用事件相关电位(ERP)方法研究获利方式对于风险行为决策的影响
01 研究背景
在经济学实验中，无论是对所有试验支付全部费用(pay-all)，还是对一个随机选择的试验支付一次费用(pay-one)，都被广泛用于诱导研究参与者做出选择。然而，支付全部和支付一次是否以同样的方式调节冒险和决策仍然存在争议。本研究采用事件相关电位(ERP)与气球模拟风险任务(BART)相结合的方法，研究了不确定性和脑活动条件下支付全部和支付一次对动态顺序决策行为的影响。
02 研究方法
2.1、被试
研究共有26名有效被试，其中男性14人，女性12人，平均年龄为19.76岁。
2.2、实验材料
被试舒适地坐在一个电屏蔽的房间里，眼睛距离电脑屏幕前约1米；被试被要求在执行任务时尽量减少眨眼和动作。在支付全部的情况下，每个trial的收益都会被支付；对于支付一次条件，将在最后随机选择一个trial，支付额度为该试次的收益乘以试次的次数。
在这项任务中，被试被要求给气球充气以获得奖励。一次充气既可以增加气球的大小(取决于增加的钱的数量)和价值(正反馈)，也可以使气球破裂——导致累积奖励的损失(负反馈)。被试通过颜色的反馈显示中获取得失信息，对于一半的被试来说，绿色表示金钱收益，红色表示金钱损失，而另一半则相反。被试反应到给予反馈间隔时间在1-1.2秒之间。
在每个trial中，气球爆裂的概率随着充气数的增加而增加。第一次充气获得¥0.02元，每次充气后奖励加倍。当被试选择结束该试次并收集该气球的所有当前收入时(他们通过按按钮来完成)，或者当气球爆裂，被试失去了当前气球之前的所有收入，并从参与研究的累计报酬中扣除相同的损失金额作为罚款，表示一个试次结束。各条件实验时间持续约20 ~ 25 min。
图1 BART的原理图
2.3、数据采集和处理
EEG采样率为512 Hz，采用国际10 - 20系统的Ag / AgCl 32导脑电帽进行取样。使用双侧乳突的平均电活动作为参考。在整个实验过程中，电阻保持在10kΩ以下。使用Toolbox EEGLAB 12.0.2和内部MATLAB脚本执行脱机处理过程，包括重参考、滤波、伪迹去除和平均。使用40Hz低通滤波器和0.01 Hz高通滤波器对数据进行过滤。将刺激开始前200 ms和开始后800 ms作为时间窗。
使用2 × 2重复测量方差分析，使用被试内因素：支付方法(支付一次vs.支付全部)和反馈(赢vs.输)分析FRN振幅以及P300振幅的平均值。
03 实验结果
3.1、行为结果
如图2a，排除气球爆裂的情况，对所有调整的充气数进行了平均，发现支付全部比支付一次的充气数少。为了探讨气球爆炸对当前决策行为的影响，我们进一步对先前试次结果(爆炸或成功)和支付方式(支付一次或支付全部)进行了方差分析，结果如图2b。前一试次结果与支付方式存在显著交互作用，说明先前试次结果对当前决策行为的影响是不同的，相比较支付一次的条件，支付全部条件更受前一试次结果的影响。
图2. BART的行为结果。(a)平均调整充气数和(b)不同先前试次结果下的充气数。⁎p < 0.05; ⁎⁎p < 0.001
3.2、ERP结果
图3和图4显示了“支付全部”和“支付一次”条件下正反馈和负反馈的总平均ERP波形。结果显示，在损失条件下的FRN比在获胜条件下的FRN更为负。在负反馈条件下存在支付方式间的差异，而在正反馈条件下没有观察到这种差异。
与FRN相同，在P300振幅上也观察到了显著的反馈效应，即损失条件下引发的正峰比获胜条件更大。但支付条件的主效应以及反馈与支付条件的交互效应均不显著。
图3. 在支付全部与支付一次条件下，Fz电极的获益、损失以及损失-获益差值的组平均波形。头皮的地形分布是在Fz处损失-获益差值波的最负峰(200 - 300 ms)附近25 ms标记的。
图4. 在支付全部与支付一次条件下，Pz电极的获益、损失以及损失-获益差值的组平均波形。头皮的地形分布是在Pz处损失-获益差值波的最负峰(300 - 450 ms)附近25 ms标记的。
04 结论
研究结果表明，相对于支付一次条件，支付全部条件下被试表现出更多的对不确定性的厌恶。其中，损失增强了不确定性厌恶，且支付全部条件下的FRN振幅大于支付一次条件下的FRN振幅，且支付全部条件下的FRN振幅预测了未来BART决策行为。相比之下，P300成分在两种条件下皆具有可比性。
05 参考文献
Xu, S. , Wang, H. , & Wang, C. . (2019). Paying out one versus paying out all trials and the decrease in behavioral and brain activity in the balloon analogue risk task. Psychophysiology, 57(2).
