道德判断中前额叶皮层活动的跨文化差异：一项基于 CNI 模型的功能性近红外光谱（fNIRS）研究

引言/背景介绍

在跨文化神经科学领域，道德判断研究长期聚焦“东方与西方”群体的差异，已有研究发现西方个体在功利性道德判断中更易激活认知控制相关的前额叶脑区网络，东方个体则更注重情境与人际关系考量。但同属东亚文化圈的群体间，道德判断的神经机制是否存在差异、大脑是否会呈现特异性活动模式，目前仍缺乏充足的神经影像实证证据，相关研究空白亟待填补。本研究以中日东亚群体为对象，结合功能性近红外光谱成像与CNI道德判断模型，从神经与行为双层面探究二者道德判断的前额叶皮层活动差异，为解答上述问题提供实证依据。

论文概要

发表于Behavioural Brain Research的研究《Cross-cultural differences in prefrontal cortex activity in moral judgment: A functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) study based on the CNI model》，以统一实验范式对比了日本与中国被试在道德困境判断中前额叶皮层的活动特征——即两组被试在任务材料、呈现流程及神经测量条件完全一致的前提下，完成同一套CNI道德困境任务。该研究融合功能性近红外光谱成像（fNIRS）与结果-规范-不作为（CNI）模型，从神经活动与行为表现双层面，检验了文化与性别因素对道德判断过程的共同影响。

文章信息

研究方法

数据采集

招募日本熊本大学的 25 名日本健康成年人和 29 名中国健康成年人，排除 NIRS 数据偏离样本均值 3 个标准差以上的被试后，最终纳入 23 名日本人（13 男，平均年龄 23.5 岁，SD=7.28）和 26 名中国人（13 男，平均年龄 26.5 岁，SD=3.48）；所有被试均为右利手、视力正常或矫正后正常，无精神或神经疾病史，为各自国家本土公民，中国被试均为在日留学生且居留时间不超过 2 年。采用 Körner 等人开发的适用于个体评估的 48 个 CNI 模型道德困境情境，由原始 24 个群体导向情境扩展而来，包含绑架、器官移植等 12 类基础情境，每类情境设置 4 种变式，操纵行为收益与成本对比（收益大于成本 / 小于成本）和道德规范要求（禁止行为 / 要求行为）两个变量；情境分别以日语、中文呈现，被试需判断情境中的行为是否可接受，无时间限制，每道题回答后休息 20 秒。

图1 实验流程示意图

本研究采用16通道fNIRS系统，双波长770–880 nm，探头按照国际10–20系统布置于Fpz区域，探测深度约3 cm，时间分辨率0.65s。将脑区划分为左 / 右背外侧前额叶皮层（L/R-DLPFC）、左 / 右腹外侧前额叶皮层（L/R-VLPFC）、左 / 右腹内侧前额叶皮层（L/R-VMPFC）六个区域。

图2 OEC-16传感器带中发射点与探测点的排列方式

数据处理与分析

1.对 fNIRS 数据进行 0.01-0.5Hz 带通滤波去噪，通过修正的比尔 - 朗伯定律转换为血氧信号，仅分析 oxy-Hb 信号（其对脑血流变化更敏感，与 BOLD 信号相关性高）； 

2.将数据转换为 Z 分数提升信噪比，排除偏离均值 2 个标准差的运动伪影数据，分析道德判断任务最后 15 秒各通道的平均信号； 

3.采用 Multitree 软件计算 CNI 模型的 C（结果敏感性）、N（规范敏感性）、I（一般不作为偏好）三个参数； 

4.运用 2（国籍：日本 / 中国）×2（性别：男 / 女）方差分析（ANOVA）分析国籍和性别对 CNI 参数及各脑区 oxy-Hb 变化的影响，采用邦费罗尼法进行多重比较。

研究结果

规范敏感性的差异

CNI参数分析显示，后果敏感性（C）与行动倾向（I）在文化与性别之间未出现显著差异。然而，在规范敏感性（N）参数上出现显著国籍×性别交互效应。中国男性的N值高于中国女性，而日本女性的N值高于中国女性。这一结果表明，对“规范”的敏感程度在不同文化与性别组合中呈现出不同结构。也就是说，文化差异并非体现在对后果的计算上，而更多体现在对规范规则的内化程度上。

图3 中日群体的三项模型参数估计值：结果敏感性（C）、道德规范敏感性（N）、不作为 vs 作为的整体偏好（I）

fNIRS脑区活动结果：前额叶网络的文化差异

通过2（国籍）×2（性别）方差分析，fNIRS结果进一步揭示了前额叶皮层的差异模式。

1.同国籍内性别差别

图4反映了中国男女被试不同脑区氧合血红蛋白的变化，发现中国男性右背外侧前额叶皮层（R-DLPFC）活动显著高于中国女性。

图4 CNI模型框架下中国男性与女性在不同脑区的氧合血红蛋白（oxy-Hb）平均变化量

图5反映了日本男女被试不同脑区氧合血红蛋白的变化，发现日本女性左背外侧前额叶皮层（L-DLPFC）活动显著高于日本男性。

图5 CNI模型框架下日本男性与女性在不同脑区的氧合血红蛋白（oxy-Hb）平均变化量

2.跨国籍群体差异

男性群体：中国男性的 R-DLPFC 活动显著高于日本男性；日本男性的左腹外侧前额叶皮层（L-VLPFC）活动显著高于中国男性；

女性群体：日本女性的右腹内侧前额叶皮层（R-VMPFC）活动显著高于中国女性。

图6 日本人与中国人在不同脑区氧合血红蛋白（oxy-Hb）平均变化量的比较

结论与展望

本研究对比中日东亚文化圈群体的道德判断过程，明确文化与性别交互作用对道德判断前额叶皮层活动的核心影响。研究发现，同属东亚集体主义文化的中日群体，在CNI道德判断任务中呈现特异性脑区激活模式，中国男性R-DLPFC、日本女性L-DLPFC激活显著更高，跨国籍男女群体在L-VLPFC、R-VMPFC也表现出差异化激活，行为层面的道德规范敏感性亦存在文化与性别的交互差异；结合fNIRS与CNI模型的分析，成功揭示了道德判断中文化-性别-脑区活动的关联规律。

这项工作验证了文化精细化差异是道德判断神经机制的关键调节变量，通过神经与行为双层面分析，构建了跨文化道德判断从神经活动探测到行为倾向解释的完整研究路径。该成果推动道德判断跨文化研究从东西方宏观对比转向同文化圈内部微观探索，为揭示文化塑造道德认知神经机制的边界与路径提供新范式，也为后续探究东亚文化内部道德认知的精细化差异奠定了实证基础。

参考文献

Körner, A., Deutsch, R., & Gawronski, B. (2020). Using the CNI Model to Investigate Individual Differences in Moral Dilemma Judgments. Personality & social psychology bulletin, 46(9), 1392–1407. https://doi.org/10.1177/0146167220907203

Greene, J. D., Sommerville, R. B., Nystrom, L. E., Darley, J. M., & Cohen, J. D. (2001). An fMRI investigation of emotional engagement in moral judgment. Science (New York, N.Y.), 293(5537), 2105–2108. https://doi.org/10.1126/science.1062872

Gawronski, B., Armstrong, J., Conway, P., Friesdorf, R., & Hütter, M. (2017). Consequences, norms, and generalized inaction in moral dilemmas: The CNI model of moral decision-making. Journal of personality and social psychology, 113(3), 343–376. https://doi.org/10.1037/pspa0000086

原文信息及链接

Qian, Y., Takimoto, Y., & Yasumura, A. (2024). Cross-cultural differences in prefrontal cortex activity in moral judgment: A functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) study based on the CNI model. Behavioural brain research, 465, 114891. 

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0166432824000470

作者及单位介绍

该研究由来自日本熊本大学与东京大学的跨学科团队合作完成。第一作者Yachun Qian隶属于熊本大学社会文化科学研究科；通讯作者Akira Yasumura来自熊本大学人文与社会科学研究科；Yoshiyuki Takimoto任职于东京大学医学部生物医学伦理学系。    

团队融合社会文化科学、伦理学与心理神经科学视角，将CNI道德判断模型与fNIRS神经测量方法相结合，在跨文化道德决策研究领域形成了方法与理论上的交叉优势。