謝曉非課題組在PNAS上發文揭示利他行為緩解生理性疼痛

2020/01/02 信息來源： 心理與認知科學學院

編輯：凌薇 |

2019年12月30日，《美國科學院院報》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，PNAS）在線刊發了北京大學心理與認知科學學院謝曉非教授課題組的論文「Altruistic Behaviors Relieve Physical Pain」。該研究發現利他行為能夠緩解助人者的生理疼痛，並初步揭示了這一效應的神經機制。

幫助他人往往伴隨著自我資源的消耗，但卻可以提升助人者的健康與幸福感。這一看似矛盾的現象何以發生呢？對這一問題的理解在生死攸關的情境下變得愈發重要。直觀而言，利他並不是一個具有適應性的選擇，個體通過貯藏和保留資源才能使自己的利益最大化；然而，事實卻表明，危機爆發時也常常是利他行為大量湧現的時候。付出成本做利他行為對助人者自身的生理和心理過程有何影響呢？本研究提出利他行為可能影響助人者對不愉快刺激（如生理疼痛）的感受。一種可能性是利他行為會加強疼痛體驗，這是因為利他行為意味著時間、精力、金錢等資源的單向付出，有形的損失令人痛苦和厭惡；然而，另一種可能則是，利他行為通過增強心理過程帶來無形的收益，對助人者的生理疼痛起到緩衝作用。本研究支持了後一種假設。

研究者在雅安地震的現場研究中觀察到了獻血志願者中利他行為緩解疼痛的現象，獻血者主觀感知到的抽血疼痛程度顯著低於體檢者。隨後，研究者發現，自願利他（為打工子弟無償修訂一份閱讀材料）的被試相比於選擇不利他或不知道修訂閱讀材料是出於助人目的的被試在冷壓疼痛範式中報告的疼痛水平更低，在冰水中堅持的時間也更長。接下來的一個實驗研究採用止血帶範式模擬由缺血造成的疼痛，被試共完成兩次止血帶測試，中途休息時被要求填寫一份調查問卷。一半隨機分配的被試得知通過填問卷他們為地震災區贏得了10元的捐贈，並親手將錢放入捐贈箱裡（利他組）；另一半被試則得知他們為自己掙得了10元額外獎勵（控制組）。也就是說，所有被試的行為完全一樣，區別只在於行為的含義。結果發現，利他組被試在第二次止血帶測試中感受到的疼痛水平顯著低於控制組，表明為災區捐錢對疼痛有緩解作用（圖1）。

圖1.利他組和控制組被試在止血帶任務中的疼痛評分隨時間的變化

本研究進一步探索了利他緩解疼痛的神經機制。被試得知在磁共振成像儀中進行兩個不相關的實驗。每個試次中，首先做一次利他或控制選擇，隨後在右手背上接受一次強度不等的電擊，通過按鍵來報告自己的疼痛程度。利他選擇為決定是否通過自己付出一些成本來為孤兒贏得較高的捐款，控制選擇為判斷兩行圖形的性質是否一致。結果發現，相比於控制選擇，當做利他選擇時，被試腹內側前額葉（vmPFC）的神經活動顯著增強，而與疼痛加工相關的腦區活動（如前扣帶皮層和雙側腦島）則顯著減弱了，從神經活動層面證實了疼痛的降低。vmPFC與意義感的體驗密切相關，vmPFC激活程度在利他行為與疼痛腦區激活程度的關係中起到中介作用，這表明被試從利他行為中所獲得的意義感起到緩解疼痛的作用（圖2—4）。

圖2.fMRI實驗流程

圖3.fMRI結果

圖4.vmpfc激活程度在利他行為與疼痛腦區激活程度的關係中起到中介作用

研究者在河北某醫院選取了肺癌4期以上的病人進行為期一周的幹預：實驗組的癌症病人每天為病友打掃公共區域，並參加了一次膳食營養分享會、為病友精心準備食譜；控制組的病人則每天為自己打掃衛生，並參加一次膳食營養的主題講座。儘管利他組和控制組的病人初始的疼痛水平沒有差異，但隨著個人和團體活動的進行，利他組病人疼痛下降的程度顯著大於控制組病人。

該研究增進了對人類利他行為的理解，揭示了利他行為能使助人者獲得即刻的收益，有助於個體應對受威脅情境，並為疼痛管理提供了一種低成本無副作用的思路。課題組的博士生王逸璐、前沿交叉學科研究院磁共振成像研究中心葛鑑橋博士為共同第一作者，謝曉非為本文通訊作者，課題組畢業生張漢其博士、王海俠博士作為合作作者為該研究作出了重要貢獻。該研究由國家自然科學基金重點項目資助完成。