用事件相關(guān)電位(ERP)方法研究獲利方式對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)行為決策的影響

01 研究背景

在經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，無(wú)論是對(duì)所有試驗(yàn)支付全部費(fèi)用(pay-all)，還是對(duì)一個(gè)隨機(jī)選擇的試驗(yàn)支付一次費(fèi)用(pay-one)，都被廣泛用于誘導(dǎo)研究參與者做出選擇。然而，支付全部和支付一次是否以同樣的方式調(diào)節(jié)冒險(xiǎn)和決策仍然存在爭(zhēng)議。本研究采用事件相關(guān)電位(ERP)與氣球模擬風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)(BART)相結(jié)合的方法，研究了不確定性和腦活動(dòng)條件下支付全部和支付一次對(duì)動(dòng)態(tài)順序決策行為的影響。
 

02 研究方法

2.1、被試

研究共有26名有效被試，其中男性14人，女性12人，平均年齡為19.76歲。

2.2、實(shí)驗(yàn)材料

被試舒適地坐在一個(gè)電屏蔽的房間里，眼睛距離電腦屏幕前約1米；被試被要求在執(zhí)行任務(wù)時(shí)盡量減少眨眼和動(dòng)作。在支付全部的情況下，每個(gè)trial的收益都會(huì)被支付；對(duì)于支付一次條件，將在最后隨機(jī)選擇一個(gè)trial，支付額度為該試次的收益乘以試次的次數(shù)。

在這項(xiàng)任務(wù)中，被試被要求給氣球充氣以獲得獎(jiǎng)勵(lì)。一次充氣既可以增加氣球的大小(取決于增加的錢的數(shù)量)和價(jià)值(正反饋)，也可以使氣球破裂——導(dǎo)致累積獎(jiǎng)勵(lì)的損失(負(fù)反饋)。被試通過(guò)顏色的反饋顯示中獲取得失信息，對(duì)于一半的被試來(lái)說(shuō)，綠色表示金錢收益，紅色表示金錢損失，而另一半則相反。被試反應(yīng)到給予反饋間隔時(shí)間在1-1.2秒之間。

在每個(gè)trial中，氣球爆裂的概率隨著充氣數(shù)的增加而增加。第一次充氣獲得¥0.02元，每次充氣后獎(jiǎng)勵(lì)加倍。當(dāng)被試選擇結(jié)束該試次并收集該氣球的所有當(dāng)前收入時(shí)(他們通過(guò)按按鈕來(lái)完成)，或者當(dāng)氣球爆裂，被試失去了當(dāng)前氣球之前的所有收入，并從參與研究的累計(jì)報(bào)酬中扣除相同的損失金額作為罰款，表示一個(gè)試次結(jié)束。各條件實(shí)驗(yàn)時(shí)間持續(xù)約20 ~ 25 min。

圖1 BART的原理圖

2.3、數(shù)據(jù)采集和處理

EEG采樣率為512 Hz，采用國(guó)際10 - 20系統(tǒng)的Ag / AgCl 32導(dǎo)腦電帽進(jìn)行取樣。使用雙側(cè)乳突的平均電活動(dòng)作為參考。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，電阻保持在10kΩ以下。使用Toolbox EEGLAB 12.0.2和內(nèi)部MATLAB腳本執(zhí)行脫機(jī)處理過(guò)程，包括重參考、濾波、偽跡去除和平均。使用40Hz低通濾波器和0.01 Hz高通濾波器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾。將刺激開始前200 ms和開始后800 ms作為時(shí)間窗。

使用2 × 2重復(fù)測(cè)量方差分析，使用被試內(nèi)因素：支付方法(支付一次vs.支付全部)和反饋(贏vs.輸)分析FRN振幅以及P300振幅的平均值。

03 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1、行為結(jié)果

如圖2a，排除氣球爆裂的情況，對(duì)所有調(diào)整的充氣數(shù)進(jìn)行了平均，發(fā)現(xiàn)支付全部比支付一次的充氣數(shù)少。為了探討氣球爆炸對(duì)當(dāng)前決策行為的影響，我們進(jìn)一步對(duì)先前試次結(jié)果(爆炸或成功)和支付方式(支付一次或支付全部)進(jìn)行了方差分析，結(jié)果如圖2b。前一試次結(jié)果與支付方式存在顯著交互作用，說(shuō)明先前試次結(jié)果對(duì)當(dāng)前決策行為的影響是不同的，相比較支付一次的條件，支付全部條件更受前一試次結(jié)果的影響。

圖2. BART的行為結(jié)果。(a)平均調(diào)整充氣數(shù)和(b)不同先前試次結(jié)果下的充氣數(shù)。⁎p < 0.05; ⁎⁎p < 0.001

3.2、ERP結(jié)果

圖3和圖4顯示了“支付全部”和“支付一次”條件下正反饋和負(fù)反饋的總平均ERP波形。結(jié)果顯示，在損失條件下的FRN比在獲勝條件下的FRN更為負(fù)。在負(fù)反饋條件下存在支付方式間的差異，而在正反饋條件下沒(méi)有觀察到這種差異。

與FRN相同，在P300振幅上也觀察到了顯著的反饋效應(yīng)，即損失條件下引發(fā)的正峰比獲勝條件更大。但支付條件的主效應(yīng)以及反饋與支付條件的交互效應(yīng)均不顯著。

圖3. 在支付全部與支付一次條件下，F(xiàn)z電極的獲益、損失以及損失-獲益差值的組平均波形。頭皮的地形分布是在Fz處損失-獲益差值波的最負(fù)峰(200 - 300 ms)附近25 ms標(biāo)記的。
 

圖4. 在支付全部與支付一次條件下，Pz電極的獲益、損失以及損失-獲益差值的組平均波形。頭皮的地形分布是在Pz處損失-獲益差值波的最負(fù)峰(300 - 450 ms)附近25 ms標(biāo)記的。

04 結(jié)論

研究結(jié)果表明，相對(duì)于支付一次條件，支付全部條件下被試表現(xiàn)出更多的對(duì)不確定性的厭惡。其中，損失增強(qiáng)了不確定性厭惡，且支付全部條件下的FRN振幅大于支付一次條件下的FRN振幅，且支付全部條件下的FRN振幅預(yù)測(cè)了未來(lái)BART決策行為。相比之下，P300成分在兩種條件下皆具有可比性。

05 參考文獻(xiàn)

Xu, S. ,  Wang, H. , &  Wang, C. . (2019). Paying out one versus paying out all trials and the decrease in behavioral and brain activity in the balloon analogue risk task. Psychophysiology, 57(2).