认知增强技术中的主体性归属:基于EEG的系统性评估与神经机制探索

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Computers in Human Behavior: Artificial Humans

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  针对认知增强技术(HATs)中用户主体性(sense of agency)研究不足的问题,研究人员通过系统文献综述和EEG实验,首次证实α/β波段神经活动可作为认知主体性的客观指标。研究发现AI辅助会降低用户神经层面的主体感知,为设计人本化增强技术提供了神经生理学依据。

  

随着可穿戴设备和人工智能技术的快速发展,人类增强技术(Human Augmentation Technologies, HATs)正在从科幻走向现实。这类技术通过增强人类的感知、运动和认知能力,正在重塑我们与世界的互动方式。然而在认知增强领域,一个关键问题长期被忽视:当机器介入人类的决策过程时,人们还能保持对自身行为的控制感吗?这种控制感在心理学中被称为"主体性"(sense of agency),它决定着人们是否将行为结果归因于自己。

传统研究主要关注运动增强中的主体性问题,比如使用电肌肉刺激(EMS)辅助肢体运动时用户的控制感变化。但在记忆增强、决策辅助等认知增强场景中,主体性研究几乎空白。这带来严重隐患:已有研究表明,当人们认为AI在辅助决策时,可能会过度依赖技术并推卸责任,甚至产生风险偏好改变。因此,德国研究人员开展了这项开创性研究,首次系统探索认知增强中的主体性机制。

研究团队采用双管齐下的方法:首先对434篇人机交互(HCI)文献进行系统综述,发现仅有27篇涉及增强技术中的主体性,且无一专注认知增强;随后设计巧妙的脑电图(EEG)实验,让27名参与者在有无"AI辅助"提示下完成哥伦比亚卡片任务(CCT),通过α(8-12Hz)和β(12-15Hz)波段分析神经层面的主体性变化。

关键技术包括:1)基于PRISMA标准的系统文献综述方法;2)采用32导联EEG采集神经信号,通过独立成分分析(ICA)去除伪迹;3)设计AI辅助的认知任务范式,通过虚假的"脑机接口辅助"描述操控主体性感知;4)使用短时傅里叶变换(STFT)进行时频分析,重点考察顶枕叶区域的α/β功率变化。

研究结果呈现多重发现:

  1. 文献计量分析揭示认知增强主体性研究的显著空白,相关发现多来自运动增强领域;
  2. 神经机制验证显示,无辅助条件下顶枕叶α和低β功率显著降低,证实这两个波段可作为认知主体性的神经标记;
  3. AI辅助提示导致α/β功率增加,表明神经层面主体性降低,即使实际并无AI干预;
  4. 获胜结果引发更显著的α/β功率下降,反映成功结果强化了主体性感知。

这些发现具有多重意义:首次将EEG指标从运动领域拓展到认知主体性评估,为实时监测提供了客观工具;揭示了AI提示对主体性的潜在影响机制,警示设计认知增强系统时需平衡辅助强度与用户控制感;提出的"辅助-主体性权衡矩阵"为各类增强技术设计提供框架。

研究同时指明未来方向:需探索不同类型认知增强(如记忆vs决策)对主体性的差异化影响;开发结合EEG与其他生理指标(如皮电反应)的多模态评估方法;研究长期使用认知增强技术对主体性的累积效应。这些工作将助力发展"以人为中心"的增强技术,在提升能力的同时守护人性的核心——自主性与责任感。

该研究发表在《Computers in Human Behavior: Artificial Humans》,为快速发展的认知增强领域建立了重要的伦理与设计基准。随着脑机接口等技术的进步,这项研究提供的神经科学见解将帮助我们在"增强人类"与"保持人性"之间找到平衡点。

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