研究揭示大脑如何克服自身的局限性: 策略，以弥补不确定性帮助大脑在难以计算的心理成功

试想一下写你的名字，以便它可以在镜子中读取. 你的大脑拥有所有你需要的视觉信息, 而你在写自己的名字亲. 仍然, 这个任务是对大多数人来说很困难. 这是因为它需要大脑进行精神变革，它的不熟悉: 使用它看到镜中的什么准确地引导你的手向后写.

由麻省理工学院的神经科学家的一项研究揭示了大脑如何处理认知任务的光, 如镜像书写, 涉及到复杂的心理转变. 图片: 麻省理工学院新闻

现在麻省理工学院的神经科学家发现大脑是如何试图在需要这种复杂的改造任务，以弥补其表现不佳. 因为它还在其他类型的情况确实在那里有自己的判断缺乏信心, 大脑试图依靠以往的经验来克服困难.

“如果你正在做的事情，需要一个更难的心理转变, 因此，创造了更多的不确定性和更大的可变性, 你依靠你的先验信念和偏见自己对你知道该怎么做什么好, 为了弥补这一变,”迈赫达德Jazayeri说, 在罗伯特. 生命科学斯旺森职业发展教授, 麻省理工学院麦戈文研究所脑研究成员, 该研究的资深作者.

这一策略实际上提高了整体性能, 研究人员在研究报告, 它出现在十月. 24 该杂志的问题 自然通讯. 埃文雷明顿, 一个麦戈文研究所博士后, 是论文的第一作者, 技术助理蒂芙尼公园也是在纸上的作者.

嘈杂的计算

神经科学家已经知道，几十年来，大脑并没有忠实地再现什么，眼睛看到或耳朵听到什么. 代替, 存在的“噪音”很大 - 在大脑电活动的随机波动, 它可能来自不确定性和模糊性有关我们所看到或听证会. 这种不确定性也进入在社会互动中发挥, 当我们试图解读别人的动机, 或回顾往事的回忆，当.

先前的研究已经揭示了许多战略，帮助大脑来弥补这种不确定性. 使用被称为贝叶斯积分框架, 大脑将多个, 潜在冲突的多条信息和值并根据其可靠性. 例如, 如果两个来源提供的信息, 我们将更多地依赖于我们认为是比较可信的一个.

在其他情况下, 比如，当我们不确定到底如何着手做运动, 大脑会依靠平均的过去的经验. 例如, 在黑暗达到用于光开关时, 陌生的房间, 我们将会把我们的手朝着一定的高度，并关闭在门框, 其中，过去的经验表明，光开关可能位于.

所有这些策略的先前已显示共同努力，提高偏向特定结果, 这使得我们的整体表现更好，因为它降低了变异, Jazayeri说.

噪音也可以发生在感官信息的心理转换成电机计划. 在许多情况下，, 这是一个简单的任务，其中噪音起到了作用很小 - 例如, 伸手去拿杯子，你可以在你的办公桌上看到. 然而, 其他任务, 如镜面写作练习, 这种转换要复杂得多.

“你的表现将变, 这不是因为你不知道你的手, 这不是因为你不知道在哪里的形象,” Jazayeri说. “它涉及一种完全不同的形式的不确定性的, 它具有处理信息办. 进行信息转换精神的行为显然引起变异“。

这种类型的心理转换的是什么，研究人员开始在新的研究，探讨. 要做到这一点, 他们要求受试者执行三个不同的任务. 每一个人, 他们比较了受试者的表现在一个版本的任务，其中映射感觉信息，以电机命令很容易, 以及需要一个版本，一个额外的心理转变.

在一个实例, 研究人员首先要求参与者画一条线作为一条线，他们表示相同的长度, 这总是之间 5 和 10 公分. 在更困难的版本, 他们被要求画一条线 1.5 时间比原来延长线.

从这一组实验结果, 以及其他两个任务, 表明，在版本所需困难的精神变革, 人在使用，他们使用，以克服感官知觉和其他领域的噪音相同的策略改变其性能. 例如, 在线条绘制任务, 其中，参与者必须画线，从 7.5 至 15 公分, 取决于原始线的长度, 他们往往得出更接近他们以前绘制的所有行的平均长度线. 这使得他们的反应总体变化较小，也更准确.

“这种均值回归是使性能更好时，存在不确定性非常常见的策略,” Jazayeri说.

降噪

新发现使得研究人员推测，当人们在任务非常不错的，需要复杂的计算, 噪音会变得更小，更利于整体性能. 那是, 人们会相信他们的计算越来越停止依托均线.

“当它变得更容易, 我们的预测是偏置将消失, 因为计算不再是一个嘈杂的计算,” Jazayeri说. “你认为在计算; 你知道计算是运作良好。”

研究人员现在计划进一步研究人们的偏见是否减少，因为他们学习，以更好地执行复杂的任务. 在实验中，他们已执行 自然通讯 研究, 他们发现，受过训练的音乐家一些初步证据在任务表现得更好，涉及生产有一定持续时间的时间间隔.

资源: HTTP://news.mit.ed, 安妮特拉夫顿