研究表明认真思考复杂问题会导致不同的面部肌肉运动模式

心理学理论表明，人类倾向于将大量的精神资源投入到能够奖励他们努力的问题上。更具体地说，他们提出，在开始深入思考一个问题之前，人类会思考解决它的好处是否超过了所需的脑力努力的“成本”。

虽然相当多的理论著作研究了这种成本效益权衡，并假设人类如何决定他们将在特定问题上投入的精神能量，但关于这个主题的实验仍然很少。其中一个原因是，这种预期评估过程仍然没有可靠和完善的措施。

加拿大麦吉尔大学(McGillUniversity)和荷兰拉德堡德(Radboud)大学的研究人员最近进行了一项研究，研究当人类思考复杂问题的精神成本和回报时，面部特定肌肉的反应。他们的论文发表在《认知、情感和行为神经科学》上，表明波纹机(负责眉毛额头和眉毛运动的肌肉，如皱眉)中的活动可能反映了这种独特且实验上难以捉摸的决策过程。

“人们通常不喜欢认真思考，事实上，他们尽可能避免付出脑力劳动，”进行这项研究的研究人员之一肖恩·德文(SeanDevine)告诉MedicalXpress。“然而，许多日常任务要求我们花费精神资源来实现我们的目标-例如，我们完成家庭作业以获得更好的成绩，我们纳税以履行我们的公民义务，我们阅读复杂的科学文章以更多地了解我们周围的世界。

“为了解释人类如何做出这些与努力相关的决定，认知科学中的主流理论提出，当努力的成本(即完成任务所需的脑力劳动)被其收益(投入努力提供的回报)所抵消时，我们会付出脑力劳动。然而，到目前为止，这些成本和收益仍然是抽象的和理论上的，目前还不清楚人类在脑力劳动过程中是如何体验它们的。

尽管过去提出了理论预测，但目前尚不清楚人类是否真的对复杂问题的高昂精神成本感到厌恶，并体验到它们的潜在好处是愉快的。迪瓦恩和他的同事们开始在实验环境中探索这种可能性，使用瞬时情绪的电生理测量，他们称之为“影响”。

测量影响可能具有挑战性，因为它本质上是瞬态的，因此通常会很快消散。研究人员试图通过使用一种称为面部肌电图(fEMG)的技术记录已知反映积极和消极影响的两个面部肌肉群的快速发生(亚秒)活动来观察这些瞬态变化。他们特别关注颧肌和波纹上纤毛肌。

“颧骨是从颧骨延伸到嘴角的肌肉，负责微笑，”迪瓦恩解释说。“波纹上纤毛肌是靠近眼睛的小肌肉群，位于眉毛末端，参与皱眉，并与负面影响有关。使用fEMG，我们能够分析情感的瞬间波动如何伴随着精神努力的发挥-即完成不同金额奖金的苛刻心算。

从本质上讲，迪瓦恩和他的同事要求44名成年人完成一项要求苛刻的心算任务，他们将获得课程学分。在他们完成一些任务之前，参与者被告知他们将有多困难，使用视觉提示(即，一个充满不同高度的温度计)。

使用fEMG，研究人员记录了他们感兴趣的两个肌肉群的活动，因为参与者被呈现这个提示，这是他们理论上参与成本奖励任务评估过程的时间，以及他们完成算术问题的时间。总体而言，他们发现增加的脑力劳动与瓦楞纸的更大活动有关，瓦楞纸是负责维持或改变眉毛位置的肌肉。

“有趣的是，我们还发现，当完成一个复杂的算术问题时，瓦楞纸机的活动减少了，因为有可能获得更多的钱，”迪瓦恩说。“这些结果很有趣，因为它们扩展了脑力劳动的成本效益理论，表明人类决定他们应该在一项任务中投入多少努力的一种机制是权衡与脑力劳动相关的直接负面情绪与对可能好处的积极情绪。

这组研究人员最近的研究似乎证实了与解决复杂问题的心理成本和收益的预期评估相关的心理学理论。值得注意的是，它还引入了一种有前途的脑力劳动措施，即fEMG记录的波纹上纤毛肌肉的运动，可以很快用于对该主题进行进一步的实验。

“在这项研究中，我们测量了fEMG活动，同时人们解决了精神上要求很高的数学问题，”迪瓦恩补充道。“在未来，我们对这些面部肌肉的活动如何预测人们对努力的明确选择感兴趣。例如，如果瓦楞纸机活动量很大，人们是否更有可能避免做一项要求很高的脑力任务?

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