传播学研究的认知神经科学路径

徐霄扬，汪 萱

（1.汕头大学长江新闻与传播学院，广东 汕头 515063；2.上海交通大学生物医学工程学院，上海 200240）

近20 年来，随着认知神经科学的兴起与生理心理研究技术的发展，人类大脑这一传统研究方法难以触及的“黑箱”正被逐步打开。认知神经科学力图揭示人类认知加工过程的神经心理机制，为人类的心理与行为作出神经层面的解释。社会科学各个领域力图探明的人类心理与行为的规律，在认知神经科学研究的加持下变得更为明晰。而认知神经科学与传播学的结合，为传播研究带来革命性的变化，形成了认知神经传播学这一交叉学科。认知神经传播学的出现，不仅实现了传播学研究技术与方法的革新，更推动了传播研究范式与相关理论研究的大发展。本文从梳理传播研究与认知科学的结合发展路径入手，理清了认知神经传播学的定义、理论和方法。对当前认知神经视角下的传播研究做了议题与案例的剖析。最后就认知神经传播学目前遭遇到的两项批判做了讨论与回应。

一、从行为到认知：传播研究的范式转移

（一）传播学研究的行为主义困局

20 世纪30 年代，行为主义浪潮席卷了社会科学的各个领域。在行为主义的指导下，社会科学的研究视角将人类的内部加工过程视作无须关注的“隐藏机制”，大脑是难以触及的“黑箱”，科学研究仅需关注输入刺激与输出反应间的对应关系。这种“刺激—反应”（Stimulus-Response,S-R）的研究范式也对传播学造成了深远的影响。

长期以来，传播研究经验学派遵循行为主义的导向，形成了以问卷调查法、行为实验法、观察法为主导的传播学经典研究方法。问卷调查是各类传播研究中最常采用的方法。但问卷作为一种离线的研究方法，并不能实时获取被调查对象最真实的行为与心理反应。其得以成立和称为科学的研究方法存在两个前提。第一，问卷所调查的能力和状态必须是稳定的。对于那些会随着情境快速变化的，不能脱离单一情境的变量，调查无法获取准确的结果。第二，受调查对象对认知和元认知的自我知觉是对所测内容与态度的精确测量。问卷调查是一种事后的离线方法，调查对象在问卷中所反映的信息，均是自我知觉的结果。在这个自我知觉过程中个体会受到各种因素的影响，其中最为典型的是心理学研究中的“要求特征”（demand characteristics）。要求特征指的是受调查对象或被试者会对研究的目的做出猜测，并思考研究者希望自身以何种方式应答，并依此对问卷或实验做出其认为的正确反应。即被研究者会猜测研究意图，并在此指导下对研究进行反应，而非做出符合自己最真实认知的反应。斯坦福大学的认知神经学家Steven Quartz 认为，“不管调查问卷的效标有多么客观，最终仍然是经过大脑后期加工以后的判断，而实际上很多需求来自前期的信息加工处理。”[1]

问卷调查法以被调查内容的稳定性和被调查者的认知与元认知等同于最终的行为选择为前提假设。但这两个前提并不是在各个研究中都存在的。特别对于第二点前提，其依赖于人的理性选择，但“理性正如现代决策论和概率论阐明的那样，是演绎推理的、符合逻辑的、前后一致的，当应用这些标准来评估人类行为时，经常可以观察到对标准情况的偏离”[2]。

行为实验法是传播学研究另外一个被广泛应用的研究方法。其优势在于实验研究有严格的条件控制。在控制了各类无关变量之后，研究所关注的关键自变量与因变量间的关系能够被清晰地呈现出来。行为实验法将不同的刺激类型作为因变量输入给实验被试，之后观察被试产生的反应，这与行为主义的“刺激—反应”研究范式直接契合。

这类实验研究有着控制严格、变量明确、结果清晰的优点，但缺点同样显著。行为研究的指标单一，仅有反应时和反应结果这两个指标。二者均是间接测量指标，对于不同条件下被试的反应时快慢及反应结果的正确率高低，只能间接推导不同条件的加工难度。行为实验所有指标都只能反应综合加工过程的差异，难以分离具体认知过程。对于条件间的差异，研究者只能明了两条件间一快一慢、一易一难，但这些差异是出现于哪个认知过程，是感知层面的加工快慢，是注意资源的分配多寡，是记忆提取的难易，还是行为输出的路径差异？这些问题研究者很难通过行为实验的结果做出回答。

基于行为主义视角开展的问卷调查和行为实验等方法，开创了从行为视角探究传播过程的研究传统。在此基础上形成了大量的研究成果。但行为主义视角放弃了刺激与行为对应关系背后隐藏机制的探讨，使得相关研究只能停留于现象层级的映射关系，无法支撑持续的传播学理论创新，这也直接导致了传播研究近二三十年一直进展缓慢。

传播学研究的发展进程，面临着“研究问题的多元复杂性，同时还要面对研究方法、研究范式双重匮乏的尴尬境况”[3]。尤其是在互联网、移动通讯和人工智能高速发展的今天，新兴媒体技术和现象呈爆炸式的增长。行为主义视角下的问卷调查法、行为实验法难以回答当前新媒体环境中的诸多传播学问题。相关方法已无力对新现象、新心态做出描述与理解，更遑论预测与干预。传播学研究亟须调整思路，打破行为主义的局限，吸纳新技术、新范式，才可能实现长久的理论与应用创新。

（二）认知科学的兴起

就在传播学努力构建自身的学科体系，寻求方法和理论上的突破之时，认知主义革命悄然到来，认知科学逐渐兴起，并在20 世纪70 年代成为显学，逐渐融入了人文社会科学的各个领域。

认知主义与行为主义最大的不同就在于研究范式与取向的差异。行为主义主张忽略行为背后的“隐藏机制”，只需关注人在受到刺激后做出的反应，遵循“刺激—反应”（Stimulus-Response,S-R）的范式。而认知主义则主张要研究那些不能直接观察的内部机制和过程，否定刺激与反应的联系是直接、机械的，遵从“刺激—有机认知—反应”（Stimulus-Organism-Response,S-O-R）的研究思路，重点探讨刺激与反应之间有机体的内部变化。这里所谓的认知，便是人们在受到刺激之后，有机体对刺激的内部加工和对过往知识的提取及应用的过程。人的认知机制通常包括了感觉、知觉、注意、记忆、思维、语言、情绪、情感等行为主义研究不予探讨的内部过程。

“认知科学”便是在认知主义指导下，基于信息加工理论开展的探讨人类心智研究的一个研究门类。信息加工理论从机能上将人脑与计算机设备进行类比，把行为主义忽略的内部加工机制看作类似于计算机的信息加工系统，认为人的认知过程就是对输入信息的加工过程，力图建立人类内部活动的量化模型；涉及个体如何注意、选择和接收信息，如何对信息进行内部编码，如何激活过往的记忆内容用于处理当前任务，以及如何利用这些信息做出决策和指导自身的行为。

（三）传播研究中认知科学的三次登场

行为主义为传播学提供了经典的研究范式，帮助传播学稳固了学科体系，但随着“新的传播现象和传播规律不断突破传统传播学研究的阈限”[3]，陈旧的研究范式反倒成为理论与应用研究突破的桎梏。而认知科学则为传播学带来了不同的研究取向，为学科的持续发展提供了新的可能，但二者的结合几经波折。在传播学的发展过程中，认知科学有三次“登场”[4]，这三次登场，都是认知与传播研究深度融合的契机，但早期的两次结合都只呈现了短暂的光辉，后便迅速地消退了。

第一次结合只出现在单一的研究中，随后传播研究中认知因素的测量消失了大约三十年，原因是以传播学和心理学为代表的人文社会科学快速地、大规模地转向了行为主义的取向。在媒介研究中包含认知主义取向的研究第二次出现，是在行为主义传统的后期，但也仅诞生了寥寥几项研究成果，之后再次被遗忘。认知及生理心理测量在媒介研究中又缺席了几十年。直到社会科学全面拥抱认知神经科学，传播研究者才大规模地利用心率、皮肤电、脑电成分等指标，来探究信息传播与接收过程中人的内部心理状态。

认知科学在传播研究中的第一次登场，是1933 年的一项电影内容的影响力研究。这项研究是对传播学产生重大影响的佩恩基金会研究中的一项。爱荷华州立大学的温德尔·戴辛格（Wendell S.Dysinger）和克里斯蒂安·拉克米克（Christian A.Ruckmick）是佩恩基金会研究小组的成员，他们的研究目的是发现成人和青少年对电影中各种情节产生的情感反应[5]。在他们报告的一系列的实验室中，研究者让年龄在6～50 岁的被试者观看当时的热门电影，同时用液体电极联通被试的两个手指，测量出皮肤电阻。还用皮革的带子缠在手臂上来记录脉搏数据。他们发现对与影片中的“色情”场景，16 岁的被试者比其他任何年龄的被试者的唤醒水平都更高，16 岁个体间也存在差异。研究得出的结论是，电影对人产生的影响带有特异性，必须根据个体心理和生理特质进行调节与判断。这一研究发现支持了个体外部和内部两方面的重要性。但这种带有显著认知取向的思维方式被声势日益浩大的行为主义所淹没。

第二次登场，到了20 世纪70 年代初，心理学已经放弃了行为主义的教条，赞成信息加工的原则[6]，传播学没有迅速跟上这一步伐，但也出现了零星的几项研究。这个时期，传播学者使用生理指标作为因变量，但这些研究大多是使用生理测量来证明传播学变量和生理变化之间的“刺激—反应”联系，依然遵循着行为主义路径，相关研究也没有得到学界的重视，在“理论与设备的牵绊中被束之高阁”[7]。其中的代表性研究是道尔夫·兹尔曼（Dolf Zillmann）的兴奋转移理论的测试[8]和爱德华·多纳斯坦（Edward Donnerstein）愤怒水平与攻击性行为研究[9]。

第三次登场，伴随着20 世纪90 年代的“认知神经科学革命”，使得包括传播学和心理学在内的许多社会科学彻底摆脱了行为主义的桎梏，逐渐形成了各学科的认知神经研究范式。

这一时期，巴伦·李维斯（Byron Reeves）使用脑电图（Electro-encephalogram,EEG）的研究，把认知神经科学的视角第一次带入传播学研究中[4]。安妮·朗（Annie Lang）出版了影响广泛的《媒介心理反应测量》[10]。《牛津媒介心理学手册》涵盖了神经科学与媒介心理的研究成果[11]。2013—2015年，国际传播协会（The International Communicationn Association,ICA）促成了连续三次主题为“进化、生物学与大脑”的预备会议。罗伯特·F·波特（Robert.F.Potter）等的《传播与认知科学》[4]和麦克·J·比蒂（Michael.J.Beatty）等的《传播的生物学维度：视角、方法与研究》[12]等著作的出版，清晰地指明了认知神经传播研究的理论、路径与方法，标志着认知神经传播学已然诞生。

二、认知神经传播学：新的研究范式

“认知神经科学”（Cognitive Neuroscience）这一术语最早由美国心理学家George Miller 在20世纪70 年代提出。认知神经科学是在传统的心理学、生理学、计算机科学、信息科学、生物医学工程等多学科交叉的层面上发展起来的一门新兴学科。认知神经科学在细胞、神经网络、脑区、全脑等各个层次上对人类各种认知心理活动和神经机制开展研究。主要的研究内容包括感觉、知觉、注意、记忆、思维、语言、情绪、情感等。它是认知科学的最新进展，是认知主义指导下多学科和神经科学交叉的产物，“相关研究致力于阐明人类认知活动的脑机制”[13]。

“认知神经传播学”（Cognitive Neurocommunication）作为传播学与认识神经科学的交叉学科，旨在“运用认知神经科学的研究范式、分析工具与技术设备，研究传播学学科领域内的各种相关问题”[14]。认知神经传播学的发展，将传播学与认知神经科学深度融合，对传播学的研究有着重大意义。

第一，认知神经科学发展，可以突破传统行为的桎梏，将传播研究扩展到人类认知过程，从根源上探讨传播的路径与效果，是现有学科研究内容和范式的扩展。第二，认知神经传播学可以将研究视野从原有通过问卷和访谈获取的受众意识层面，扩展到无法自我觉知和报告的潜意识层面，在效果研究角度，可将原有的短期、中期与长期效果扩展至接收媒介信息当时当刻的瞬时效果。第三，从学科发展层面，认知神经传播学必将发展为代表传播研究最前沿的，具有一定独立研究体系的传播领域新的细分学科，是未来传播学跨学科发展的方向和学科体系“新的增长点”[3]。

目前，认知神经传播学的发展已经为传播学带来了范式和理论的突破及方法层面的技术革新。

（一）范式与理论的突破

基于行为主义的经典传播学研究范式阻碍了传播学理论的持续更新，引发了学界对于范式转换的忧虑。在《Communication Theory》期刊2013年的第1 期和第4 期中，刊发了Lang 与Perloff 两位学者关于传播学研究危机的对话[15，16]。二者在传播学当前面临的核心危机上存在不同见解，但也达成了五项共识。一是传播研究有一个被称为大众传播或媒体效应的研究范式。二是在传播学发展的30 年里，领域内不断呈现出学科研究方法和议题的碎片化。三是经典的传播理论并没有高度的推广性，仅预测了传播现象中的小部分变化。四是针对传播理论的修订，在不增加解释力和概括性的基础上变得越来越繁复。五是在传播研究中，越来越多的研究开始基于不同的理论假设，提出不同层面的问题，并使用跨学科的新方法。Lang 认为，随着撼动学科根本的理论危机的显现，传播学需要经历一场革命性的变化[17]。

二者的对话也引起了其他人文社会科学研究者的共鸣。大脑的内部活动是人类认知、情感、意识和行为的生理基础，本是人文社会科学研究不可绕过的核心议题。但在认知革命出现之前，传统的人文社会科学对人类认知的研究手段大都限于内省法和行为主义指导下的观察、问卷和实验。相关研究过程不可避免地受到了“要求特征”“实验者效应”等个体主观因素和测量间接性等方法客观因素的影响。而认知神经技术正是打破传统范式的藩篱，实现人脑内部过程直接测量的关键。

Lang 提出的动机化媒介讯息加工的有限容量理论模型（Limited Capacity Model of Motivated Mediated Message Processing,LC4MP）[18]是到目前为止，认知神经传播学研究中影响最为广泛的理论模型。该理论模型被认为是继涵化理论、使用与满足理论、社会认知理论、议程设置之后媒介认知研究中的最为重要的成果[7]。

LC4MP 假定人类的大脑是个容量有限的处理器，在使用媒体期间，大脑的认知资源会被自动且连续地分配给信息的编码、存储和检索[18]。LC4MP 将认知神经测量放在模型研究中的关键位置，其目的在于让研究者在面对涉及如媒介内容加工这样复杂的刺激时，能够用最前沿的生理技术观察人类的心理认知过程。

目前LC4MP 作为一个理论模型工具，已被广泛地运用在广告效果、媒介暴力、动机激活、信息处理相关的脑电指标等研究中[19]。模型从提出至今，也得到不断验证和完善，2017 年出版的《国际媒介效果百科全书》（The International Encyclopedia of Media Effects）收录了该理论模型[7]。作为认知神经传播学目前最重要的理论成果，该理论模型不断地接受实证研究的检验，不断助力传播学研究，产生出新的研究成果，其发展也不断证明着认知神经科学与传播学的结合是学科未来理论和范式发展的重要方向。

（二）技术与方法的革新

在上文提到的认知科学在传播学研究中的前两次登场，采用的都是传统的肤电和心电等生理测量手段，包括目前传播学效果研究领域广泛使用的眼动研究，都属于认知研究的范畴，并不能归类到认知神经研究。这类研究突破了传统行为研究中不考虑人体内部指标的局限，扩展了研究设计的变量和研究议题的范畴。但从根本上而言，包括最前沿的眼动技术在内，这类研究依然是对认知过程的间接测量。比如眼动研究中的注视点和注视时间指标，被试对于某个视觉对象的注视时间显著长于其他对象，这可以间接推导该对象能够更好地吸引被试的注意，但并不能够直接将注视时间指标对应到注意这个大脑认知加工过程上。相比之下，肤电和心电测量的间接性更强。

而认知神经科学的崛起，不单克服了传统行为研究的种种局限性，还弥补了上述认知研究的间接性，直接测量人脑的认知神经变化，为人类传播行为的认知研究打开了新的视角。认知神经科学技术的发展和应用，旨在通过神经电生理技术及神经成像技术，如事件相关电位（Event-related Potential,ERP）、功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI）、功能性近红外光谱技术（functional Near-infrared Spectroscopy,fNIRS）、脑磁图（Magnetoencephalography，MEG）、经颅磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation,TMS）和正电子发射断层显像（Positron Emission Tonaography,PET）等前沿的认知科学技术手段，打破传统行为和认知研究中的间接推论模式。打开人脑这一“黑箱”，直接分离和探明人类各项认知过程中的脑神经机制。

目前各领域研究中，认知神经科学技术应用最为广泛的是事件相关电位（Event-related Potential,ERP）和功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI）两项技术。

事件相关电位（Event-related Potential,ERP）及其技术基础脑电图（Electro-encephalogram,EEG）是通过将电极接触在被试头皮上，以测量被试脑部的电信号变化的方式来研究人们的认知过程。其中的ERP 指的是外加一种特定刺激（事件），作用于被试的感觉系统，在给予刺激或消除刺激时，在对应脑区引起的电位变化[20]。使用脑电研究可以克服传统研究中单一的评价指标和难以区分具体认知过程的缺点，通过在不同刺激条件下，各个脑电成分的波幅和潜伏期变化，来直接推导对应的认知加工过程的强度与执行时间。其基本原理是通过锁定刺激，并叠加平均的方式分离出与传播研究中重点关注的认知加工过程相关的脑电成分。

ERP 和EEG 技术有着极高的时间分辨率，对大脑电位变化的记录可以精确到毫秒级。但脑电研究也存在一定的缺陷。由于大脑是个不均匀的导体，加之ERP 和EEG 是无创的研究技术，仅能在头皮进行电位变化的记录，因而不能很好地开展空间研究。就比如在前额中线位置记录到某一个刺激诱发了该区域的脑电产生了最显著的变化，但由于人脑的导电性的不均匀，并不能推论该刺激诱发了前额中线脑区的神经激活，即该类研究的空间分辨率低，更多的用于认知时间进程研究，而非空间定位研究。

与ERP 技术相反，功能性磁共振成像（functional Magnetic Resonance Imaging,fMRI）技术拥有空间分辨率高，但时间分辨率低的特点。《Nature》杂志曾做过统计，在2010 年后，使用fMRI 技术的研究呈现出爆炸式增长[21]。fMRI 技术可以用毫米级的空间分辨率，显示大脑各个区域内静脉毛细血管中血液氧合状态，即含氧血红蛋白的变化所引起的磁共振信号的微小变化。其功能性层面的原理是，当大脑某个区域参与了某项认知活动，那该区域的含氧血红蛋白会出现变化，以应对脑区能量需求的增加。因而通过对这一指标的前后对比测量，就可以知晓某一个特定的认知加工过程激活了哪些脑区，从而实现认知加工过程与大脑物理位置的对应。但当某一认知加工激活某个脑区的时候，血氧状态并不是像大脑电位一样发生实时的变化的，血氧状态的变化有延时性，加之头部扫描需要一定的时间，因而fMRI 研究的时间分辨率并不如ERP 研究那么高，更多的用于定位研究，而非时间进程研究。

卡乔波（Cacioppo）等提出fMRI 可以与传播学研究相结合的三个路径，并以此提出了三个基本的研究问题[22]。1.一个传播现象涉及的特定心理过程可定位到特定脑区吗？2.在特定传播任务中是否能找到与其相关心理过程对应的脑区激活？3.不同的传播现象是否有不同或一致的处理机制？对这三个问题的考察和回答是未来认知神经传播学脑定位研究的重要方向。

ERP 具有高时间分辨率，低空间分辨率的特点，而fMRI 又有高空间分辨率和低时间分辨率的特性，因而在研究中结合这两种工具的优势，将这两种技术相结合，也是目前认知神经传播学研究的前沿方法。

三、认知神经视角下的传播研究

（一）认知神经传播学的基本议题

喻国明提出，认知神经传播学研究有四个基本议题，分别是：传播渠道研究、传播内容研究、传播对象研究、传播者研究[3]。

传播渠道研究的理论基础是麦克卢汉的“媒介即信息”理论。麦克卢汉强调媒介对人的认知方式的塑造作用。限于技术手段的不足，过往研究难以直接探讨认知方式，但认知神经传播学的相关技术设备可以探究人的不同认知加工过程，这就为渠道研究提供了很好的考察指标。研究者可以尝试通过使用不同的传播渠道，特别是对比传统媒介和新兴媒体对受众认知加工过程的影响，这将为传统媒体及新兴媒体的发展提供指导。

传播内容研究是传统传播学领域的重要研究议题，相关研究大都通过改变内容的呈现方式，或话语的表述方式来诱发受众反应的改变。认知神经传播学为反应的采集提供了更多的指标，且视觉空间选择性注意力和声音注意力研究也是传统内容研究可以实现突破的重要方面[23]。

传播对象研究受众的差异及受众群体的划分同样是传播学研究的经典议题，过往研究多使用自我报告法获取研究材料，属于离线测量，总体可靠性较低。认知神经科学的手段为可以实现实时的在线测量，为获取不同受众的瞬时信息加工数据提供了便利。

传播者研究的形象对于信息传播效果的影响同样受益于认知神经传播学的发展。其中的代表性研究是使用fMRI 技术对奥巴马与希拉里的竞选广告进行了观看者的脑激活强度对比，发现奥巴马的竞选广告能够引发被试更强烈的认知神经激活活动[24]。使用这一范式，传播者的研究可以拓展到不同性别、年龄、外貌特质、声音特质等对传播效果的影响。

（二）说服的认知神经机制研究

自卡尔·霍夫兰提出说服研究以来，说服相关的研究已经成为传播学研究中最为重要的组成部分。同样，说服研究也是认知神经科学最核心的研究议题之一。相关研究早期集中在探明典型说服效应的神经机制。典型的代表是Klucharev 等人在相关脑机制研究中，考察了“专家权力”（expert power）对说服中的态度和记忆的调节作用[25]。专家语境下积极的语义阐述与大脑激活强度相关联，并且专家权力激活了参与记忆形成的海马和海马旁回，强化了后续记忆效应，以及尾状核的态度效应。

过往的行为和认知研究发现，有效信息会改变人们自我报告的态度，但这些自我报告并不一定能预测行为的变化。Falk 等人的fMRI 研究发现说服性信息的神经信号反应可预测被试下一周的行为变化[26]。这个研究是第一个能证明神经信号可预测被试现实行为的fMRI 研究，Falk 也提出，神经科学可以补充其他现有的心理测量方法，用以预测受众行为。这种通过神经指标预测行为结果的研究方法，超出了实验研究本身，甚至在某种程度上回应了学界对于认知神经研究生态效度的质疑。另有同类型研究表明认知神经指标可以用于预测个体购买决策和临床结果[27]，这也是过往自我报告研究无法企及的。

健康传播研究作为说服研究的分支，同样是认知神经传播学的重要研究领域。如戒烟相关的健康信息传播研究，就有了一定的神经科学研究进展。有研究者发现，内侧前额叶皮层（MPFC）区域的活动与成功戒烟的行为结果间存在一定的相关关系[28]。一项针对戒烟者自我控制的认知神经研究，发现右额下回、补充前运动区等脑区的激活与烟瘾减弱有关[29]。Falk 还将fMRI 技术扩展到预测公共健康运动的结果预测上，发现与自我处理相关的大脑系统活动可以预测个体对健康信息的反应[30]。

此外，近年来在广告学、营销学、消费者行为学中与说服相关的研究也出现了明显的认知神经科学取向，认知神经技术能够比其他获取手段更快捷、更准确地获取受众信息。总体而言，认知神经获取高质量信息的成本更低，并能够为广告和营销人员提供无法通过传统手段获得的数据，能够揭示显性的消费行为背后的隐性心理机制，比如逐步探明了受众的心理计算过程[31]。在这个维度上，学界与业界达成了利益与兴趣的一致。甚至催生出了认知神经广告学和认知神经营销学这类细分研究领域。

四、对认知神经传播学的批判与回应

认知神经传播学及其他领域的认知神经科学研究，目前虽作为各学科最为前沿的发展方向，但相关范式及其前身生理学的研究，从出现之初便一直遭到批判。相关的批判主要集中在两个角度，其一是对认知神经科学研究还原论倾向的批判，其二是对相关实验研究限制过于严格导致的生态效度底下的批判。

从还原论角度展开的批判将认知神经科学研究定义为“生理决定心理”的研究，相关支持者秉持心理和精神并非生理层面的因素，具有独立性，无法用生理角度的指标解释的观点。部分的认知神经科学研究者也容易陷入单一神经指标决定人类精神的还原论倾向。此外，fMRI 等高空间分辨率技术的应用，早期还被批判为“新颅相学”。

但现有的认知神经科学研究，并非简单地将精神和心理等同于大脑的某项指标。李其维提出，人类认知活动的神经科学研究可在多个层次上展开，包括跨多脑区联动、大规模皮层、区域性神经回路、单个神经元、突触及其神经递质、离子通道、生物化学、基因、分子生物学、分子、化学键等[32]。通过不同层面的研究，可以回答与人类认知相关的不同层面的问题。ERP、fMRI 等技术的广泛应用与相互结合，也突破了单一技术和单一解释角度的限制，从时间、空间等多个维度分析某一认知心理过程，而且相关神经指标可以和过往的行为指标相互对应比较，这比传统的问卷的单一答案和行为实验中的反应时和正确率指标能够更好地接近和描述人类的心理认知过程。人类关于“精神”“心理”“心灵”的定义，也会随着不同层次的认知神经科学研究得到不断的修订。

相关认知神经科学研究的第二类批判集中在生态效度不高这一问题上。生态效度或者称为外部效度不单是认识神经科学研究的问题，也是所有人文社科领域实验室研究存在的问题。以传播心理学实验研究为例，相关研究大都在实验室进行，由于实验法的特性，须对研究不关注的无关变量做严格的排除或控制，其中就包括但不限于温度、湿度、光照强度、噪音强度、刺激呈现设备的大小、视觉材料的大小、长短、复杂度、声音材料的响度等。这样严格的控制条件，在很多时候与日常生活的一般传播场景并不一致，那这种实验室研究得出的结论，是否真的能代表日常传播场景中人的大概率反应？实际上这个问题到目前都很难有一个让大部分人满意的解答。

引入认知神经技术之后，这种实验室场景与日常场景不一致的情况被进一步拉大。以ERP 研究为例，除了传统实验研究的控制变量之外，为了能实时记录到大脑电位变化，被试者需要戴上一顶脑电记录帽，目前学界使用最为广泛的是湿电极帽，即戴上帽子之后，还需要在帽子中注入生理盐水和淀粉的混合物作导电之用。此外，由于脑电数据会受到肌肉电流的干扰，因而在部分实验中，实验者会要求被试者尽可能控制自己的眨眼和面部肌肉的运动。这种情况几乎不会出现在任何日常生活的传播场景中。fMRI 研究的情况更甚，由于设备运行期间有较高的噪音，因而大部分研究都需要被试者佩戴耳塞，且由于设备特性，大部分研究被试者是躺着完成的。再加上由于成像精度的要求，会限制被试者的头部运动，因而很多设备还需被试戴上一个固定位置的面罩才能进行数据采集。这种情况下采集到的认知神经数据是否能代表人的正常认知加工？相关结论是否能推导到一般的传播行为？被试者是否激活一种特定状态的反应模式？这些问题一直限制着相关研究的生态效度。

但随着技术的发展，实验环境与日常环境差异较大的情况正在弥合。以ERP 研究为例，现在已出现了部分使用干电极的便携式脑电设备。在实验过程中，被试者无须坐在实验室内，也不用使用导电膏，只需戴一顶帽子，在日常的生活场景中，完成某些传播任务便可。这样大大降低了实验环境的特异性。此外fMRI 研究限于技术的发展，还未有通用的小型化设备，但相关研究可以通过扩大样本量，改变实验设计和使用元分析的方法来减小生态效度层面的缺陷。