错误加工的神经机制(2009)

学习与认知神经科学

心理科学进展 2009, V ol. 17, No. 2, 341–348 Advances in Psychological Science

341

错误加工的神经机制*

刘春雷 张庆林

（西南大学心理学院，重庆 400715）

摘 要 错误加工在认知控制和行为监控中起着关键的作用。监控自己的认知和行为结果，觉察到应该的反应和实际的反应之间的差别（即错误），纠正这种错误并防止再犯是错误加工的主要内容。错误反应或由代表反应错误等负性反馈刺激诱发的ERP 相对于正确反应或由代表反应正确等正性反馈刺激诱发的ERP ，表现出一个相对负走向的波形变化，称为错误相关负波（error-related negativity, ERN ）和反馈相关负波（feedback-related negativity, FRN ），两者都定位于前扣回附近。错误加工神经机制的研究主要集中于前扣回与ERN 、错误意识与错误加工、ERN 与FRN 的关系。对于前扣带回和ERN 的功能意义的解释主要有错误检测理论、冲突监控理论、强化学习理论和预期违反假说。目前错误加工神经机制的研究在研究内容、研究方法和理论观点等方面还存在些问题，这些可能是未来进一步的研究方向。 关键词 错误加工；神经机制；前扣带回；错误相关负波 分类号 B842；B845

1 错误加工及其种类

人们要想顺利地完成既定的目标，就必须对行为进行持续的监控以决定行为是否达到了任务目标的要求。只有行为的结果受到监控和所犯错误能够检测到，人的行为才能发生适应性改变以达到既定目标。当偏离目标的行为被检测到（即错误发生时），就需要补救行为。这种补救行为主要通过两种途径：即时的正确行为和能够影响认知系统将来操作的更长期的策略改变或任务重置（例如速度和正确率的改变、注意偏向的转换等）。这种觉察到错误并对错误进行及时改正的行为即是错误加工（error processing; Ullsperger & von Cramon, 2001）。

错误加工作为认知控制和行为监控的重要成分，研究者对错误进行了不同的分类。传统上，错误是指“行为过失”，即快速的、冲动性的错误，这种错误基于对相关刺激的不完全加工而产生的，一般都能够及时发现并改正。当这种错误发生时，对刺激的加工的仍在继续，导致一个非常快的改正错误的趋势，即错误发生时，人们一般有反应减慢或更加小心的表现，这一般被称为“错误后减慢”。执行控制理论认为人脑存在一个错误检测系统，能够

收稿日期：2008-09-05

* 西南大学国家重点学科“基础心理学”资助项目（西国重NSKD06002）。

通讯作者：张庆林, E-mail: zhangql@swu.edu.cn

及时发现错误，调整行为。过去几十年，研究者在行为水平上为人类这种错误觉察纠正系统提供了间接的实验依据（Rabbitt ，1966）。而最近的认知神经科学研究则为这种错误检测系统提供了直接的神经生理证据，事件相关电位研究发现人们在做出快速的、冲动性错误后的50~150ms 会出现电位的负偏转，由于它是只与犯错误行为伴随的特定ERP 成分，所以被命名为错误相关负波（error-related negativity ，ERN; Gehring et al. 1990）或错误负波（error negativity ，Ne; Falkenstein et al., 1990），在ERN 峰后的200~250ms 出现的ERP 成分为称为错误正波（error positivity ，Pe ）。错误又可分为自身反应产生的错误和外在反馈的错误，对反馈刺激进行事件相关电位分析发现在230~270ms 负反馈比正反馈引发了更负的波形，被称为反馈错误相关负波（feedback ERN ，fERN ）或反馈相关负波（feedback -related negativity ，FRN ）。

2 错误加工的神经机制

2.1 ERN 与前扣带回

大量的源定位发现ERN 产生于背侧前扣带回（dorsal anterior cingulate cortex ，dACC ），尽管偶极子模型对事件相关电位成分不能得出非常精确的定位，但是其他相关的研究都证明了ACC 对错误有反应。动物实验的证据也表明ERN 产生于ACC ，Niki 和Watanabe （1979）发现当猴子接收到负性反馈（没

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