“生成認知”視閾下合作的雙人超掃描范式

張裕煊

摘?? 要|“生成認知”視閾下的合作是指每個主體都在某種程度上考慮其他主體的利益和目標，并采取行動與他人的反應進行協同或互補的行為。在合作過程中主體需要與他人的行為和意圖緊密相連，主體意圖在動態交互過程中生成和傳遞，從而達成對彼此的理解。互動是合作的關鍵要素，超掃描技術的發展使自由交互的合作研 究成為可能。本文在比較合作與聯合行動、人際協調等概念辨析的基礎上，以互動過程為主線，對常見的雙 人合作超掃描范式進行述評，同時對合作的共同意向理論進行介紹，并對未來研究方向進行了展望，對人類 互動合作研究具有潛在的推動作用。

關鍵詞|合作;生成認知;社會互動;超掃描;共同意向

1??? “生成認知”視閾下合作的概念

合作是人類參與社會互動的基本方式之一[1]。一直以來，盡管哲學家與心理學家對合作進行了廣 泛的研究，但至今尚未能夠清晰地界定一項活動或行為是否具有合作性。目前主流的觀點大多將合作定義為兩個或多個個體協調彼此以追求共同目標的行為[2，3]，合作的成敗本質上依賴于個體的社會認知能力，即對他人心理狀態的感知能力，個體通過理解并預測對方的意圖和行動從而實現共同目標[4，5]。然而巴特菲爾（Butterfill，2012）[6]指出這種定義假定合作中的個體具備較高水平的認知能力，如建立元 表征并將心理狀態歸因于自己和他人的能力，忽略了早期合作的可能，簡言之，這種定義是以成年人為基礎構建的，很難精確描述那些不具備較高水平認知能力的個體間的合作，例如，嬰兒和自閉癥兒童[7]。

為了從發展的角度對合作進行定義，凡塔西亞等人（Fantasia et al.，2014）從意義建構和參與式意義建構兩個概念出發，提出合作是指每個主體都在某種程度上考慮其他主體的利益和目標，并采取行動與他人的反應進行協同或互補的行為。合作不僅僅是主體意向性的表現形式，而且還以一種有意義的方式令兩個互動主體間的知覺—運動環路相連并實現耦合，并隨合作的展開引發主體行為潛在的可能性， 塑造和建構相應的身體動作反應，簡言之，主體間的合作并非兩個笛卡爾式心靈之間的對話，而是一種肉體間性（Intercorporality），是一種身體的認識活動[8]，在合作過程中主體不需要進行推理或心理模擬， 而是依靠社會知覺，以一種動力學方式與他人的行為和意圖緊密相連，主體意圖不斷在動態交互過程中生成、傳遞，達成對彼此的理解，從而實現共同目標[9，10]。

綜上，本文中提到的合作是一種“生成認知”視閾下的合作，生成認知認為社會認知生成于大腦、身體和環境三者之間相互耦合形成的動態系統中，社會情境會影響主體的意義建構，主體在互動中做出何種行為取決于當下的情境和互動過程本身[11]。從這個意義上講，雖然直接感知提供了大量重要的信息， 但在合作過程中形成的知覺—運動環路才是行為產生的基礎。理解合作特別需要關注社會互動過程，關注合作的情境性、動力性和動態性。隨著研究的深入，不同領域對合作提供了新的視角，而這在一定程度上也導致了部分概念間關系的混淆，如聯合行動、人際協調等。鑒于此，本文對與社會互動相關的核心概念進行辨析，并介紹合作相關超掃描研究范式和理論對未來研究方向進行展望。

2??? 合作與聯合行動

聯合行動（Joint Action）是一種復雜的社會互動形式。從哲學角度講，聯合行動是指包含多個個體共同意向的互動形式，其特征包括對彼此的動作和意圖進行反應、承諾完成共同的目標、通過角色轉換相互支持[2，12-14]。塞邦斯等人（Sebanz et al.，2006）[15]提出一個更具包容性的定義，將兩個或多個個體通過行為協調改變環境、產生共同結果的任何社會互動形式都稱作聯合行動，如一起粉刷房子、一起散步等[16]。

合作與聯合行動的概念部分重疊，是一種特殊的聯合行動[17]。當聯合行動中的個體間存在一種共同的內源性的因素，像一根無形的“指揮棒”，引導個體基于一定的行為模式，追求共同目標時，這種聯合行動就等同于合作[18]。

3??? 合作與人際協調

人際協調（Interpersonal? Coordination）是社會互動中個體在時間和形式上非隨機化、模式化或同步化行為的統稱[19]，即在特定的社會情境下，主體間行為、情緒和認知隨時間的推移逐漸趨于統一的現象， 其特征是兩人或多人參與、同時在場、迅速（短時間內）發生且自發（無意識控制）出現[20]。

合作過程中需要一定程度的人際協調，需要個體行為的相互耦合，是一種即時的、有意義的人際協調。然而，并非所有的協調行為都屬于合作，如同步、模仿等。判斷兩人或多人互動是否具有合作性的關鍵在于，個體間是否形成追求目標的共同意愿，且每個個體都打算為實現該目標做出貢獻[21]。在合作過程中， 共同目標是靈魂，共同意愿是內在動機，行為協調負責從外部保證合作活動的順利進行。

4??? 生成認知視閾下合作的超掃描范式

以往的合作研究往往聚焦于混合動機沖突情境（如囚徒困境）中的合作，而對人們在互動情境中合作的態度與行為知之甚少[22]，以往研究忽略了個體之間的相互作用以及那些只能從互動中獲取的特定信息，忽略了社會互動的依存性和動態性[23]，無法解釋互動中個體認知過程的重疊，舉例來說，對話者不會等到話音結束時才開始理解對話內容，然后再決定如何回答。忽略互動的原因很簡單，一是因為受先驗知識的影響，互動一般被視為背景因素，研究者更多致力于內部機制的探討，從個體內部尋找行為的原因;其次是互動的過程極其復雜且不可控，尤其是探究行為的發展軌跡時，可能會受到多重混淆變量的交互影響，因此實驗心理學家更傾向于以 “第三人稱”的方式開展行為研究，而非“第二人稱” 的方式[10，24]。

蒙塔古等人（Montague et al.，2002）[25]首次提出“超掃描（Hyperscanning）”的概念：在互動過程中同時掃描兩個被試的大腦，以揭示相互作用是如何隨時間展開的。巴比洛尼等人（Babiloniet al.，2006）[26]第一次給出了超掃描的確切定義：對兩人或多人大腦的血液動力學特征或神經電生理 活動進行同步記錄的技術。超掃描的優勢主要有以下兩點：（1）對互動中所有個體的大腦活動進行測量，收集與互動有關的動態信息;（2）使互動研究成為可能，提高了研究的生態效度。超掃描技術為研 究社會認知背后的神經機制提供了新的視角，如研究者發現社會互動中的個體間存在腦間同步（inter- brain synchrony，IBS）。

一個關鍵的科學問題是，合作是如何在大腦中實現的[27]。互動大腦假說認為，互動是合作的關鍵 要素，無論是否從發展的角度出發，互動都影響著合作中的社會理解問題[10]，近來的合作研究中（包 括行為和神經科學研究），研究者們采用的范式大多是根據先前聯合行動范式或日常行為情境改編而來。在此基礎上，有研究者總結了合作研究的三個關鍵特征：（1）應用目標結構，使個體有理由進行合作;

（2）提供特殊的規則和機制，使合作的實現有章可循;（3）合作過程中允許互動[28-30]。

隨著超掃描技術的應用，高生態效度的互動范式變得越來越普遍，使我們能夠重建日常社交生活的動態互動過程，更深入地了解大腦在現實互動場景中的工作模式，同時提供關于腦—腦之間神經活動相互作用的新見解[31，32]。根據互動過程的實施方式，合作范式可以分為計算機化范式和由日常場景改編的范式。計算機化范式是指那些通過計算機程序設計、計算機屏幕展示、操作簡化的互動范式。其中， 根據任務的規則，合作范式也可劃分為同時型互動范式、回合型互動范式及實時互動范式[33，34]。在雙人互動中，個體很快便能預測互動過程的發展，而在更大的群體中，會增加合作任務的復雜性，引入其他混淆變量。在這里，我們主要介紹一下與合作相關的雙人互動范式。

4.1 計算機化范式

4.1.1??? 棋盤游戲

棋盤游戲（Pattern Game），又稱建造者游戲（Builder Game），最早是由戴西迪等人（Decety et al.，2004）[3]設計的一種交互任務，屏幕上呈現一個由 5×5 網格的游戲棋盤，游戲開始前棋盤上方出現目標圖案，被試依次移動固定位置生成的棋子來組成目標圖案。兩名被試輪流控制不同顏色的兩種棋子，棋子每 2 秒生成一個，兩種顏色的棋子交替生成。其中一名被試被指定為建造者，負責復現目標圖案。合作條件下，另一名被試需要幫助建造者完成任務;競爭條件下，另一名被試需要阻礙建造者完成任務。游戲結束后，根據游戲過程中兩名被試的具體反應計算錯誤率作為他們的游戲表現。后來，有研究者對初始游戲規則設置進行了拓展，增加了并行條件，即兩名被試同時控制各自的棋子，根據指令完成任務[35]。

4.1.2??? 聯合繪圖任務

聯合繪圖任務（Joint Drawing Task），又稱蝕刻素描任務（Etch-a-Sketch Task），屏幕上隨機呈現一種形狀圖案（如平行四邊形），從圖案的某點開始，要求一名被試控制畫筆移動的“左右”方向，另一名被試控制畫筆移動的“上下”方向，兩人盡可能以最精確地方式將圖案描繪一遍。任務結束后，統計任務過程中花費的時間以及圖案的準確率作為他們的任務表現[36，37]。

4.1.3??? 聯合按鍵任務

聯合按鍵任務（Joint Key-press Task），又稱“同步按鍵任務”（Synchronizing Key-press Task）或合作按鍵任務（Cooperative Key-press Task），目前主要有兩種任務設置：第一種任務要求兩名被試默數 10 秒后盡可能同時按鍵，第二種任務要求兩名被試在目標刺激出現時盡可能同時按鍵，任務共包含較多試次，每輪按鍵結束后要求被試根據反饋不斷調整彼此的按鍵反應，當按鍵同步或接近同步時，兩名被試會共同得分，反之會扣分。任務結束后，根據游戲過程中兩名被試的具體反應計算按鍵同步率作為他們的任務表現[38，39]。

4.1.4??? 手指敲擊任務

手指敲擊任務（Finger Tapping Task）首先要求兩名被試首先跟隨固定的節拍敲擊手指，節拍停止后， 兩名被試既要參考之前的節拍間隔，又要盡可能與同伴同步敲擊手指。不同的任務會設置不同的反饋方式，如被試只能聽到對方的敲擊聲或自己的敲擊聲（單向反饋），或者能夠聽到彼此的敲擊聲（雙向反饋）。任務結束后，據游戲過程中兩名被試的具體反應計算同步率作為他們的任務表現[40]。

值得注意的是，聯合按鍵任務與手指敲擊任務是一種動態同步任務，這與人際協調產生的同步現象是不同的（如觀眾同步鼓掌;散步時步調一致;身體同步晃動等），人際協調產生的同步現象可以通過低水平的行為機制來實現，不涉及社會認知，而合作過程中產生的同步現象是通過設定節拍或執行特定動作來實現的，有特定的目標指向及共同意愿，合作雙方需不斷調整直至達成目標[41，42]。

4.2 由日常場景改編的范式

4.2.1??? 積木游戲

積木游戲（Jenga? Game）經典的玩法設計是幾名玩家交替從搭建好的積木塔中抽取積木然后置于塔頂，直至某名玩家抽取后積木倒塌[43]。有研究者采用相同的積木道具，引入不同的游戲規則，要求被試按照每層積木呈“井”字形搭建積木塔，合作條件下要求兩名被試輪流使用積木進行搭建，每人每次只能放置一塊積木，2? 分鐘時間結束時積木塔越高，兩人的共同得分越多;競爭條件下要求兩名被試獨自進行搭建，時間結束后，積木塔更高的被試得分更多[44]。

4.2.2??? 七巧板游戲

七巧板游戲（Tangrams Game）經典的玩法設計是使用 7 塊平面幾何形狀的積木組合在一起拼出更大且有意義的形狀（物體或動物）。游戲過程中，只給被試呈現最終形狀的輪廓，要求他們在固定時間內使用積木將目標形狀拼出。合作條件下要求兩名被試一起協作完成;競爭條件下要求兩名被試獨自拼搭。任務結束后，統計任務過程中拼搭的成功率以及完成度作為他們的任務表現[45，46]。

除此之外，還有一些生態效度較高的范式，如合作唱歌任務[47]、合作演奏樂器任務[48]、非語言 交流任務[49，50]以及飛行員模擬合作應對飛行事件[51]等，都是一些日常生活中比較常見的合作形式。

根據前面合作范式的分類可以看出，計算機化程序進行的研究與由日常場景改編的研究之間均有其優勢與劣勢，前者具有較嚴格的實驗控制，關注影響合作的關鍵變量，如社會認知功能或行為的組成部分， 能夠排除一些無關變量的影響，如身體的活動程度、噪聲等。此外，在實驗室環境下心理活動的發生時間是固定的，如簡單刺激—反應任務中，可以假定與刺激相關的心理活動接近于刺激呈現時產生;而后者具有較高的生態效度，但是一定程度上削弱或消除了實驗控制。

5??? 共同意向理論

有研究者嘗試從哲學中共同意向理論（Shared Intention Theory）出發，對合作超掃描研究的結果進行解釋。共同意向的概念最早由哲學家提出，布拉特曼（Bratman，1993）[12]表示，當兩個或多個個體追求共同目標時，個體的意向之間會構建聯系，統一意向主體（Intentional Agency），形成共同意向， 在個體間發揮協調計劃、行動以及協商功能。舉例來說，兩個人決定一起做晚餐后，首先會商量菜品以及分工、備料、最后按計劃協調分工。共同意向并不等同于共同目標，兩者都可以促進個體動作協調， 但共同目標不具備協商與協調計劃的功能[6]。

共同意向具有兩個重要特征：第一，它是一種社會性的認知過程，要在聯合行動中才能產生，至少涉及兩個或多個個體，單個個體無法產生共同意向;第二，共同意向的形成與個體意圖有關，不同的個體意圖以一種特殊的方式建立聯系，但共同意向并非所有個體或多數個體意圖的總和[52]。

托馬賽洛等人（2005）[53]提出了共同意向解釋合作的理論模型：個體建立對共同目標的認知表征， 即個人目標要與他人一起完成，然后通過決策（包含當前任務的狀態、個體的知識和技能等）形成共同意向，從而協調彼此行為實現共同目標，其中，聯合注意在任務過程中發揮監督和調節功能。

6??? 總結與展望

“生成認知”視閾下的合作更加關注合作時的情境、個體與他人合作時在做什么以及個體在合作中的體驗。有研究者表示，個體是在一起工作、一起玩耍等共享情境下去理解他人的，而不只是作為觀察的第三方，因此社會認知不能簡化為個體認知機制的運作，有必要在合作研究中加入“互動”的因素， 縮小實驗室任務與日常生活真實體驗之間的差距，確定促進日常生活中合作的關鍵因素，從而進一步洞察社會互動的潛在結構[54，55]。

有關雙人合作的超掃描研究在近十幾年里得到了迅速發展，但由于其剛剛起步，實驗范式以及使用的工具不統一（如腦電圖、功能近紅外光譜成像等），一方面，盡管由日常場景改編的范式具有更高的生態效度，但潛在地產生了新的問題。例如，被試在自然環境中的行為可能是自發或主動表現出來的， 外顯行為受到早期心理活動的影響，這使得確定心理活動產生過程變得更加困難，同時也對實驗刺激和實驗條件的可控性與可重復性提出了嚴峻的挑戰;另一方面，由于自然場景的復雜性，對數據的分析和解釋也提出了新的挑戰。因此得出的研究結果缺乏可比性，其研究結果的可靠性還有待進一步驗證。漢密爾頓（Hamilton，2021）[56]表示，行為數據與生理指標的綜合分析才是理解聯合行動的關鍵。鑒于此，在研究合作時應根據研究目的選用恰當的范式，并對行為指標進行更加精細的分析，以增強結論的重復性和解釋力。

此外，“生成認知”視閾下的合作研究所面臨的一個非常重要的困境是缺乏廣泛接受的理論和模型， 雖然共同意向理論提出相應的模型，但實證研究與哲學方法之間存在差異，對共同意向的哲學描述并不適用于每一種合作，這也限制了對以往研究結果的驗證和解讀。因此，未來的理論研究應該發展更多的理論機制，詳細闡述理論的邊界條件，以此指導實證研究，并做出相應的預測。

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The Two-person Hyperscanning Paradigms of Cooperation from the Perspective of “Enactive Cognition”

Zhang Yuxuan

Shanghai Normal University， Shanghai

Abstract： Enactive-cognition-based cooperation means that each of the agents is taking account of the others interests and objectives in some relation to the extrapersonal context， and is acting to collaborate or complement the others response. Agents need to establish connections with behaviors and intentions of others， and in this way， their intentions are enacted and transmitted in dynamic interactions to achieve mutual understanding. Social interactions are the key element of cooperation. The development of hypers canning technology makes it possible to conduct cooperative research in nature situations. Based on the differentiation and analysis of the concepts such as joint action and interpersonal coordination， taking the interactions as the main line， this paper reviewed the common pair cooperative hyperscanning paradigms， introduced the shared intention theory and forecasted the future research direction of interactive cooperation researches.

Key words： Cooperation; Enactive cognition; Social interactions; Hyperscanning; Shared intention