社会困境是指个人利益和群体利益之间存在冲突的情景^[1]，渔业过度捕捞、过度依赖汽车而导致温室气体的累积，都是常见的社会困境。社会困境中的决策实质是对合作和背叛两个选项的抉择^[2]，具体而言，个人利益的最大化会导致集体利益的损害，这即为背叛行为；相反，对集体利益的选择会损失个人利益，这是合作行为。研究表明，决策受到很多因素影响，包括个人价值取向、物理环境等因素^[3]。人作为社会性动物，在生活中会产生与他人的交互，在此交互过程中则不可避免受到他人的影响，社会评价就是影响的方式之一。社会评价威胁是一种负性社会评价，它指的是关于品格、学术能力、社交技能或人际关系的负反馈^[4]。前人研究发现，社会威胁会对个体产生消极影响，人们受到威胁时会采取一些策略来降低或消除消极影响^[5]，采取合适的行为去平衡奖赏的获得与威胁的避免^[6]。由此推测，社会评价威胁可能会对社会困境中的决策行为尤其是合作行为产生影响。

       个体在决策中为了做出适当的选择，会对选择进行基于奖赏价值的评估^[7,8]。研究发现，眶额叶皮层(orbitofrontal cortex，OFC)与纹状体(striatum)都参与到了决策过程的价值评估^[9]。OFC能够对输入的刺激进行价值编码，结合已有信息，对预期奖赏进行价值评估，从而指导未来的行为^[10,11]。纹状体不仅参与对已获得奖赏的加工，还能对未来奖赏有预测作用^[8,12]。研究发现，社会困境中，尽管合作行为不是个体经济利益最大化的方式，但合作行为会带来比背叛更高的OFC和纹状体的激活^[13,14]，此外，在对合作和背叛两个行为的情绪评分上看，选择合作的高兴程度比背叛更高^[15]。这些发现都被认为合作行为本身是一种奖赏的有力证据，社会困境中选择合作可能是因为比起背叛所带来的经济利益，合作行为的奖赏价值更高。由以上研究可知，在神经层面上，OFC和纹状体都参与了决策过程的奖赏价值评估，且与奖赏价值大小有关。

       对于社会评价威胁条件下社会困境中的决策行为，OFC和纹状体是如何参与其中，与行为有何联系，目前仍缺乏深入研究。已有研究表明，大脑静息状态下的活动对人的心理、行为都有重要的预测作用^[16,17]。静息态磁共振功能成像^[18](resting-state functional magnetic resonance imaging，RS-fMRI)常用于研究大脑静息状态时的特征。局部一致性(regional homogeneity，ReHo)和低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuation，ALFF)是描述RS-fMRI信号的重要指标。其中，ReHo可以反映大脑自发活动的同步性^[19]，而ALFF可以反映出大脑神经元自发活动的强弱^[20]，因此，两者均可用于表示大脑静息状态时的局部特征，这些局部特征能够用来探究个体在行为上产生差异的神经机制。本研究采用社会困境研究中常用的囚徒困境任务(prisoner's dilemma，PD)，探讨个体静息状态下OFC和纹状体的活动情况(ReHo和ALFF)与人们在遭受社会评价威胁后的合作行为有何联系。

1　材料与方法

1.1　研究对象

       本研究共计60名健康的右利手受试者(平均年龄22.9岁，标准差2.17，范围为18～30岁，男22名，女38名)自愿参与。受试者被随机分为威胁组(平均年龄22.8岁，标准差1.97，范围为19～26岁，男11名，女19名)和非威胁组(平均年龄22.9岁，标准差2.38，范围为19～30岁，男11名，女19名)。所有受试者均为某大学的在校学生，视力或矫正视力正常，无任何精神疾病或精神系统疾病史。研究发现，大多数人具有积极的自我观念，因此自尊水平的分布偏高，低自尊的人很少。低自尊或抑郁的人遇到威胁后的反应与大多数人遇到威胁后的反应不一致，除此之外，为了避免社会评价威胁对低自尊或严重抑郁倾向的人造成不良影响，受试者的罗申伯格自尊量表得分需高于25，贝克抑郁量表得分需低于25。所有受试者在实验前都被告知了实验流程以及相关注意事项，并签署了知情同意书。本研究已通过华东师范大学伦理委员会审查批准。

1.2　实验任务

       实验任务由磁共振扫描和行为实验组成。所有受试者需先进行磁共振扫描，再完成行为任务，以避免行为任务对静息态扫描造成影响。

       行为任务改编自PD任务。在经典的PD任务中，共有甲乙两名参与者，参与双方均有合作和背叛两个选择，因而可能形成四种结果：双方均合作、双方均背叛、甲方合作乙方背叛、甲方背叛乙方合作。这四种结果给甲方带来的收益大小顺序如下：甲方背叛乙方合作>双方均合作>双方均背叛>甲方合作乙方背叛^[14]。本实验在此基础上，加入社会评价威胁这一变量。在进行PD任务前，受试者会先接受社会评价，再进行PD任务。

       行为实验分2 d进行。在第一天，征得受试者同意后，会让受试者提供一张本人照片，并告知受试者，陌生人将对此照片中的人进行喜爱程度的评价，评价结果会在实验当天反馈给受试者。实验第二天，受试者需填写罗森伯格自尊量表和贝克抑郁量表，确认罗申伯格自尊量表得分高于25，贝克抑郁量表得分低于25后，受试者会被告知以下信息：(1)他们会参与一项任务，任务中他们会遇到来自同一学校的30～50名不同的陌生搭档。(2)在每轮实验任务中，他们会看到选择界面，需要在该界面选择该次任务中是合作还是背叛，选择完成后，系统会呈现双方共同选择的结果，每轮任务的搭档均不同。(3)这些搭档在当天并未来到实验室，但已经提前采集好他们在任务中的选择。(4)他们及搭档的报酬是由双方共同选择的结果决定。具体来说，受试者所获报酬分为两部分，一部分是50元的基础费用，另一部分是在任务结果中随机抽取5%的结果相加而成。(5)陌生人对受试者做出的评价已经收集完成。该评价的内容是让陌生人判断照片中的人是否友善，是否喜欢该人，是否愿意与其成为朋友，如果喜欢且愿意，选择"喜欢"，若不喜欢或不愿意与其成为朋友，则选择"不喜欢"。(6)陌生人的评价在他们完成任务过程中分三次反馈，每次均是系统从总评价中随机抽取10名评价呈现。(7)在该评价反馈中，他们并不是只能被评价的被动者，实验结束后，他们也有机会对别人进行评价。(8)对他们进行评价的人与对他们进行任务的人并不是同一批人。

       事实上，这些搭档在PD任务中的选择以及评价结果都是提前设置好的。受试者在来到实验室后，被随机分为威胁组和非威胁组。威胁组收到的三次评价反馈中，出现"喜欢"的人数分别为4、3、2；非威胁组收到的三次评价反馈中，出现"不喜欢"的人数分别为10、10、9。本研究采用混合设计，分为三个组块。在一个组块中，受试者会先看到2 s系统正在抽取评价的提示，然后会呈现4 s评价反馈界面。评价以饼图方式呈现，饼图中绿色和红色的扇形面积大小分别代表评价中"是"和"否"的个数在10个评价中所占比例大小，并显示对应的人数。饼图上方是十个评价人的照片，照片选自中国情绪面孔图片库。接下来受试者需要完成PD任务。在PD任务决策过程中，受试者要在6 s内决定是否与搭档合作(右手食指按"1"代表"合作"，右手中指按"2"代表"背叛")，选择完成后受试者的选择结果会变成红色。最后4 s的结果界面会向受试者呈现双方最终的选择结果。决策界面和结果界面之间插入了1.5～2.5 s的空白间隔，两次PD任务之间有2～5 s的空白间隔，组块之间有4 s的空白间隔。每个组块包含14次PD任务，总计42次PD任务。PD任务中搭档的选择结果随机排列，在受试者内做了平衡，三个组块的顺序也是随机排列，在受试者间做了平衡(图1)。

       为避免评价反馈界面呈现的陌生人照片对PD决策过程产生影响，PD决策界面中，42名搭档以名字缩写的方式呈现(如"Chen Hong"缩写为"Chen H")。受试者会练习6次PD任务(搭档选择"合作"和"背叛"的各为三次)，以此来熟悉PD任务的界面和流程，再完成正式的行为任务。

       实验结束后，受试者需要以开放式问答形式写下对实验流程尤其是反馈评价的看法。

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图1  实验任务共包含三个组块。上图为一次组块的流程示意图
Fig. 1  The experiment task consists of three blocks and the figure above is the process of one block.

1.3　磁共振扫描参数

       本研究利用西门子3.0 T磁共振成像系统(Magnetom Trio TIM，Siemens, Erlangen，Germany)采集脑数据。磁共振扫描分为高清结构像和RS-fMRI扫描。首先采用多平面重建序列(multiplanar reconstruction sequence，MPR)得到高清结构像，该序列参数如下：TR 2530 ms，TE 2.34 ms，扫描层数192，层厚1 mm，FOV 256 mm×256 mm，矩阵=256×256。然后采用平面回波序列(gradient echo-planar imaging，EPI)进行RS-fMRI扫描，该序列参数如下：TR 2000 ms，TE 30 ms，扫描层数33，层厚4 mm，FOV 192 mm×192 mm，矩阵64×64。总扫描时间为14 min 16 s。受试者在扫描全程，需要保持头不动、闭眼、清醒、不做任何思考的状态。

1.4　RS-fMRI数据分析

       本研究采集的RS-fMRI数据利用了DPABI(a toolbox for data processing & analysis for brain imaging; http://rfmri.org/dpabi)软件工具包进行预处理和ReHo、ALFF分析。

       为了消除刚开始仪器不稳定对图像扫描的影响，在预处理之前需删除前10个时间点的数据。预处理过程如下：(1)时间层校正：降低因获取每层时间点不同所造成的差异；(2)头动校正：以扫描的第一帧图像为准，将每一帧图像与该图像对齐，剔除在任意方向上平动超过2 mm或转动超过2°的数据；(3)配准：将扫描获得的高清结构像配准到上一步产生的平均EPI图像；(4)分割：将已配准的高清结构像分割，并将分割得到的灰质、白质和脑脊液标准化到MNI空间；(5)空间标准化：由之前分析得到的标准化参数，对EPI图像空间进行标准化，重采样体素为3 mm×3 mm×3 mm；(6)滤波：利用滤波器(0.01～0.08 Hz)降低噪声带来的影响；(7)去协变量：去除头动、白质、脑脊液等协变量带来的影响。

       ReHo分析过程如下：(1)计算每个体素与它周围的26个体素的ReHo值，这里以27个体素作为一个团块进行计算，得到每个体素的ReHo统计图；(2)用每个体素的ReHo值除以全脑的平均ReHo值，再对ReHo图进行费舍尔Z转换以标准化；(3)将标准化后的ReHo图进行高斯平滑(6 mm×6 mm×6 mm)。

       ALFF分析过程如下：对预处理后的图像平滑，将0.01～0.1 Hz下信号的功率谱进行开方并计算平均值得到ALFF的值。

       回归分析采用SPM8 (www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software/spm8)软件包进行。将受试者年龄、性别作为协变量，通过回归分析将全脑ReHo值、ALFF值分别与合作率进行相关性分析。当脑区激活水平在体素水平(voxel level)满足阈限P<0.005(未校正)及簇水平P<0.05 (family-wise error，FWE校正)时，认为该脑区的激活显著。

2　结果

       在数据分析中，有11名受试者数据被排除。其中，6名受试者未能完成行为任务，2名受试者在实验后的描述中，对实验中的评价反馈产生怀疑，3名受试者在静息态扫描中头动超过2 mm或2°。本研究共计49名受试者的数据有效(平均年龄22.9岁，标准差2.18，范围为18～30岁)，其中威胁组24名(平均年龄22.7岁，标准差1.92，范围为18～26岁)，非威胁组25名(平均年龄23.1岁，标准差2.42，范围为19～30岁)。

2.1　行为结果

       受试者的自尊量表和抑郁量表得分表明，两组受试者在自尊水平[t(47)=1.87，P>0.05]和抑郁倾向[t(47)=0.34，P>0.05]上无显著差异。

       对两组受试者的合作率进行2(评价威胁：威胁、非威胁)×3(组块：第一个组块、第二个组块、第三个组块)重复测量方差分析(图2)。方差分析结果表明组块主效应显著[F(2，94)=26.42，P<0.001，偏η²=0.36]，事后检验(Bonferroni校正)表明，第二(0.48±0.03)、三(0.44±0.03)两个组块的合作率与第一个组块(0.61±0.02)的合作率均有显著差异(P<0.001)。威胁组(0.47±0.16)和非威胁组(0.54±0.15)的评价威胁主效应不显著(P>0.05)。条件和组块的交互作用显著[F (2，94)=4.40，P<0.01，偏η²=0.09]，事后检验表明，威胁组的组块效应显著[F(2，69)=10.13，P<0.001]，进一步分析表明(Bonferroni校正)，第一、二个组块合作率差异显著(PS<0.01)，第一、三个组块合作率差异显著(PS<0.001)，第二、三个组块合作率差异不显著(PS>0.05)；非威胁组的组块效应不显著(PS>0.05)。另一个方向的简单效应分析表明，威胁组和非威胁组的合作率在第一个组块、第二个组块差异不显著(P>0.05)，在第三个组块差异显著[F(47)=-2.30，P<0.05]。

       综上可看出，威胁组和非威胁组在第一个组块时合作率并无差异，但威胁组随着威胁次数的增多，合作率从第二个组块开始显著下降，威胁组和非威胁组的合作率在第三个组块差异显著。

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图2  两组受试者在不同组块的合作率(*表示P<0.05；**表示P<0.01；***表示P<0.001)
Fig. 2  The cooperation rates of the two groups in different blocks. *indicates P<0.05, **indicates P<0.01, ***indicates P<0.001.

2.2　脑数据结果

       数据分析发现，在威胁条件下，右侧OFC的ReHo值和ALFF值均与总合作率呈负相关(图3，表1)，与第一、二个组块的合作率无相关，与第三个组块的合作率呈负相关(图4，表2)。进一步，抽取威胁组右侧OFC的平均ReHo值和ALFF值，用这该区域的ReHo值和ALFF值分别与合作率做散点图(图3B，图4B)。

       在威胁条件下，纹状体的ALFF值与总合作率呈负相关(图5，表1)，与第一、二个组块的合作率无相关，也与第三个组块的合作率呈负相关(图6，表2)。进一步，抽取纹状体的ALFF值，用该区域的ALFF值与合作率做散点图(图5B，图6B)。

       在非威胁条件下，未发现与合作率有显著相关脑区。

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图3  A：ReHo值与ALFF值均与总合作率呈显著相关的脑区：右侧OFC；B：威胁组右侧OFC的平均ReHo值和平均ALFF值与总合作率的散点图，每一个点代表一个受试者的数据
图4  A：ALFF值与总合作率呈显著相关的脑区：纹状体；B：威胁组纹状体ALFF值与合作率的散点图，每一个点代表一个受试者的数据
图5  A：ReHo值与ALFF值均与第三组块合作率呈显著相关的脑区：右侧OFC；B：威胁组右侧OFC的平均ReHo值和平均ALFF值与第三组块合作率的散点图，每一个点代表一个受试者的数据
图6  A：ALFF值与第三组块合作率呈显著相关的脑区：纹状体；B：威胁组纹状体ALFF值与合作率的散点图，每一个点代表一个受试者的数据
Fig. 3  A: Brain regions of the threat group, right OFC, which exhibited significant correlations between the ReHo values and the total rates of cooperation, the ALFF values and the total rates of cooperation. B: Each scatter plot showed the correlations between ReHo values and the total rates of cooperation, ALFF values and the total rates of cooperation, in the corresponding region of the threat group. Each dot represented the data from one participant.
Fig. 4  A: Brain regions of the threat group, bilateral striatum, which exhibited significant correlations between the ALFF values and the total rates of cooperation. B: Each scatter plot showed the correlations between ALFF values and the total rates of cooperation, in the corresponding region of the threat group. Each dot represented the data from one participant.
Fig. 5  A: Brain regions of the threat group, right OFC, which exhibited significant correlations between the ReHo values and the cooperation rates of the third block, the ALFF values and the cooperation rates of the third block. B: Each scatter plot showed the correlations between ReHo values and the total rates of cooperation, ALFF values and the total rates of cooperation, in the corresponding region of the threat group. Each dot represented the data from one participant.
Fig. 6  A: Brain regions of the threat group, striatum, which exhibited significant correlations between the ALFF values and the cooperation rates of the third block. B: Each scatter plot showed the correlations between ALFF values and the cooperation rates of the third block, in the corresponding region of the threat group. Each dot represented the data from one participant.

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表1  威胁组ReHo值及ALFF值与总合作率呈显著相关的脑区
Tab.1  Brain regions whose ReHo and ALFF values negatively correlated with the total cooperation rates of the threat group

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表2  威胁组ReHo值与ALFF值与第三个组块合作率显著相关的脑区
Tab. 2  Brain regions whose ReHo and ALFF values negatively correlated with the cooperation

3　讨论

       本研究利用基于RS-fMRI的ReHo和ALFF的方法，从个体层面上探讨了OFC和纹状体的活动情况与受到社会评价威胁后社会困境中决策行为的联系。行为结果表明，受到社会评价威胁后的个体，在社会困境中的合作行为与未受到社会评价威胁的不同，且这种不同随着威胁次数增加会表现得更显著；未受社会评价威胁的个体在社会困境中的合作行为变化差异不显著。RS-fMRI的结果表明，在受到社会评价威胁后，个体在社会困境中的决策行为存在差异，该差异与脑区的局部特征值相关。其中，右侧眶额叶的ReHo值和ALFF值与合作率呈负相关，纹状体的ALFF值与合作率呈负相关。在非威胁条件下未发现与合作率呈显著相关的脑区。

       用全脑ReHo值和ALFF值与合作率做相关分析后发现，威胁组右侧OFC的ReHo值和ALFF值与总合作率以及第三个组块的合作率呈负相关。说明右侧OFC的ReHo值和ALFF值越高，受到威胁后在社会困境中的总合作率越低，受到多次威胁后在囚徒困境中的合作率越低，即更易背叛。以往对于决策的研究发现，在决策行为中，OFC能够对包括食物、金钱刺激的奖赏进行价值编码^[21]，对该决策中的价值信息进行整合和评估，进而指导未来的行为^[22]。因此，OFC的ReHo值和ALFF值越高的个体，在受到社会评价威胁后，可能对价值评估更敏感，在社会困境中选择时，会将人际关系中的损失转移为对物质奖赏的追求，使背叛行为的奖赏价值高于合作行为，从而导致合作率明显下降。

       此外，威胁组纹状体的ALFF值与受到威胁后任务中的总合作率、第三个组块的合作率呈负相关。说明纹状体的ALFF值越高，受到威胁后在社会困境中的总合作率越低，受到多次威胁后在社会困境中的合作率越低，即更易背叛。以往研究发现，纹状体在奖赏过程中有关键作用^[23]，金钱奖赏和抽象奖赏都经过纹状体处理^[24,25]，潜在金钱奖赏越高，纹状体激活越大，预期获得金钱越多，纹状体激活越大^[26]。因此，纹状体ALFF值越高的个体，可能对奖赏的期待越高，在受到社会评价威胁后，人际关系的损失使合作行为的奖赏价值在决策中不占优势，而物质奖赏的价值升高，使其对金钱的渴求度更高，从而更愿意选择背叛。

       由此可知，右侧OFC和纹状体的ReHo值和ALFF值与社会评价威胁后在社会困境中的决策行为有关，但两者具体是如何调节决策行为，二者在此过程中是否有联系，本研究目前分析的结果尚无法得到，这一点可以在未来的分析研究中，进一步探讨。

       结论：本研究利用RS-fMRI的ReHo和ALFF的方法，在全脑水平上，探究了静息状态下的个体差异，以及该差异是否与遭受社会评价威胁后，人们在社会困境中的决策行为有关。结果发现，相比于非威胁组，威胁组在接受多次社会评价威胁后，在社会困境中的合作率显著下降。右侧OFC的ReHo值和ALFF值，纹状体的ALFF值与威胁状态时社会困境中的总合作率以及多次威胁后的合作率呈负相关。以上结果表明，右侧OFC的ReHo值和ALFF值，纹状体的ALFF值与社会评价威胁累积后在社会困境中的决策行为有关，且似乎可以预测该决策行为的变化。