世輝教授，瑞士蘇黎世大學Pyungwon Kang博士以及Philippe Tobler教授。

論文信息：

Zhou, Y*., Han, S., Kang, P., Tobler, P. N., & Hein, G*. (2024). The social transmission of empathy relies on observational reinforcement learning. Proceedings of the National Academy of Sciences, 121(9), e2313073121. https://doi.org/10.1073/pnas.2313073121