研究揭示了大腦如何克服其局限性

想象一下，試著寫下你的名字，這樣你就可以在鏡子里看到它。你的大腦擁有你需要的所有視覺信息，你就是你自己的名字。然而，對于大多數(shù)人來說，這項任務(wù)非常困難。這是因為它需要大腦執(zhí)行一個不熟悉的心理轉(zhuǎn)換：用它在鏡子里看到的東西來準(zhǔn)確地引導(dǎo)你的手向后寫字。

麻省理工學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大腦是如何試圖彌補(bǔ)它在需要如此復(fù)雜變化的任務(wù)中的糟糕表現(xiàn)的。就像在其他類型的情況下，大腦對自己的判斷缺乏信心一樣，大腦也試圖依靠以前的經(jīng)驗來克服困難。

“如果你所做的事情需要更困難的心理轉(zhuǎn)變，這將導(dǎo)致更多的不確定性和可，你會依賴于以前的信念，更喜歡你知道如何做好來彌補(bǔ)這種變化，”生命科學(xué)職業(yè)發(fā)展教授、麻省理工學(xué)院麥戈文大腦研究所成員、該研究的高級作者羅伯特a斯旺森(Robert A. Swanson)說。

研究人員在10月24日的《自然通訊》上報告說，這種策略實際上提高了整體性能。麥戈文研究所博士后埃文雷明頓是這篇論文的主要作者，技術(shù)助理蒂芙尼帕克斯也是這篇論文的作者。

嘈雜的計算

幾十年來，神經(jīng)科學(xué)家已經(jīng)知道，大腦不會忠實地再現(xiàn)眼睛看到的或耳朵聽到的。相反，有很多“噪音”——大腦中電活動的隨機(jī)波動，可能來自我們看到或聽到的不確定性或模糊性。這種不確定性在社會交往中也有作用，因為我們試圖解釋別人的動機(jī)或回憶過去的事件。

先前的研究揭示了許多幫助大腦彌補(bǔ)這種不確定性的策略。使用一種叫做貝葉斯積分的框架，大腦將多條可能相互沖突的信息結(jié)合起來，并根據(jù)它們的可靠性進(jìn)行評估。例如，如果信息由兩個來源提供，我們將更多地依賴我們認(rèn)為更可靠的信息。

在其他情況下，例如，當(dāng)我們不確定如何執(zhí)行動作時，大腦會依賴于過去經(jīng)驗的平均值。例如，當(dāng)我們在一個黑暗、陌生的房間里發(fā)現(xiàn)一個電燈開關(guān)時，我們會把手移到一定的高度，靠近門框。過去的經(jīng)驗表明，我們可能會找到一個電燈開關(guān)。

賈扎耶里說，所有這些策略之前都顯示出聯(lián)合效應(yīng)，增加了對特定結(jié)果的偏見，這使得我們的整體性能更好，因為它減少了可。

當(dāng)感官信息的精神轉(zhuǎn)化為運(yùn)動計劃時，也會產(chǎn)生噪音。在許多情況下，這是一個簡單的任務(wù)，其中噪音起著最小的作用——例如，伸手去拿你能在桌面上看到的杯子。然而，對于其他任務(wù)，如鏡像練習(xí)，這種轉(zhuǎn)換要復(fù)雜得多。

賈扎耶里說：“你的表現(xiàn)會改變，不是因為你不知道你的手在哪里，而是因為你不知道圖像在哪里?！八婕耙环N完全不同形式的不確定性，這與處理信息有關(guān)。信息的心理轉(zhuǎn)換行為顯然會引起變異?！?

這種心理變化是研究者在新的研究中應(yīng)該探索的內(nèi)容。因此，他們要求受試者執(zhí)行三項不同的任務(wù)。對于每一項任務(wù)，他們比較了受試者在一個版本的任務(wù)中的表現(xiàn)，在這個版本中，很容易將感官信息映射到運(yùn)動命令，并且需要一個額外版本的心理轉(zhuǎn)換。

在一個例子中，研究人員首先要求參與者畫一條和他們展示的線一樣長的線，這條線總是在5到10厘米之間。在更難的版本中，他們被要求畫一條比原來的線長1.5倍的線。

這組實驗的結(jié)果，以及另外兩個任務(wù)的結(jié)果表明，在需要困難的心理轉(zhuǎn)換的版本中，人們使用與克服感官知覺和其他領(lǐng)域的噪音相同的策略來改變他們的表現(xiàn)。例如，在畫線任務(wù)中，參與者必須根據(jù)原始線條的長度繪制7.5厘米至15厘米的線條。他們傾向于畫出更接近所有線條平均長度的線條，這是他們以前畫過的。這使得他們的答案通常不那么多樣，更準(zhǔn)確。

賈扎耶里說：“這種回歸均值是一種非常常見的策略，可以在存在不確定性時提高性能?！?

降低噪音

新的研究結(jié)果讓研究人員假設(shè)，當(dāng)人們非常擅長需要復(fù)雜計算的任務(wù)時，噪音會變小，對整體表現(xiàn)的影響也會變小。換句話說，人們會更加信任他們的計算，不再依賴平均值。

賈扎耶里說：“隨著計算變得越來越容易，我們的預(yù)測是偏見將會消失，因為計算不再是嘈雜的計算。“你相信計算；你知道計算很有效?！?

研究人員現(xiàn)在計劃進(jìn)一步研究人們的偏見，因為他們學(xué)會更好地完成復(fù)雜的任務(wù)。在他們?yōu)椤蹲匀煌ㄓ崱费芯孔龅膶嶒炛校麄儼l(fā)現(xiàn)了一些初步證據(jù)，表明訓(xùn)練有素的音樂家在涉及特定持續(xù)時間間隔的任務(wù)中表現(xiàn)更好。

這項研究由阿爾弗雷德斯隆基金會、埃絲特a和約瑟夫克林根斯坦基金會、西蒙斯基金會、麥克奈特神經(jīng)科學(xué)基金會和麥戈文研究所資助。

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