Decision strategies appear similar across species and development, but differences emerge in the speed-accuracy relationship
通过结合条件准确度函数与漂移扩散模型,本研究揭示了尽管人类与猕猴在涉及坍缩边界的进化保守决策框架方面具有共性,但儿童表现出的独特快速错误模式是由不稳定的初始决策状态驱动的,这可能归因于发育不成熟的前额叶纹状体网络。
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
每当我们做出一个选择,从选择通勤路线到决定吃什么,我们的大脑都在平衡两个相互竞争的需求:我们行动得有多快,以及我们做得有多对。通常,这两个目标是朝着相反方向拉扯的。如果我们匆忙行事,就更容易犯错;如果我们花时间思考,就更有可能做对。科学家将这种现象称为速度-准确度权衡(speed-accuracy trade-off)。几十年来,研究人员一直在研究这种平衡,以了解大脑是如何运作的,通常通过观察人们反应的速度,来查看他们的错误是发生在匆忙时还是犹豫时。这种速度与错误之间的简单关系可以揭示大脑在解决问题时所使用的隐藏策略。它甚至可以展示这些策略如何随着我们的成长而变化,或者人类与其他动物之间的差异。
罗马萨皮恩扎大学的一组研究人员与班比诺·杰苏儿童医院(Bambino Gesù Children's Hospital)的同事们决定深入研究不同年龄和物种之间的这种平衡。他们想知道儿童、成年人和猴子做出决策的方式在本质上是否相同,或者通往决策的路径是否会随着大脑的发育而改变。为了找出答案,他们让62名儿童、83名成年人和2只恒河猴玩一个逻辑排序游戏。这个游戏涉及学习六个抽象图像的顺序,比如知道图像A“大于”B,B“大于”C,依此类推。一旦他们学会了相邻项的顺序,参与者就会被测试从未在一起出现过的图像对,从而迫使他们使用逻辑来判断哪个项目在排序中更高。这种类型的任务在项目在排序中距离较近时会变得更难,而在距离较远时则更容易,所有研究小组都成功掌握了这一模式。
当研究人员观察结果时,他们发现虽然大家都学会了规则,但出错的方式却讲述了一个完全不同的故事。成年人和猴子的行为表现得非常相似。对于他们来说,错误最有可能发生在反应时间最长的时候,这表明随着时间的流逝,他们可能变得不确定或失去了注意力。然而,儿童表现出了截然不同的模式。很大一部分儿童犯了一种特定类型的错误:他们由于过快地做出了猜测。研究中约有42%的儿童符合做出这类“快速错误”的特定标准,即给出答案的速度太快,以至于这些答案基本上是随机的,完全没有体现出对逻辑的真正理解。这些“快速错误”在成年组或猴子中并未发现,他们并没有表现出这种特定的匆忙给出错误答案的模式。做出这些快速猜测的儿童并非仅仅是动作慢或不够聪明;他们是从一个不同的起点开始决策过程的,通常在收集到足够信息之前就已决定了答案。
为了理解大脑在做出这些选择时的内部运作情况,研究人员使用了一个模拟证据随时间积累以达到决策的数学模型。想象一个正在注水的桶;水代表了对某个选择的证据,而决策是在水达到一定高度时做出的。研究人员发现,对于成年人和猴子,水是稳定填充的,且做出决策所需的液位实际上会随着时间略微下降,从而产生一种紧迫感。这解释了为什么他们在等待过久时会犯错。但对于那些做出快速错误的儿童,只有当研究人员增加一个新元素时,该模型才有效:决策过程的起始点是不稳定的。有时,桶几乎是空的,有时则几乎是满的,这纯粹是由于偶然。这种不稳定性意味着,对于一些儿童来说,决策过程在开始时就已经向错误的方向倾斜,导致在进行任何真正的思考之前就做出了快速且错误的猜测。
这项研究表明,虽然进行逻辑推理的基本机制在不同物种间是共享的,且在人类发育早期就已经存在,但稳定决策起始点的能力在儿童时期仍在建设中。负责抑制冲动反应和保持稳定注意力的脑网络直到成年早期才发育成熟。做出快速错误的儿童并不是因为缺乏逻辑,而是因为他们的内部起始点是不稳固的,这使得他们容易在准备好之前就根据冲动行事。这项研究为决策过程的演变提供了一个清晰的窗口,表明从童年到成年的旅程不仅涉及学习更多的知识,还涉及学习如何在行动之前稳住心神。
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