研究揭示了大脑如何克服其局限性

想象一下，试着写下你的名字，这样你就可以在镜子里看到它。你的大脑拥有你需要的所有视觉信息，你就是你自己的名字。然而，对于大多数人来说，这项任务非常困难。这是因为它需要大脑执行一个不熟悉的心理转换：用它在镜子里看到的东西来准确地引导你的手向后写字。

麻省理工学院的神经科学家现在已经发现了大脑是如何试图弥补它在需要如此复杂变化的任务中的糟糕表现的。就像在其他类型的情况下，大脑对自己的判断缺乏信心一样，大脑也试图依靠以前的经验来克服困难。

“如果你所做的事情需要更困难的心理转变，这将导致更多的不确定性和可，你会依赖于以前的信念，更喜欢你知道如何做好来弥补这种变化，”生命科学职业发展教授、麻省理工学院麦戈文大脑研究所成员、该研究的高级作者罗伯特a斯旺森(Robert A. Swanson)说。

研究人员在10月24日的《自然通讯》上报告说，这种策略实际上提高了整体性能。麦戈文研究所博士后埃文雷明顿是这篇论文的主要作者，技术助理蒂芙尼帕克斯也是这篇论文的作者。

嘈杂的计算

几十年来，神经科学家已经知道，大脑不会忠实地再现眼睛看到的或耳朵听到的。相反，有很多“噪音”——大脑中电活动的随机波动，可能来自我们看到或听到的不确定性或模糊性。这种不确定性在社会交往中也有作用，因为我们试图解释别人的动机或回忆过去的事件。

先前的研究揭示了许多帮助大脑弥补这种不确定性的策略。使用一种叫做贝叶斯积分的框架，大脑将多条可能相互冲突的信息结合起来，并根据它们的可靠性进行评估。例如，如果信息由两个来源提供，我们将更多地依赖我们认为更可靠的信息。

在其他情况下，例如，当我们不确定如何执行动作时，大脑会依赖于过去经验的平均值。例如，当我们在一个黑暗、陌生的房间里发现一个电灯开关时，我们会把手移到一定的高度，靠近门框。过去的经验表明，我们可能会找到一个电灯开关。

贾扎耶里说，所有这些策略之前都显示出联合效应，增加了对特定结果的偏见，这使得我们的整体性能更好，因为它减少了可。

当感官信息的精神转化为运动计划时，也会产生噪音。在许多情况下，这是一个简单的任务，其中噪音起着最小的作用——例如，伸手去拿你能在桌面上看到的杯子。然而，对于其他任务，如镜像练习，这种转换要复杂得多。

贾扎耶里说：“你的表现会改变，不是因为你不知道你的手在哪里，而是因为你不知道图像在哪里。“它涉及一种完全不同形式的不确定性，这与处理信息有关。信息的心理转换行为显然会引起变异。”

这种心理变化是研究者在新的研究中应该探索的内容。因此，他们要求受试者执行三项不同的任务。对于每一项任务，他们比较了受试者在一个版本的任务中的表现，在这个版本中，很容易将感官信息映射到运动命令，并且需要一个额外版本的心理转换。

在一个例子中，研究人员首先要求参与者画一条和他们展示的线一样长的线，这条线总是在5到10厘米之间。在更难的版本中，他们被要求画一条比原来的线长1.5倍的线。

这组实验的结果，以及另外两个任务的结果表明，在需要困难的心理转换的版本中，人们使用与克服感官知觉和其他领域的噪音相同的策略来改变他们的表现。例如，在画线任务中，参与者必须根据原始线条的长度绘制7.5厘米至15厘米的线条。他们倾向于画出更接近所有线条平均长度的线条，这是他们以前画过的。这使得他们的答案通常不那么多样，更准确。

贾扎耶里说：“这种回归均值是一种非常常见的策略，可以在存在不确定性时提高性能。”

降低噪音

新的研究结果让研究人员假设，当人们非常擅长需要复杂计算的任务时，噪音会变小，对整体表现的影响也会变小。换句话说，人们会更加信任他们的计算，不再依赖平均值。

贾扎耶里说：“随着计算变得越来越容易，我们的预测是偏见将会消失，因为计算不再是嘈杂的计算。“你相信计算；你知道计算很有效。”

研究人员现在计划进一步研究人们的偏见，因为他们学会更好地完成复杂的任务。在他们为《自然通讯》研究做的实验中，他们发现了一些初步证据，表明训练有素的音乐家在涉及特定持续时间间隔的任务中表现更好。

这项研究由阿尔弗雷德斯隆基金会、埃丝特a和约瑟夫克林根斯坦基金会、西蒙斯基金会、麦克奈特神经科学基金会和麦戈文研究所资助。