共情能力是什么时候出现的（人类共情反应的差异或许源自这里）
共情能力是什么时候出现的（人类共情反应的差异或许源自这里）参与者被分到了一组既有同种族也有其他种族的队伍中，被要求和另外的同样人种组成的队伍对抗这个时候就有一个疑问了，作为社会属性，那么种族身份和小群体身份，哪个会对于共情的影响更大呢？在本文中，作者也对之前的实验结果进行了总结。其中在跨人种的疼痛共情研究中，利用fMRI，研究者发现，一般在观看他人疼痛表情时被激活的前扣带回(anterior cingulate cortex ACC) 和辅助运动区(supplementary motor area) (Xu Zuo Wang & Han 2009) 以及 前脑岛(anterior insula AI) (Sheng Liu Li Fang & Han 2014)在观看其他人种痛苦表情的时候会减少激活。 在脑电中也有相似结论，有研究证明P2成分可以一定程度的预测主观的疼痛打分，在观看同种族(vs 不同种族)的疼
人类作为社会性动物，对他人的疼痛反应会自动自发地产生共情。这种共情的神经反应会受到社会和生物的双重影响。近日最新发表在Social Cognitive and Affective Neuroscience期刊的文献中，来自中山大学和北京大学研究者针对催产素受体基因与疼痛共情神经反应的关系进行了研究，发现携带G/G等位基因的被试相比携带A/A等位基因的被试在共情他人的疼痛时更具有灵活性。这种灵活性体现在，他们会对和自己某一社会属性相同的人有更强的共情反应，哪怕他们是 “敌方阵营”的人。
在社会中，我们扮演着各种各样的角色，也因为社交的需要，加入了不同的社会群体，或是社交圈子。在社会神经科学的研究中，多重群组的身份下大脑共情的神经反应是否会受到影响？
在这个议题下，种族间身份认同 (racial identity，例如白人、黑人、黄种人等)和小群体的身份认同(mini-group identity 例如都是湖人球迷、都来自江苏、在小组作业中是队友)是群组内偏向 (in-group bias)研究的主要方向。
在本篇研究中，前言主要介绍了不同人种对疼痛共情的影响、不同小群体身份差异对疼痛共情的影响、以及最后催产素G/G基因型和A/A基因型携带者在共情他人疼痛时的差异。
其中在跨人种的疼痛共情研究中，利用fMRI，研究者发现，一般在观看他人疼痛表情时被激活的前扣带回(anterior cingulate cortex ACC) 和辅助运动区(supplementary motor area) (Xu Zuo Wang & Han 2009) 以及 前脑岛(anterior insula AI) (Sheng Liu Li Fang & Han 2014)在观看其他人种痛苦表情的时候会减少激活。
在脑电中也有相似结论，有研究证明P2成分可以一定程度的预测主观的疼痛打分，在观看同种族(vs 不同种族)的疼痛表情时，P2时间窗内的波幅会显著增大(X. Han Luo & Han 2016; Sheng & Han 2012; Sheng Liu Zhou Zhou & Han 2013)。这些研究结果都证明了种族对疼痛共情的神经活动的影响 (S. Han 2015 2018)。
其次，在小群体的疼痛共情研究中，有fMRI研究发现，在观看同队球迷(例如，你我都是湖人球迷)在经历疼痛时，左前侧脑岛会有更强的激活(Hein Silani Preuschoff Batson & Singer 2010)；我们在观看自己的球队失败的时候会激活社会疼痛中的ACC和Insula脑区，而看到自己喜欢的球队成功的时候则会激活奖赏系统中的腹侧纹状体 (ventral striatum) (Cikara Botvinick & Fiske 2011)。
这个时候就有一个疑问了，作为社会属性，那么种族身份和小群体身份，哪个会对于共情的影响更大呢？在本文中，作者也对之前的实验结果进行了总结。
参与者被分到了一组既有同种族也有其他种族的队伍中，被要求和另外的同样人种组成的队伍对抗
发现在观看对方队伍中的同种族的人 (vs 其他种族)的痛苦表情时，P2波幅会显著增高，不过在己方队伍却没有这样的效应(Sheng & Han 2012)；
另外的fMRI结论则发现脑岛部分会在观看己方队伍的人遭受疼痛时有更高的激活反应，无论是什么人种 (Shen Hu Fan Wang & Wang 2018)；
除此之外，也有研究者在实验中发现种族偏向会让ACC和脑岛活动增高但是小群体效应没有被观测到(Contreras-Huerta Hielscher Sherwell Rens & Cunnington 2014)。
最后，在关于催产素受体基因的研究中，G/G基因型被试相比A/A基因型在共情时ACC脑区会有更多的人种偏向(Luo Li et al. 2015)；行为实验和脑成像实验也发现了G/G基因型会有更强的文化和共情特质/共情神经活动的关联(Luo Ma et al. 2015)。
在分别讨论完这几个方向的既往研究结论后，作者提出了两个相关假设：
1 携带催产素受体基因G/G 基因型的被试相比A/A基因型的被试会对和自己同人种和同小群体的人都会产生更强的疼痛共情反应（自己阵营中的所有参与者，和对方阵营中的同人种参与者）；
2 携带A/A基因型的被试只会对和自己同人种且同小群体的人产生疼痛共情反应（自己阵营中的同人种参与者）。
方法本文的实验研究者招募了50名中国女大学生作为被试。其中有25人携带有G/G 基因型，另外25人携带A/A 基因型。在两组的年龄和共情特质得分上也进行了匹配。
在实验材料方面，因为这个实验围绕的是种族身份认知以及小群体认知的关系，研究者准备了16张中国人和16张高加索人的面孔图片作为刺激材料（性别比1：1）。在这32人中，每个人都有两个对应的表情作为实验刺激，中性表情以及疼痛表情。
在正式的fMRI扫描之前，被试需要完成三个学习任务来巩固他们对于‘己方阵营’和‘对方阵营’的面孔印象，他们必须记住己方阵营的8张中国面孔和8张高加索面孔以及对方阵营的8张中国面孔和8张高加索面孔（两组阵营性别比都为1：1）。
第一个学习任务是让他们记忆穿着蓝衣服（己方）和绿衣服（对方）的面孔。
第二个学习任务是让他们在一个由己方和对方阵容的人组成的面孔方阵中搜寻目标面孔。在Block 1 和2中目标面孔和面孔方阵中对应的人物面孔是同样的中性表情；在Block 3 和 4中目标面孔和方阵中面孔的表情则会不一致。
在第三个学习任务中，用作身份识别的蓝绿衣服将不再出现，需要被试尽可能准确地识别出现的面孔是否为己方阵营的人或是对方阵营的人。
在正式的脑电实验中，被试被要求去进行一个名为种族判断任务。呈现的图片都是在之前学习阶段出现过的面孔，并且带有区分阵营的蓝色绿色衣服。任务总共有8组128个试次。每一张面孔将呈现200ms，刺激间隔会随机持续800到1400毫秒。
在脑电实验过后，被试还被要求对每张疼痛面孔进行愉悦强度的打分，1为完全没感觉，9为极度不愉悦。其次，被试也进行了种族态度的内隐联想测试（IAT）人际反应指针量表以及多群的民族身份量表。
在EEG 实验中，具体的电极和关注的成分如下：Fz FCz F3–F4 和 FC3–FC4 这些区域主要关注P2 和N2 成分；在FCz Cz CPz FC1–FC2 C1–C2 和 CP1–CP2 这些区域中，P3成分是关注的重点。除了普通的脑电成分的分析，在实验中研究者还运用了溯源分析来追溯共情的加工过程中脑电信号的神经基础。
为了方便理解，本文的实验设计可以总结为一个2x2x2x2混合设计。其中的变量主要是：基因型(G/G vs A/A) x 分组 (己方 vs 敌方) x 表情(疼痛 vs 中性)和种族(同种族vs 不同种族)。
结果在行为结果方面，G/G和A/A基因型被试在IAT和民族认同上都没有显著差异。其次，在反应时上，中性和疼痛表情是主要影响被试做出判断的因素；任务判断的正确率上同种族人的正确率显著高于其他种族；在对疼痛表情的愉悦度打分上，G/G和A/A两组也没有显著差异。
在脑电结果方面，值得注意的几个时间窗是92-120ms的N1波段以及136-176ms的P2波段 ，接着就是200-340ms的N2波段。值得注意的在P3时间窗中G/G基因型被试的波峰出现在480-564ms，A/A基因型的波峰出现在460-504ms。
在随后的ANOVA分析中，研究者发现在额中部脑区P2时间窗的波段内，波幅受到显著的种族和疼痛表情的主效应影响，表明额中部P2 这个成分参与到了种族身份认同和情绪状态的加工。
此外，在P2这个成分的分析中研究者还发现了不同基因型的被试在面对种族认同和小群体身份认同时，共情的神经反应是如何受到不同模式的调节的。
P3成分的分析发现G/G基因型被试相比A/A基因型在观看对方阵营同种族人的疼痛表情时有更大的P3波幅，不过这种这种现象在看高加索人时并没有出现，这个结果说明在P3时间窗内G/G基因型在不同的小群体身份认同效应下只会对相同种族的疼痛有更强的共情反应。见图1.和图2. 为方便理解结果，我自制了图3. 来阐述他们直接的关系。
图1. 这张图显示了脑电在各个脑电成分和各个刺激条件下的波幅差异。
图2. 在A组的比较中我们可以发现，同在己方阵营中在P2这个时间窗内的波幅上，G/G基因型被试在加工疼痛表情时波幅显著高于中性表情，在两个人种间的波幅没有显著差异；A/A基因型被试则是在观看同人种的疼痛表情时P2时间窗内波幅显著高于中性表情，高加索人的疼痛共情活动不显著；在B组的比较中， G/G 基因型携带者在P2时间窗内同人种的疼痛表情会诱发更高的波幅，但是在高加索人中则没有这种效应；A/A基因型被试则在同人种以及不同人种中都没有这种效应。
图3. 实验结论的笼统概括 (自制，非论文内图片)
在脑电溯源分析结果中，研究人员利用同种族 (亚洲人)疼痛表情相比中性表情的波幅减去不同种族(高加索人)的疼痛表情减去中性表情的波幅，得到了脑电地形图的分布(图4.)。
在图4. 中我们可以看出，种族偏向的共情神经活动主要出现在A/A基因型被试在加工同阵营疼痛面孔的时候出现，集中在额中部区域；不过在G/G基因型被试中，这种种族偏向的加工则出现在观看对方阵营疼痛面孔时，集中在中央和左侧额区。
这个结果可以说明，A/A基因型被试在加工同阵营面孔时，P2时间窗的增强的信号来源主要是ACC区域；对G/G基因型被试，在加工对方阵营面孔时，P2时间窗增强的信号主要来源于左中脑岛和额下皮层。
图4. 脑电溯源地形图
最后，研究者还针对共情特质，种族认同和同种族偏向性对共情神经活动的影响进行了相关研究。研究者曾揭示在观看疼痛表情时P2波幅和共情(empathic concern)得分有显著正相关关系 (Sheng & Han 2012; Sheng et al. 2013)。
在计算了共情得分和P2时间窗内两个阵营中的被试的同种族偏向程度的相关系数后：研究者发现了G/G基因型的被试共情得分和己方阵营的同种族偏向程度显著负相关，在A/A基因型被试中却较少有这个趋势；此外，研究者还对族群认同态度和同种族偏向程度的相关关系进行了计算，发现在G/G基因型被试中族群认同态度和同种族偏向程度有显著正相关关系，在A/A基因型被试中却较少有这个趋势。
图5. 这张图解释了共情和民族身份感态度对种族组内共情偏向 (The racial in-group bias in empathy RIBE)的影响。我们可以看出在相比A/A基因型被试，G/G基因型被试在共情关怀和对己方阵营的人在RIBE上有显著负相关关系；民族身份感态度则和敌方阵营的RIBE上有显著正相关关系; RIBE 计算方法: (亚洲人的疼痛表情相比中性表情的波幅) – (高加索人的疼痛表情相比中性表情的波幅).
结语在本次实验中，利用种族间和小群体的变量操控，研究者得出了结论：G/G 基因携带者在P2时间窗对同种族面孔有更强的共情神经活动，无论他是己方阵营还是对方阵营。
这个结果告诉我们对于G/G基因携带者来说，小群体的效应可以凌驾于种族关系之上去对共情的神经活动产生影响。对于A/A基因携带者来说，只有一种群体身份证明好像是不足够让他们产生显著的疼痛共情反应。
这些围绕P2的研究都告诉我们催产素受体基因G/G携带者对于群组的一员这种身份认同很敏感，所以哪怕一种群组的关系属性就足以让他们产生共情的反馈。
反观A/A基因型被试，他们则对于社会关系不太敏感且缺乏灵活性，需要种族 小群体的关系才能让他们确定某个人是和他们‘同一战线’的人而产生足够共情反应。
此外，在最后的共情分数和族群认同感的分析中，我们可以得知共情得分越高的G/G基因型被试在己方阵营中更容易做到一碗水端平，越少受到同种群偏向的影响；族群认同感高的被试在对方阵营中因为高认同感而更容易区别对待同种族和不同种族的人，而产生强烈的同种群偏向的情况。
总而言之，在该研究中提供了催产素受体基因和群组身份认同(种族或小群体)的疼痛共情有交互作用的ERPs证据，这个结果也表明催产素受体基因(rs53576) G/G基因型携带者相比A/A基因型被试，共情的神经活动对社会关系更敏感和具有灵活性。同时，我们也证明了小群体效应可以凌驾于种族身份效应之上发挥作用，来调节感知觉和面孔情绪加工相关的脑活动。
未来，在帮助一些有需要的人进行社会适应时，小群体的效应应用和基因相关技术的参与有利于进一步帮助他们融入社会，增加社会交往的快乐和社交的归属感。
参考资料：
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作者信息
作者：Wayne （brainnews创作团队）
校审：Simon （brainnews编辑部）
