心理所研究揭示共情在人际间传递的计算与神经机制

共情是理解和分享他人情感的关键心理过程。作为亲社会行为的基石，共情促进了助人、合作、捐助等亲社会行为, 而共情缺失则与边缘型人格、情感淡漠等倾向高度相关。鉴于共情对人类社会生活的深远影响，深刻理解共情的习得与改变，对构建和谐社会、维护社会稳定和提升社会道德水平有着重要的价值。

传统的观点认为，共情是一项稳定的能力，在我们生活早期习得且不会发生改变。但近年来的多项实证研究发现，共情具有可塑性，可能受多种社会动机的调控。冷漠的环境是否会催生无情的个体，而互相关爱的环境是否可以将共情传递下去？基于这样一个社会科学问题，中国科学院心理研究所孔亚卓研究组的周雨青副研究员，结合功能磁共振成像以及计算建模技术，针对不同社会环境下共情的可塑性开展了多项系统性研究，旨在刻画个体的共情水平在观察他人的共情反应后，发生改变的过程，并揭示其背后的计算机制与神经基础。该成果已在线发表于美国科学院院刊（PNAS）。

在该研究中，研究人员自主开发了基于疼痛共情的观察学习范式（图1）。被试与另外两名假被试同时参加实验，他们需要观看他人遭受不幸（此处为接受疼痛刺激）的视频并汇报自己的主观感受。实验主要分为三个阶段：基线期、观察学习期以及泛化期。在基线期和泛化期，被试的任务仅需观看视频并汇报主观感受，而在观察学习期，被试同时将观察到他人的共情反应。通过人为操纵的方式，一部分被试将观察到低共情个体的行为反应，而另一部分被试将观察到高共情个体的行为反应。

图1 研究范式

注：（A）实验分为基线期、观察学习期与泛化期。（B）在观察学习期，被试将被随机分配到高共情组或低共情组。在高/低共情组，观察对象对他人疼痛视频的主观评价将比被试在基线期的主观评价高/低。（C）观察学习期试次说明。每一试次分为观察阶段和自我打分阶段，观察阶段个体需要预测他人的主观评价，并得到反馈。在自我打分阶段，被试仅需汇报自己看到他人遭受痛苦时的内心感受。

行为学结果表明，个体共情（即对疼痛视频的主观评价）会受到他人共情反应的影响，其增加或减少的程度受基于观察学习的预期误差（即他人评分出乎意料的程度）的调控。此外，个体共情的改变将进一步造成其亲社会倾向的改变，证明了共情对亲社会行为的推动作用。在神经影像层面，他人共情对个体共情的影响主要表现在前脑岛（Anterior insula, AI）的激活以及前脑岛与颞顶联合区（Temporoparietal junction,TPJ）的功能连接上。具体来说，在观察学习期，当被试越受到高共情个体的影响时，左侧AI与左侧TPJ的功能连接越强；与之相对，当被试越受到低共情个体的影响时，左侧AI与左侧TPJ的功能连接越受到抑制（图2A）。除了功能连接外，左侧AI的激活强度也受到观察学习程度的调节（图2B），直接比较基线期与泛化期左侧AI的激活强度，研究人员同样发现其受到观察对象的调节（图2C）。

大量研究表明，前脑岛（AI）是加工疼痛共情的核心脑区，其激活强度与个体对他人痛苦感同深受的程度相关，而颞顶联合区（TPJ）则是处理社会互动信息的关键脑区，在该研究中，颞顶联合区亦是加工观察学习预期误差的核心脑区。因此，左侧TPJ与AI之间功能连接的改变可能反映了观察学习相关脑区通过功能连接的方式作用于疼痛共情的相关脑区，并完成对个体疼痛共情的调节。

图2. 功能磁共振成像研究结果图

注：（A）左侧TPJ（加工观察学习误差的核心脑区）与左侧AI，vmPFC的功能连接受到观察学习的调节（W1，代表个体共情受观察学习预期误差影响的程度）。（B）左侧AI的激活程度受到观察学习的调节。（C）直接比较泛化期与基线期的左侧AI的激活强度，高共情组的左侧AI激活得到提升，而低共情组左侧AI激活发生减弱。

为进一步验证以上研究结果，研究人员进行了多组控制实验和重复实验，排除了社会赞许性（即因为与主试的接触导致用社会认可的方式进行自我评价，实验三）和指令效应（即因为需要在实验中预测他人评价而使自我评价与他人评价类似，实验四）对个体共情改变的影响（图3A）。值得注意的是，观察学习误差对个体共情的推动作用会因为观察对象从人类替换为计算机而大幅度降低（实验二），提示该研究中发现的个体共情改变并不是单纯由观察到不同的共情评价（即锚定效应）所决定的（图3B）。

图3.行为实验结果

注：（A）在降低了社会赞许性和指令效应的影响下，观察学习误差仍能类似地推动个体共情的改变。（B）观察学习误差对个体共情的推动作用会因为观察对象从人类替换为计算机而大幅度降低。

综上，该研究证明了成年个体可以通过观察他人来改变自身的共情反应，揭示了社会环境对于个体共情塑造的重要作用，启示人们在日常生活中，建立互相关爱、互相理解的社会环境的重要意义。

该研究受国家自然科学基金（32300880，32230043, 32371092），中国科学院心理研究所项目（E3CX1225, E2CX1524YZ），德国科学基金会（HE 4566/6- 1; HE 4566/3- 2），瑞士科学基金会（100014_165884, 100019_176016 ，IZKSZ3_162109）项目的资助。中国科学院心理研究所周雨青副研究员为本文的第一作者以及共同通讯作者。其他的合作者包括德国维尔茨堡大学Grit Hein教授，北京大学韩世辉教授，瑞士苏黎世大学Pyungwon Kang博士以及Philippe Tobler教授。

论文信息：

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