情節式未來思考的認知神經機制

(西南大學 心理學部，重慶 400715)

回憶過去和想象未來是人類的基本認知功能。在心理上模擬未來(情節式未來思考)的能力對認知和行為至關重要[1]。盡管存在爭議，但思考未來一直被認為是人類區分于其他物種的獨特能力[2]。很久以來，記憶研究主要關注過去，記憶的實驗研究和理論分析通常關注如何保持和回憶過去經驗，并說明恢復已儲存信息的認知過程和神經過程[3-6]。對提取過去經驗的過度關注，導致研究者忽略了記憶的一個潛在的重要功能，即記憶在個體想象、模擬或思考未來中的作用。直到最近，個體對未來事件的思考在心理學和神經科學領域才引起研究者的極大關注[2,7-9]，并在情節記憶基礎上[10]，提出了情節式未來思考(episodic future thinking, or episodic future thought，以下簡稱EFT)的概念——將自我投射到未來以提前經歷某事件的能力[2,7]。EFT在心理學的很多領域，例如認知、社會和人格、發展、臨床和神經心理學中具有重要的解釋價值[3,11]。

EFT的認知和神經機制研究在國際上一直是認知神經科學領域的前沿課題，還成為Science雜志2007年度重大科學突破之一[12]。但是，國內鮮有研究涉足這一領域。因此，學界有必要對這項國際前沿課題進行研究。大量研究揭示，回憶過去和想象未來在很大程度上依賴共同的認知過程和腦區[6,13-16]。下面對EFT的認知機制和神經機制進行述評。

一 EFT的認知機制

(一)EFT的構建過程

EFT在很大程度上依賴情節記憶，回憶過去和想象未來是具有密切關系的心理單元(mental faculties)[4,8]。情節記憶和未來思考使用類似的機制，EFT的構建要求提取或靈活整合儲存在情節記憶中的信息(如物體、人物、行動、位置、情緒等細節)[17]。例如，情節式未來思考可能包括知識結構不同水平(例如具體性)的暫時激活模式，關于個體未來的一般知識為提取、整合和解釋情節細節提供了背景或框架。情節式未來思考的構建可能是一種拖延性生成過程，一般個人知識的存取可能早于情節細節。但是，人類如何精確地構建未來事件的心理表征尚不清楚，未來情節構建可能部分依賴于語義知識[18-19]，但不同知識結構對EFT構建的貢獻在理論或實證方面尚未得到系統檢驗。

(二)回憶過去和想象未來如何聯系

與情節記憶的大量認知研究相比，涉及到情節未來思考的證據較少。把過去和未來事件相聯系的著名嘗試是Tulving提出的“心理時間之旅”，認為回憶過去經歷和模擬未來事件是相聯系的，兩者所依賴的情節記憶系統允許個體從現在分離出去，把自我投射到過去或未來[20]。這種觀點解釋了過去事件和未來事件的密切關系。想象未來事件與自傳體記憶也具有相似性[21]。根據構建性情景模擬假設，自傳體記憶的一個重要功能是想象可能的未來事件[3,13]。很多研究強調過去事件和未來事件之間的相似性，因為兩者都包含具有類似特征或情節內容的重構過程[3,15]。重要的是，回憶過去和想象未來均涉及到心理時間之旅[22]。Tulving基于情節記憶提出了把自我投射到可能未來的能力[23]。最近的研究檢驗了情節記憶和EFT的關系，并認為情節記憶的功能之一是賦予個體想象未來事件的能力[3,17]。情節記憶和EFT盡管存在眾多相似性，但是對于兩者如何通過心理時間之旅發生緊密聯系及其認知機制尚不清楚。

(三)基于現象學特征的認知差異

未來事件模擬通常與事件的情緒喚醒有關。一些研究認為，積極事件和消極事件比中性事件更容易記憶，情緒喚醒在某些條件下可能會損害記憶[24-25]。Szpunar, Addis和Schacter發現，消極模擬比積極或中性模擬更難記憶[26]。這些效應可能反映了情感衰退偏差(fading-affect bias)，即消極反應消退速度快于積極反應[25-26]。上述不一致的結果反映出幾個問題：1.既然存在情感衰退偏差，為什么創傷經歷不易遺忘？2.情緒性未來事件經常涉及到遠期未來(例如退休)，之前的研究結果是否也適用于遠期未來？3.之前研究表明健康個體“記憶的未來”(remembered future)可能格外美好，但是對某些情感障礙患者(如抑郁、焦慮)EFT的特點仍不得而知。4.對于EFT如何隨時間發生變化以及情緒體驗模擬能否給予特別記憶所知甚少。

EFT的年齡差異也備受關注。一些研究對年輕人和老年人回憶過去事件進行比較，發現老年人比年輕人產生的內部細節(情節性)少，外部細節(語義性)多[27]。這為理解老年人回憶過去和想象未來提供了支持。最近的研究驗證并擴展了上述研究[28]。研究使用實驗重組范式，并把想象未來和回憶過去進行比較，發現老年人比年輕人對想象的事件和回憶的事件生成更少的情節細節；未來事件比過去事件包含更多的外部細節，而對于過去事件和未來事件有一種內部細節增多的趨勢。一種推測是，由于過去事件在時間方向上與個體在模擬情節細節時所使用的過去情節事件相同，因此在想象過去事件時比想象未來事件時更容易獲取并包含額外的情節細節。未來研究需要確定這種機制的可行性。

總之，情節記憶和情節式未來思考之間存在密切關系。情節式未來思考研究關注情景記憶的作用，卻忽略了記憶其他方面的影響。例如，內隱記憶對情節式未來思考的影響未得到系統檢驗。盡管個體過去的經歷提供了思考未來建構的框架，但過去對未來的影響在多大程度上是受意識覺察的則需要進一步驗證。

二 EFT的神經機制

(一)想象未來是否具備專屬腦區

雖然EFT和回憶過去存在密切關系，但也有研究發現EFT的腦區激活有別于回憶過去，可能與其他腦區有關。例如，Addis等人發現，被試建構心理表征時，EFT和記憶在海馬前部出現不同的激活[13,29-30]。這種差異可能與將不同事件細節與未來事件心理表征結合起來的額外過程有關。與回憶相比，被試想象新穎的未來事件時，前海馬優先參與這一過程，表明該區域在整合新穎事件時具有重要作用[29]。一個有趣的發現是，長期被認為在記憶中具有重要作用的內側顳葉(MTL)，在個體想象或模擬未來事件時也有類似的激活[15]。因此，研究者對內側顳葉(尤其是海馬和海馬旁回)在EFT中的作用進行了深入分析，確定了內側顳葉(海馬回和海馬旁回)對EFT的作用[6,31-34]。但也有不同的觀點，一項研究表明，與事件模擬和回憶的其他形式相比，構建新穎具體未來事件的詳細表征過程不同程度地涉及到右側前海馬[31]。另一項研究則證明，內側顳葉受損的遺忘癥患者想象未來事件的能力與控制組無差異，因此認為內側顳葉對于未來思考也許不是必須的[35]。總之，EFT的專屬腦區研究尚無定論。

(二)想象未來和回憶過去的腦區差異

雖然回憶過去和想象未來的神經基礎存在相似性[13,15]，但二者屬于不同的時間方向，在腦區激活上存在不對稱性和差異。Suddendorf指出，情節記憶和EFT是可以分離的，因為未來具有不確定的固有特性[36]。一些研究揭示了情節記憶和EFT腦區激活模式的差異，但結果很不一致。例如，Szpunar等人在被試想象個體身體動作激活的腦區中觀察到與未來相關的腦區活動[15]，但未觀察到與過去的相關激活。最近研究表明，構建未來事件比回憶過去事件更多地激活海馬回[31]。Addis等人在早期事件構建的很多區域觀察到回憶過去和想象未來的差異，但在精致化階段僅在顳中回存在差異[13]。由于過去事件和未來事件在某些現象學特征上存在差異[30,37]，因此現象學特征差異可能是發現情節記憶和未來思考腦區激活模式差異的關鍵。總之，至今尚無研究對現象學特征進行最佳匹配，情節記憶和EFT之間腦區激活差異的具體模式還不清楚。

(三)回憶過去和想象未來是否共享大腦系統

一般認為，回憶過去和想象未來共享大腦的某些結構，但在具體功能和表現上又有所不同。對該問題的研究主要關注以下主題。

第一，時間距離和事件具體性的影響。一項研究讓被試根據線索構建過去或未來事件，發現過去和未來事件的精細化過程激活了共同神經網絡[13]。但是，該網絡內的腦區對事件特征(如細節數量、時間距離等)出現了不同反應。Addis和Schacter認為，左后海馬對構成過去和未來事件的細節數量有反應，而左前海馬對未來事件細節的數量有不同的反應，過去事件距離現在越近右側副海馬回活動越強烈，而雙側海馬激活與遠距離未來事件有關，表明過去和未來事件的共同神經機制激活可能根據事件處于過去還是未來的遠近而有所不同[30]。EFT的腦區激活不僅受時間距離和細節數量的影響，最近的研究還發現了事件具體性效應，與過去事件和一般事件相比，構建未來事件和具體事件時右側前海馬有更多激活[31]。這些結果表明，與其他形式的未來事件思考和回憶相比，構建新穎具體未來事件的表征使右側前海馬表現出激活。但是，從未有研究把時間距離和事件具體性結合起來對EFT的腦區激活特征進行過驗證。

第二，EFT腦區激活的年齡差異模式。回憶過去和想象未來在認知方面存在年齡差異，但其神經基礎仍不清楚。腦成像研究探討了老年人自傳體記憶的神經基礎。例如Viard等人證明老年人回憶過去事件時激活了與年輕人相同的一些核心網絡，包括雙側海馬區[38]。最近，Viard等人發現，老年人在考慮未來事件時也激活這個網絡，包括海馬回；過去事件的情節特性與海馬激活有關，未來事件的情節特性與額下回和側顳區活動有關[39]。Addis等人研究表明，老年人和年輕人在自傳體任務中激活了類似的網絡，但網絡激活表現出某些重要的年齡差異；在事件構建階段，老年人在支持情節細節的腦區比年輕人出現更少的激活，例如內側顳葉和楔前葉；在后期階段，老年人激活了支持自傳體事件精細化的內側和外側顳葉，這可能反映了老年人在描述過去和未來時概念信息作用的增加[40]。但是，未來研究需要把這些在自傳體事件表征中與年齡相關的變化和神經活動變化直接聯系起來。而且，由于老年人在評定未來事件時可能更為情緒性、更具有個人意義[30][41]505-525，因此老年人與年輕人在未來思考上可能還存在其他區分方式。

三 進一步研究方向

如前所述，回憶過去和想象未來依賴共同的認知過程，很多相同的腦區參與回憶過去和想象未來。EFT研究盡管取得重大進展，但仍存在一些問題需要深入探討。

(一)記憶在EFT中的作用

記憶的一個重要功能是通過想象的情節為預測未來提供基礎，因此把過去經歷的成分整合為新穎未來事件的能力是一種適應過程[5]。一些研究為未來模擬的適應功能提供了證據[42-43]。其中一個研究主題涉及到情緒事件模擬與記憶的聯系。有研究認為，對未來的看法與樂觀偏向(optimism bias)有關[44]62-87，來自fMRI的證據把該偏向與情緒腦區的活動降低相聯系[45]。這些發現與人們記憶消極、積極和中性未來事件模擬時的行為研究相吻合，與積極或中性模擬的細節相比，消極模擬的記憶效果更弱[26,46]。另外，未來事件的重復模擬使事件更可能出現，重復模擬可能的未來事件之后，這些事件的主觀可行性會增加，但是該效應只針對積極和消極事件，中性事件無此效應[26]。未來研究需要在情緒模擬神經機制的研究基礎上檢驗這種認知偏向的神經機制。

情節記憶在EFT中具有重要作用，但語義記憶對想象未來也有潛在貢獻[47-49]。例如，Klein等人檢驗了語義記憶在思考未來中的作用[50]。這種聯系也得到其他研究的支持：1.語義記憶受損患者在形成具體未來情節的能力以及構建語義未來情節方面表現出受損[51-52]；2.有些靜默網絡腦區在EFT和語義未來思考任務中受到了激活[53]；3.一般個人知識或語義知識在健康個體構建未來事件時有助于情節細節的提取，這為解釋未來事件構建提供了基礎[1,54]。一項研究指出，嚴重的遺忘癥患者(K. C.)不能從個人過去經歷中回憶具體情節，也不能想象未來的具體情節，遺忘癥患者在未來決策時可能依據完整的語義記憶[55]。因此，更全面地理解情節記憶和語義記憶過程對EFT的單獨或交互影響是未來研究的一個重要方向。眾所周知，基于語義記憶的未來思考嚴重依賴側顳葉和前顳葉區[13,31]，這需要更多的直接檢驗。

(二)海馬回對EFT的作用

Addis和Schacter指出，情節式未來事件模擬包括三個過程：一是獲得用于模擬的情節記憶細節，二是這些細節必須重組并整合進時空背景，使模擬具有一致感，三是如果模擬影響未來行為，需要將其成功地編碼進記憶中，這些過程在某種程度上依賴海馬回[56]。但是，一個懸而未決的問題是，海馬回的不同亞區是否與具體的過程存在具體聯系？由于后側海馬支持過去經歷細節尤其是空間細節的提取，而前側海馬支持把提取的細節重組為一致性情節，因此兩個腦區都支持成功編碼。上述觀點可以闡明海馬回受損是否損害想象未來的能力[35,57]。對海馬回受損患者的未來研究需要采用更精致的實驗設計，探討細節獲取、重組或模擬編碼是否受到破壞，理解每種情況下受損腦區的具體模式是非常關鍵的，海馬受損的性質和部位也至關重要，未來模擬構建和編碼的不同受損情況也許取決于海馬受損的性質。

腦成像研究表明，海馬回活動存在偏側效應[13]，過去和未來事件共同的海馬活動在左側海馬明顯，但是未來>過去效應只在右側海馬明顯。其他一些與未來思考相關的研究也報告了右側優勢[31-32]。但仍有研究認為這些活動是雙側優勢[29]。有趣的是，僅僅右側海馬受損的患者在產生詳細的未來模擬時出現困難[9]，表明右側海馬的確對未來模擬至關重要。未來研究需要確定右側海馬對未來情節模擬的具體貢獻。例如，未來情節模擬和編碼過程通過兩種方式相聯系：認知方面，越詳細的模擬越能成功編碼；神經方面，兩個過程均涉及右前側海馬，因此很難將這些過程進行區分。一種有效的方式是檢驗細節重組和成功編碼是否受具體海馬亞區的調節。海馬結構是一個包括多種不同腦區的回路，包括齒狀回、三個海馬角(CA1/CA2/CA3)區域和腦下腳。在海馬回的輸入結構(齒狀回/CA2/CA3)和輸出結構(腦下腳/CA1)之間存在功能性區分。具體而言，輸入結構涉及到編碼，輸出結構更多涉及到綁定(binding)。把這些發現推論到未來模擬領域，未來模擬過程中的細節重組可能與CA1和腦下腳具有不同的聯系，而成功編碼與齒狀回和CA2/CA3存在聯系。最近的進展獲得了海馬回亞區結構高分辨率的圖像，這無疑能促進研究不同海馬回亞區的作用。

(三)EFT與時間折扣

時間折扣(temporal discounting)理論認為，人們通常會根據獎賞之前的延遲程度降低未來獎賞的價值[58]。Boyer指出，基于過去經歷模擬未來事件是一種重要的適應功能，允許個體以一種降低時間折扣從而產生較少沖動和更有遠見的決策方式以表征未來獎賞的情緒內容[59]。研究表明，當人們想象未來獎賞時表現出一種更喜歡帶來長期收益的增強趨勢[60-61]。fMRI掃描結果表明，情節模擬的時間折扣效應與獎賞加工所涉及的海馬回和前額皮層有關[60]。這些發現為檢驗易沖動人群(如物質成癮)未來情節模擬的折扣效應及其神經機制提供了未來研究的基礎。

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