科学研究
神经经济学是一门新兴的、发展迅速的研究领域.它运用现代神经科学技术来研究人们经济决策和活动的学科,联合两个差别很大的研究领域(神经科学与经济学),研究驱动经济决策活动的心理和神经过程。 以前大多认为大脑是理性的,但现在研究发现,从大脑的感性中心到理性中心,神经回路是条“康庄大道”,反之从理性中心到感性中心却只是条小路,结构上明显不同。换句话讲,因为有这条“康庄大道”,情绪中心很容易迅速接管理性中心;反之,理性中心却不容易控制感性中心。所以,我们并不像自己所想象的那么理性,凭借着数字、理性思维来决定,而是有许多“非理性”的运作在其中,有助于探索人们在经济行为中对获得的渴望、面对风险的选择、战略性思考以及团队合作的生理基础,而这些便是神经经济学的研究内容。
一、神经经济学研究的神经科学基础 1.1 神经科学研究 神经科学研究有个很重要的假设:人或动物的感觉、运动、本能及心智行为,均源于神经系统的功能。在这个前提下,神经科学研究正不断地发掘脑中各个部位的功能,以及各种行为及心智活动在脑里的操作机制。 1.2 神经系统处理信息的过程 神经经济学研究的一个最基本的神经科学基础是:人在作决策时,大脑的不同部分之间往往会产生竞争。简单地说,负责理性的“部门”与掌管感性的“区域”存在冲突。
神经系统处理信息的不同过程
理性过程 (cognitive process)
感性过程 (affective process)
受控过程 (controlled processes)
I
II
自发过程 (automatic processes)
III
IV
根据神经科学的研究成果,人类神经系统在处理信息时有两个过程,分别是受控过程和自发过程,从解决问题方法的角度看,人类的神经系统中还存在理性过程和感性过程。 受控过程趋向于串行(步步推理和计算),趋向于自主诱发,需要耗费主体的精力,通常是有意识地启动。因为受控过程是有意识的,人们常常有相当好的内省途径。标准的经济学工具,比如决策树、动态规划等,某种程度上都是受控过程的缩影。自发过程恰恰相反,它以并行方式工作,不与主体的主动行为相关,完全在主观意识之外,因而人们对某些自发过程的选择或判断难以有内省途径。在人类的神经系统中,受控过程、自动过程、感性过程和理性过程的共同构成四个象限(如表1 所示)。目前,传统经济学所描述的行为主要存在于第Ⅰ象限,主要受到受控过程和理性过程的影响,而神经经济学将着重研究其他三个象限的作用和表现,实际上这三个象限的神经活动对人的经济行为的影响更大,但却被传统经济学所忽视。
二、神经经济学所运用的神经科学研究方法 新的研究方法的诞生往往会开拓一个新的研究领域,比如望远镜的发明诞生了天文学。而神经科学是门综合性学科,包括神经生物学、神经病理学、心理学、认知科学、计算机科学、影像学等。神经科学研究方法的发展也将促进与脑机制相关学科研究的发展,包括神经经济学对经济决策活动的心理和神经过程的探索。2.1 神经科学主要的研究方法 1)脑成像技术 与传统的损伤性实验技术相比,脑成像技术具有无可比拟的优势。它使得研究者可以直接“观察”大脑的活动,是最简单、最有效的实验技术。目前有三种最基本的脑成像方法,最常用也是最廉价的是脑电(electroencephalography,EEG)记录,通过高灵敏度的电极和放大器,记录与刺激或行为同步的脑电信号;正电子发射断层扫描技术(position emission topography,PET),扫描技术测量脑部血流变化,进而间接“测量”神经活动;最新的脑成像技术是功能性磁共振(functional magnetic resonance imaging,fMRI),它通过记录血氧变化“测量”神经活动。 2)单神经元记录 目前最先进的脑成像技术也只能记录神经回路(包含成千上万的神经元)的活动变化,而利用单神经元记录技术,可以记录到单个神经元的活动变化,时间分辨率和空间分辨率都非常理想。但是这项技术要求将电极插入组织细胞,可能会有伤害,目前仅限于动物实验。 3)电刺激 电刺激是另一种主要用于动物体的方法,用电刺激特定脑区,动物能够学会或执行特定的操作。但是,不像其他的自然刺激(光、声波等),电刺激产生的反应并不稳定,而且有创伤,难以在正常人中推广。 4)神经病理学和脑损毁 慢性心理疾病、发育性紊乱、神经系统坏死等神经疾病有助于我们了解大脑是如何工作的。大部分神经疾病是与特定脑区相关的,或者与某一特定神经通路相关。比如帕金森氏病 (PD)开始时影响基底节,然后传播到皮层,因而PD病患者早期的症状为我们了解基底节的功能提供了线索。意外事故或中风,也会损毁特定脑区,比如某病人脑区X被损坏,他执行某特定操作Y比正常人要差,而其他操作并无区别,这就说明脑区X被用于操作Y。 5)经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS) TMS应用磁场短暂干扰特定脑区功能,通过对比干扰前后特定脑区相关功能的变化推测该脑区的功能。TMS目前只用于皮层,同时它可能会导致中风或其他副作用,因而不能广泛运用于人类。2.2 适用于神经经济学的研究方法 目前,神经科学的研究方法正成为探索经济学基础理论的重要方法,脑成像技术是目前非常流行的神经科学研究工具。对于目前有三种最基本的脑成像方法,EEG记录,PET扫描技术和fMRI,每项技术都具有各自的优缺点。 1)EEG记录方法直接反映了神经的电活动,有着极高的时间分辨率(毫秒级),而且造价较低,无创伤,使用维护也比较方便。然后其空间分辨率较低,各种定位算法的可靠性亦有待进一步证实。 2)PET所记录的神经元足够用来辨别皮层和下皮层区域,空间分辨率比EEG高。但是,它的成像时间长,应用范围受到限制;受放射性物质计量的限制,同一被试不宜频繁参加PET实验;造价也很高。 3)fMRI空间分辨率很高,但时间分辨率(秒级)低于EEG,便于脑区定位;系统造价也很高,同时工作时噪音非常大。 目前在神经经济学研究中大量运用的神经科学研究方法是fMRI。fMRI发展于1990年初期,是一种用来检测身体不同感觉和动作(比如:视觉、声音或者手指的移动)会激活大脑的哪一部分的技术,也是目前在神经经济学研究中大量运用的神经科学研究方法。
三、神经经济学研究应用实例 3.1 在广告中的运用 研究人员对六十七名受试者进行的实验发现,蒙上眼罩喝可口可乐与百事可乐时,全部的人都说百事可乐比较好喝,但在拿下眼罩,看到商标再喝的情况下,有四分之三的人选可口可乐。贝勒医学院人类神经影像学实验室主任蒙塔古教授使用功能性磁共振对受试者的大脑进行扫描。结果显示,在不被告知品牌的情况下,多数受试者根据口味更喜欢百事可乐,他们大脑中豆状核的活性比那些选择可口可乐的人强5倍。豆状核被认为是大脑的“奖赏中心”,它在人的欲求得到满足时会出现阳性强化反应;另一方面,当受试者面对标明品牌的饮料时,大多数人还是偏爱可口可乐,此时他们大脑被激活的区域是前额叶中央皮层和海马回,这一部位和更高级的认知活动(比如对图像、名称、概念的分析、判断等)有关。这项研究甚至促成了一门新的营销学——“神经营销学”的诞生。 3.2 在竞选中的运用 加州大学洛杉矶分校神经精神科学研究所把神经经济学运用于总统竞选活动中。受试者边观看布什和克里的竞选广告,边躺在核磁共振仪里接受脑部扫描,不需要回答任何提问。在看到布什以“9?11”事件为题材的广告片时,民主党支持者的大脑中“杏仁核”的活动增强,他们在这一点上比共和党的支持者表现得更加明显。杏仁核被认为与人的焦躁、惊恐等情绪反应有关。在观看竞选广告时,受试者对候选人态度的变化也被观察到。在测试之初看到布什和克里的照片时,无论是民主党还是共和党的支持者,对两位候选人都有相似的情绪反应,这些变化表现在大脑前额叶皮层腹侧正中部位的扫描图像上,该部位与大脑的反射功能有关。但是,在看完竞选广告之后再看候选人的照片时,受试者的态度就出现了泾渭分明的党派分化:他们面对自己支持的候选人时仍会出现感性反应,但看到另一方时,大脑的“理性中心”——前额叶皮层的背外侧部位就表现出强烈的活性。 3.3 在市场调查中的运用 加利福尼亚技术学院的神经科学家库沃茨为电影制片商设计一套预测影片市场反应的脑成像测试方案。比如,根据传统方法的调查结果,许多女性都表示不喜欢某位原来是摔跤手的动作明星,但当他在屏幕上出现时,脑成像却明白地显示,女观众的大脑中与容貌吸引力有关的区域频频“放电”。制片商可以根据这一结果调整对女性观众的推广策略。在进一步的研究中,还可以调查为什么同样被预告片所打动,有的人走进电影院,而另一些人最终并没有去看电影,这两种人大脑中的表现差异何在。 3.4 信任游戏 信任游戏发现,在多轮游戏中一个参与者的恩惠行为可以得到其他参与者在以后轮中信任行为的回报。这一研究试图理解,信任是如何随着时间的推移和游戏次数的增加而建立起来的。通过同时扫描两位参与者,分析同一参与者大脑内部和不同参与者大脑之间的差别,可以显示出两个不同的神经反应侧面。一个是神经反应的量值,它与参与者在接下来的一轮中的信任意图有关;另一个是神经反应的时间,随着参与者声誉的提高时间变动了14秒。背侧纹状体区发现了神经反应,尾状核的头部定位在基底神经节。研究者提议尾状核可能是接收并计算关于其他参与者行动的正当性和信任的交互行动的意图的信息。这可能与增强性学习中报酬预测错误信号的改变相似。 3.5 得失 受试者每人获得20美元去购买一系列的商品,他们浏览电脑屏幕上的商品及其价格,同时接受fMRI扫描。研究发现,当受试者浏览商品的时候,伏隔核被激活,它被认为与对快乐的期望有关。当受试者面对一个过高的价格的时候,一个叫做脑岛的区域被激活,而与平衡盈利和损失有关的脑区域的一部分——前额叶皮层内侧则被去活化。通过研究哪些区域被激活,可以成功的预测受试者是否会买某件商品。与感兴趣商品有关的脑区域和与平衡盈利和损失有关脑区域的激活意味着一个人将会决定购买某件商品。相反的,与过高价格有关的区域如果被激活,受试者将选择不购买该商品。这项研究对传统的关于消费者购买行为的经济学假设提出了挑战,该假设把消费者的决策视为一个二元选择,当前购买某件商品所带来的乐趣,和在未来由同样多的钱所能购买的商品所带来的乐趣。这说明消费者的决策是在当前购物的乐趣和当前支出的痛苦之间的一个权衡,这个观点可以解释为什么越来越多的信用卡持有者倾向于超前消费,这是因为他们不必立刻为购买的商品付钱,潜在的财务上的损失的痛苦被最小化了。 3.6 利他性惩罚 以科恩和哈佛大学经济学家莱布森为首的一个科研小组证实,在较短时间范围内的决策主要由边缘系统完成,它掌管着人的情感和本能行为。时间较长的决策则主要由掌管理智的额前皮层负责。通过对大脑的研究,作为经济学家长期以来无法破解的谜题而放弃研究的“利他性惩罚”现象也可以更好地为人所理解。在角色扮演中,接受测试者往往会惩罚其他参加测试者的不公正和不合作行为,即使这没有给他们造成损失。 费尔领导的研究小组发现,“利他性惩罚”有其生理上的基础。学者们解释说,当接受测试者决定是否对不公正行为进行处罚时,他们的大脑中有—个重要的奖惩系统区域被激活,显然,通过惩罚他们感到了满足。另外的实验表明:当一个人自己感觉痛苦时,大脑中活跃的区域和他观察其他人的痛苦时是一样的——这可能是人们不再采取自私行为的一个原因。
四、神经经济学的发展前景 随着脑成像技术和其他先进技术的发展成熟,目前能观察到更为详细的大脑活动过程。通过大脑扫描可以检测大脑的哪一部分在作经济选择时是活跃的。这些研究的结果最终可能使得,神经机制可能会替代目前在经济学中所使用的数学方程。 尽管如此,但人对大脑的认识目前仍然处于一个非常有限的阶段,存在着很大的发展空间,人类要进入真正的“读脑时代”还有很长的路要走。