学术快报 | 谢晓非课题组在《PNAS》上发文揭示利他行为缓解生理性疼痛

2019年12月30日，《美国科学院院报》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，PNAS）在线刊发了北京大学心理与认知科学学院谢晓非教授课题组的论文“Altruistic Behaviors Relieve Physical Pain”。该研究发现利他行为能够缓解助人者的生理疼痛，并初步揭示了这一效应的神经机制。

帮助他人往往伴随着自我资源的消耗，但却可以提升助人者的健康与幸福感。这一看似矛盾的现象何以发生呢？对这一问题的理解在生死攸关的情境下变得愈发重要。直观而言，利他并不是一个具有适应性的选择，个体通过贮藏和保留资源才能使自己的利益最大化；然而，事实却表明，危机爆发时也常常是利他行为大量涌现的时候。付出成本做利他行为对助人者自身的生理和心理过程有何影响呢？本研究提出利他行为可能影响助人者对不愉快刺激（如生理疼痛）的感受。一种可能性是利他行为会加强疼痛体验，这是因为利他行为意味着时间、精力、金钱等资源的单向付出，有形的损失令人痛苦和厌恶；然而，另一种可能则是，利他行为通过增强心理过程带来无形的收益，对助人者的生理疼痛起到缓冲作用。本研究支持了后一种假设。

首先在雅安地震的现场研究中观察到了献血志愿者中利他行为缓解疼痛的现象，献血者主观感知到的抽血疼痛程度显著低于体检者。随后，研究者发现，自愿利他（为打工子弟无偿修订一份阅读材料）的被试相比于选择不利他或不知道修订阅读材料是出于助人目的的被试在冷压疼痛范式中报告的疼痛水平更低，在冰水中坚持的时间也更长。接下来的一个实验研究采用止血带范式模拟由缺血造成的疼痛。被试共完成两次止血带测试，中途休息时被要求填写一份调查问卷。一半随机分配的被试得知通过填问卷他们为地震灾区赢得了10元的捐赠，并亲手将钱放入捐赠箱里（利他组）；另一半被试则得知他们为自己挣得了10元额外奖励（控制组）。也就是说，所有被试的行为完全一样，区别只在于行为的含义。结果发现，利他组被试在第二次止血带测试中感受到的疼痛水平显著低于控制组，表明为灾区捐钱对疼痛有缓解作用（如下图1）。

图 1 利他组和控制组被试

在止血带任务中的疼痛评分随时间的变化

本研究进一步探索了利他缓解疼痛的神经机制。被试得知在磁共振成像仪中进行两个不相关的实验。每个试次中，首先做一次利他或控制选择，随后在右手背上接受一次强度不等的电击，通过按键来报告自己的疼痛程度。利他选择为决定是否通过自己付出一些成本来为孤儿赢得较高的捐款，控制选择为判断两行图形的性质是否一致（如下图2）。

图2 fMRI流程图

结果发现，相比于控制选择，当做利他选择时，被试腹内侧前额叶（vmPFC）的神经活动显著增强，而与疼痛加工相关的脑区活动（如前扣带皮层和双侧脑岛）则显著减弱了，从神经活动层面证实了疼痛的降低（如下图3）。

图3 fMRI结果

vmPFC与意义感的体验密切相关，vmPFC激活程度在利他行为与疼痛脑区激活程度的关系中起到中介作用，这表明被试从利他行为中所获得的意义感起到缓解疼痛的作用（如下图4）。