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人类将心理状态(信念、欲望、意图、情感和知识)归于自己和他人的能力,代表了认知发展中最复杂的成就之一。这种被称为心理理论(ToM)的能力,构成了社会交往、道德推理和复杂沟通的基础。

与逐渐显现的其他认知能力不同,心理理论在不同文化中遵循着极为一致的发展轨迹,这表明其出现受到深层的生物学限制。

人类大脑是如何培养出理解他人想法的能力的?

理解他人想法所需的神经科学机制,揭示了一个分布式的大脑健康系统网络,这些系统在整个童年和青少年时期的成熟速度各有不同。

近期的研究已经确定了支持不同社交理解组成部分的特定神经回路,从婴儿期基础的目光追随到成年后复杂的视角转换。

这些发现表明,心智理论(ToM)是相关能力的结合,通过基因程序与社交经验的相互作用而产生。


童年期心智理论的关键发展里程碑是什么?

心智理论的发展轨迹通过一系列可预测的里程碑展开,这些里程碑反映了底层神经系统的成熟。

这一进程始于出生后前几个月的基础社交导向行为,并在青少年时期以完全具备复杂社交推理能力而达到顶峰。


婴儿最初是如何开始辨别意图和目光的?

心智理论最早的前驱体在出生后第一年内通过共同关注行为和对目标导向行动的感知而出现。

年仅三个月的婴儿就表现出对人脸和眼睛的偏好注视,这表明他们对社交相关刺激具有先天偏好。到了六个月大,婴儿开始顺着成年人的目光方向看,这标志着共同注意力的出现——这是后期社交认知的一项基础技能。

感知他人行动意图的能力在大约九到十二个月大时显现。阿曼达·伍德沃德(Amanda Woodward)的里程碑式研究表明,这个年龄段的婴儿能够区分目标导向的伸手动作和与物体的意外接触。

当婴儿习惯了演员去拿某个特定玩具后,当演员伸去拿相同位置上的另一个不同物体时,婴儿会重新表现出兴趣;但当相同的物体出现在一个新位置时,他们则不会表现出兴趣。这种模式表明,婴儿是从目标而非单纯的物理动作来理解行为的。


儿童通常在什么阶段掌握一级错误信念任务?

心智理论发展中最戏剧性的转变发生在四岁左右,此时儿童掌握了一级错误信念理解。这一认知飞跃代表了能够根据他人认为是真实的事情来预测其行为的能力,即使该信念与现实相矛盾。

经典的“萨莉与安妮”任务阐释了这一里程碑:萨莉把一颗弹珠放进她的篮子里,然后离开了房间。在她离开期间,安妮把弹珠移到了自己的盒子里。当萨莉回来时,孩子们必须预测她会去哪里找她的弹珠。

三岁的孩子总是预测萨莉会去正确的位置(安妮的盒子)寻找,这表明他们很难理解萨莉那过时的信念会引导她的行为。四岁的孩子则能可靠地预测萨莉会在最初的位置寻找,表明他们能够呈现萨莉对弹珠位置的错误信念。

尽管社交习俗和育儿方法存在差异,但这发展转变在不同文化和语言中表现出惊人的一致性。这种时间上的普适性表明,推动这一认知转变的是生物学限制,而非仅仅是文化学习。


二级心智理论及对复杂社交规范的理解何时出现?

二级心智理论的能力——理解嵌套的高阶心理状态,例如“约翰认为玛丽相信玩具在盒子里”——通常在五到六岁之间出现。

这种高级形式的视角转换要求儿童同时追踪多层心理表征,这对工作记忆和执行控制系统提出了极高的要求。

儿童在二级心智理论上日益增长的行为能力使他们能够理解更复杂的社交现象,包括欺骗、善意的谎言以及社交惯例。认识到人们可以拥有“关于信念的信念”的能力,使儿童能够应对复杂的社交层级,并理解名誉、八卦和联盟形成等概念。

年龄范围

里程碑

关键技能

3-12 个月

目光追随、指点

基础意图性

~4 岁

一级错误信念

理解错误信念

5-6 岁

二级心智理论

嵌套心理状态


哪些神经网络被认为是“社交大脑”的核心?

神经科学研究已经确定了一个由脑区组成的分布式网络,这些区域共同支持心智理论能力。这个“社交大脑”网络包括涉及注意力、记忆力、语言和执行控制的区域,反映出社交推理中复杂的认知需求。


颞顶交界区(TPJ)在视角转换中扮演什么具体角色?

颞顶交界区,尤其是右半球,是心智理论加工的核心枢纽。这一脑区在不同类型的心理化任务中表现出一致的激活,并似乎专门用于区分自我和他人的视角。

脑成像研究一致表明,当参与者推理他人的信念时,无论这些信念是真是假,TPJ 都会被激活。该区域对错误信念场景的反应比对正确信念场景的反应更强烈,这表明该脑区专门参与需要进行视角转换而非单纯知识追踪的情境。

这种连接模式表明 TPJ 是连接社交理解所需的各种认知系统的一个关键节点。


内侧前额叶皮层(mPFC)和 precuneus 是如何促进心智理论的?

研究表明,内侧前额叶皮层可能在支持心智理论能力方面与 TPJ 起到互补的作用。在社交认知任务中,mPFC 的不同亚区表现出独特的激活模式。

另一方面,位于后内侧皮层的楔前叶(precuneus)通过参与自我意识和心理意象来协助心智理论。当人们反思自己的心理状态以及想象他人的视角时,这一脑区就会激活。在社交推理任务中,楔前叶与 TPJ 和 mPFC 均显示出强烈的连接,这表明它有助于整合自我和他人的信息。


EEG 和 ERP 能揭示社交认知的哪些时间维度?

虽然功能性磁共振成像(fMRI)在识别“社交大脑”的具体解剖枢纽方面非常出色,但它主要提供的是关于社交推理发生在哪里的空间数据。

脑电图(EEG)和事件相关电位(ERP)通过提供毫秒级的时间分辨率来补充这些空间优势,使研究人员能够观察到社交推理中涉及的快速、实时的神经活动序列。这种精准性对于追踪视角转换的不同阶段至关重要,从社交线索的早期感官加工到理解错误信念所需的后期认知融合。

因为 EEG 具有高度非侵入性,且不需要 MRI 所必需的严格肢体束缚,它经常被用来测量早在六个月大时就出现的共同注意力和目光追随。

此外,研究人员还利用 ERP 成分来识别在语言上掌握一级错误信念理解等里程碑前出现的神经信号。通过观察这些早期的脑电模式,科学家可以更好地理解引导多种文化背景下社交认知表现出一致发展轨迹的生物学限制。


认知型心智理论和情感型心智理论在机制上有什么不同?

研究表明,心智理论是由不同但相互关联的成分组成的,这些成分在行为和神经层面上都可以分离。认知型心智理论涉及对他人想法、信念和知识状态进行推理,而情感型心智理论则涉及理解他人的情绪和感受。


哪些大脑系统支持推断他人的情感状态?

情感型心智理论依赖于与非认知型心智理论重叠但部分不同的大脑网络。推断他人情感状态的能力会调动参与情绪处理的脑区,包括杏仁核、前岛叶和下额叶皮层。

  • 杏仁核:对于识别面部情绪表达以及推断他人的感受至关重要

  • 前岛叶:在个人情感体验和观察他人情绪时都会被激活,从而支持共情共鸣

  • 镜像神经元系统(顶下小叶、前运动皮层腹侧):通过具身模拟使理解成为可能


结论:人类联系的架构

心智理论代表了生物学成熟度与社交经验之间一场精心安排的合奏。

走向社交智慧的旅程始于婴儿时期简单的共同注目,并在儿童早期熟练应对嵌套的心理状态——例如正念——以及复杂的社交规范中达到高潮。

最终,认识到认知推理(理解他人所想)与情感共情(感受他人所感)之间的机制分离,理清了人类互动极其复杂的本性。

通过理解这些神经和发育的里程碑,我们能够更深刻地去领会这座认知桥梁,它让我们得以从孤立的观察者转变为共享社交现实中积极、具有共情心的参与者。


参考文献

  1. Woodward A. L. (1998). Infants selectively encode the goal object of an actor's reach. Cognition, 69(1), 1–34. https://doi.org/10.1016/s0010-0277(98)00058-4

  2. Martin, A. K., Kessler, K., Cooke, S., Huang, J., & Meinzer, M. (2020). The right temporoparietal junction is causally associated with embodied perspective-taking. Journal of Neuroscience, 40(15), 3089-3095. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2637-19.2020

  3. Bardi, L., Desmet, C., Nijhof, A., Wiersema, J. R., & Brass, M. (2017). Brain activation for spontaneous and explicit false belief tasks overlaps: new fMRI evidence on belief processing and violation of expectation. Social cognitive and affective neuroscience, 12(3), 391–400. https://doi.org/10.1093/scan/nsw143

  4. Otti, A., Wohlschlaeger, A. M., & Noll-Hussong, M. (2015). Is the Medial Prefrontal Cortex Necessary for Theory of Mind?. PloS one, 10(8), e0135912. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0135912


常见问题解答


心智理论究竟是什么?

心智理论是指人类将信念、欲望和意图等心理状态归因于系统自身和自他的能力。它是社交互动、道德推理和复杂沟通的基石,通过基因程序和社交经验的融合而产生。


儿童通常在什么年龄理解到他人会持有错误的信念?

儿童在四岁左右掌握一级错误信念理解,在像萨莉与安妮场景的任务中,他们能够根据他人的错误信念来预测其行为。这种发展转变在不同文化中表现出惊人的一致性,指出其存在着极强的生物学制约。


哪个脑区被认为是进行视角转换的枢纽?

颞顶交界区(TPJ),尤其是右半球,是处理心智理论的核心枢纽,专门用于区分自我和他的视角。暂时阻断 TPJ 活性会损伤错误信念推理,同时类似非社交性推理由于几乎不受影响。


认知型心智理论和情感型心智理论有什么区别?

认知型心智理论涉及对他人想法、信念和知识的推理,而情感型心智理论处理对他人情绪和感受的理解。这两个部分依赖于一部分互不相同的大脑网络,且某些临床患者中可出现选择性受损。


婴儿如何表现出心智理论的最早迹象?

年仅三个月的婴儿喜好注视面孔和眼睛,而到了六个月大时,他们会跟随成年人的目光,建立共同关注。大约九到十二个月大时,他们能够感知目标导向的动作并开始指向去分享注意力,展现出了关于他人具有不同视觉角度的早期认识。


儿童何时发展出理解二级心理状态的能力?

二级心智理论——呈现诸如“约翰认为玛丽相信……”等嵌套信念的能力——通常在五到六岁之间出现。这一进步使儿童能够领会欺骗、善意的谎言以及名誉和社交联盟等概念。

Emotiv 是一家神经技术领域的领导者,致力于通过易于获取的 EEG 和脑数据工具推动神经科学研究发展。

克里斯蒂安·布尔戈斯

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