冲动、理性与多巴胺:大脑如何安排你的决策?
你自认为是善于做出正确决策的人吗?
先别匆忙下结论,不妨来看看这道经典逻辑题:琳达是一位追求社会公正的女性,哲学专业出身,还曾参与过反核武器示威游行。那么,以下哪种情况可能性更大呢?
a.琳达是一名银行柜员;
b.琳达是一名积极参与女性主义运动的银行柜员。
在一项实验里,八成大学生都选了(b),但正确答案其实是(a)。毕竟,单一情况被满足的可能性,通常比该情况和另一种情况同时被满足的可能性要大。很多人因为刻板印象、合取谬误等思维定式而选错。
很多时候,即便经过深思熟虑,我们做选择时仍可能失误;可有时下意识的决定却能“歪打正着”。为何会出现这种奇怪现象?大脑究竟是怎样做决策的呢?
实际上,决策研究已发展成为一门交叉科学,融合了神经科学、心理学、数学、经济学、工程学等多个领域的资源。过去,我们面对人生岔路时只能凭经验或运气做选择,如今,科学或许能提供帮助。
我们常说人与动物的区别在于人有智慧,能运用复杂高级的认知能力进行决策,众多科学家对人类的决策机制充满兴趣。
著名心理学家丹尼尔·卡尼曼在2011年的著作《思考,快与慢》中,将人类心智描述为两种紧密相关的思考系统:系统1运行迅速且自动,它涵盖本能、情感等人与动物共有的先天技能,以及后天习得的联想和技能;而系统2虽慢,但很慎重,能纠正系统1产生的错误。

神经科学家研究动物和人类抉择时大脑神经元的活动,发现大脑中存在多个层次的神经环路。它们从不同角度评估抉择中的各个选项,助我们尽可能做出合理抉择。这些不同的神经环路不仅相互协作,有时也会相互竞争。它们之间的平衡体现了抉择的复杂性,因为鱼和熊掌往往不可兼得,大脑做决定时也需取舍。
近年来神经科学的进展显示,大脑中确实存在能特异性反映思考过程的神经元。记录这些神经元,有助于了解大脑的抉择过程。科学家们的实验十分有趣——训练猕猴解“谜题”。
在一项猕猴通过观察图形获奖励的测试中,电脑屏幕上特定图案组合会提示猴子:注视屏幕上某个特定目标,很可能获得奖励,但偶尔也会没有。
研究人员记录猕猴目光注视位置,用数学和统计方法分析图形与注视位置的关系。最后,采用电生理记录技术获取猕猴大脑某些区域神经元的活动状况,并与猕猴行为进行联系和比较。
通过各个脑区神经元在抉择过程中的不同反应模式,研究人员能串联大脑各脑区,找到大脑抉择的神经环路,发现大脑在抉择中做了哪些计算、如何取舍,以及为何有时会给出错误答案。
最近发表于《自然》杂志的一项研究发现,哪怕是最小的选择,也会激活几乎整个大脑。研究人员在139只小鼠大脑中记录了超62万个神经元的活动,覆盖279个脑区,从皮层到丘脑、小脑再到脑干,构建出迄今最完整的全脑决策图谱。

小鼠全脑决策图谱表明,决策活动广泛分布于整个大脑
实验设计看似简单:小鼠面对屏幕上随机出现的黑白条纹圆圈,需用前爪转动小轮子将其居中。正确时能得到一口水,错误则听到噪音并短暂停顿。这一简单任务包含了视觉输入、选择、动作和奖惩反馈等完整的决策环节。研究人员还设置了概率条件,比如一段时间内圆圈更可能出现在某一侧。随着训练深入,小鼠逐渐学会利用概率信息提升表现,即便在无视觉提示的试验中,仍能凭经验做出近六成的正确选择。
数据结果令人震惊。视觉刺激起初如预期出现在视丘和初级视觉皮层,但很快扩散到中脑、延髓等区域。与选择相关的信号不仅存在于大脑皮层,还在小脑和脑干大规模出现,强度甚至超过皮层。超八成脑区含有能预测小鼠运动速度的信号,奖励反馈几乎能在整个大脑中解码出来。研究团队还发现,先验信息并非只在最后由高级皮层整合,而是在大脑二三成区域,包括早期感觉处理环节就已体现。这意味着大脑在决策各阶段就开始利用经验塑造选择,而非等到最终环节才介入。
这些发现颠覆了传统的“线性通路模型”。大脑的决策过程并非从感觉到前额叶再到动作的单一路径,而更像一个分布式网络,信号在皮层与皮层下区域同时出现,彼此交织,形成一场全脑范围的合奏。
这些对大脑决策机制的实验,为研究大脑高级认知功能开启了新窗口。
本文来自微信公众号“神经现实”(ID:neureality),作者:NR,36氪经授权发布。
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