The Representational Geometry of (Dis)Belief: A Multidimensional Space Organized by Belief Direction and Extremity
本研究利用自然态功能磁共振成像(fMRI)和行为数据,证明了信念的神经表征是一种多维几何结构,主要由信念的方向性和极端性进行组织,揭示了确定性向强信念和强不信这两个方向同时增加。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
大脑的信仰指南针
想象你的大脑是一个超级先进的导航系统。每当你听到一个故事、看一部电影,或者听朋友闲聊时,这个系统都在不断地询问:“这是真的吗?这是假的吗?我该信任多少呢?”这个过程被称为信念(belief),它是我们大脑最复杂的功能之一。长期以来,科学家认为信念就像一个简单的开关:要么你相信某事(开),要么不信(关)。但现实生活很少是如此非黑即白的。有时你深信不疑,有时你完全怀疑,而很多时候,你只是坐在中间,感到犹豫不决。
为了弄清楚大脑如何处理这种“也许”的模糊灰色地带,研究人员使用了一种名为 fMRI(功能性磁共振成像)的特殊工具。你可以把它想象成一台高科技相机,可以在人们做某些事情(比如听故事)时拍摄大脑活动的图像。通过观察大脑不同部分是如何相互“交流”的,科学家可以绘制出大脑内部的地理图谱。这项研究探讨的核心问题是:大脑的信念地图究竟是如何组织的? 它是一条从“我相信”到“我不相信”的直线?还是一个更复杂的形状,比如一个圆圈或一个金字塔?理解这一点有助于我们明白,为什么两个人在听完同一个故事后,会对所发生的事情产生截然不同的感受。
怀疑与确定性的形状
在一个充斥着各种竞争性叙事和假新闻的世界里,弄清楚该相信什么是一个日常挑战。一组研究人员决定窥探人们在听取冗长且精彩的法律证词时的大脑,以观察他们是如何组织思想的。他们不仅仅是在问:“你相信这个吗?”他们想知道的是:大脑的“信念地图”究竟长什么样?
为了实现这一目标,他们使用了一种巧妙的方法,称为被试间表征相似性分析(IS-RSA)。想象一下,你有一群朋友正在听同一个悬疑故事。如果两个朋友最终对谁是凶手有了非常相似的想法,那么他们的大脑应该会同步“起舞”。如果他们的想法完全不同,他们的大脑就会跳着不同的舞曲。研究人员对比了每一对听众之间大脑模式的相似程度,并将其与他们最终信念的相似程度进行对照。他们测试了五种不同的理论(或“地图”),以观察哪一个最符合大脑数据。
胜出的地图(以及失败的地图)
研究人员测试了几种关于信念可能如何组织的设想:
- 距离地图(The Distance Map): 或许在“信念量表”上彼此接近的人(比如一个是60分,一个是70分)大脑是相似的,无论他们是相信者还是怀疑者。
- 侧边地图(The Side Map): 或许重要的是你属于“相信”的一方还是“怀疑”的一方,就像是在左队或右队。
- 类别地图(The Category Map): 或许大脑只是把人分成了三个桶:相信者、怀疑者,或者“我不知道”。
- 方向地图(The Direction Map): 或许大脑在意的是你向着相信或怀疑的方向移动了多远。
- 极端程度地图(The Extremity Map): 或许大脑最在意的是你的观点有多强烈,无论这种观点是正面的还是负面的。
结果令人惊讶!“距离”、“侧边”和“类别”地图都被排除了。大脑似乎并不在意你是60分还是70分,也不在意你是否只是模糊地处于中间位置。相反,大脑的地图主要是由方向和极端程度这两个因素组织的。
方向意味着大脑拥有不同的区域,分别对应于倾向于相信的人和倾向于怀疑的人。这就像在大脑的不同部分拥有一个“相信区”和一个“怀疑区”。
但真正的明星是极端程度。研究人员发现,持有强烈观点的人(无论是极其确信还是极其怀疑)其大脑看起来非常相似,即使他们处于论点的对立面。与此同时,那些“处于观望状态”或犹豫不决的人,其大脑模式与那些专家有着显著的不同。
“确定性”的联系
这一“极端程度”的发现引发了一个巨大的“啊哈!”时刻。研究人员猜测,这部分大脑不仅仅是在测量观点的强度,而是在测量一个人对其解释的确定程度。如果你非常确定自己相信这个故事,或者非常确定认为这是一个谎言,你的大脑就会有一个清晰、稳定的画面。但如果你坐在中间,犹豫不决,你的大脑就会变得模糊且混乱。
为了测试这一点,他们对105名新加入的志愿者进行了随访实验。他们要求这些人不仅要评价自己的信念,还要评价他们对自身解释的确定性。结果与大脑数据完美吻合:确定性呈现出一种 U型(或二次曲线)关系。人们在两个极端(强烈的相信或强烈的怀疑)时最为确定,而在中间位置时最不确定。这表明,大脑将“强烈的相信”和“强烈的怀疑”视为类似的确定性状态,而“不确定性”则是其自身独特的、混乱的状态。
不仅仅是一条线
最后,研究人员使用了一种复杂的数学技巧——岭回归表征相似性分析(Ridge RSA),来观察大脑是只使用其中一张地图,还是多种地图的结合。他们发现,大脑实际上是一个多任务处理者。虽然“方向”和“极端程度”是两个最大的主导因素,但大脑的信念系统实际上是几个不同轴线共同作用的多维混合体。它不是一条简单的直线;它是一个复杂的、三维的景观,你的大脑根据你在想什么以及你对它的确定程度来进行导航。
简而言之,大脑并不只有一个“真/假”的开关。它有一个复杂、多层次的地图,在这里,百分之百确定一个谎言的感觉在神经层面与百分之百确定一个真相的感觉非常相似,而犹豫不决则感觉像是另一片完全不同的领地。这有助于解释,为什么在这个充满虚假信息的时代,即便你可能是错的,“确定感”也会显得如此强大。
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