主动消歧:社会互动中可控性与因果推断的行为策略与神经机制
《Nature Communications》:Active disambiguation guides inferring controllability and cause in social interactions
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时间:2025年12月23日
来源:Nature Communications 15.7
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在合作或竞争的社会环境中,个体如何从模糊的共享结果中推断出自身与他人的贡献度(可控性)是一个核心问题。本研究通过fMRI与计算建模,揭示了人类会采用一种名为“主动消歧(Active Disambiguation, AD)”的行为策略,即通过故意犯错来主动干预环境,从而消解不确定性并推断可控性。研究发现,缘上回(Supramarginal Gyrus, SMG)的神经活动不仅编码了不确定性,还表征了AD行为、可控性推断以及基于可控性信念的社会预测误差(sPE/oPE)分配。该研究为理解社会信用分配(Social Credit Assignment)的认知神经机制提供了新视角。
在人类社会中,合作是常态。从共同完成一个科研项目到团队赢得一场比赛,我们常常需要与他人协作。然而,当结果揭晓时,无论是成功还是失败,一个根本性的问题随之而来:这究竟是谁的功劳,或者是谁的责任?在心理学和认知神经科学中,这被称为“信用分配(Credit Assignment)”问题。具体来说,个体需要从模糊的共享结果中,推断出三个关键信息:我自己的表现如何?他人的表现如何?以及,我在这件事上到底有多大的控制权或影响力?
这个问题之所以困难,是因为结果往往是多因一果。例如,一个学生收到了关于小组项目的平庸反馈,她很难判断这是因为自己能力不足,还是因为队友拖了后腿,亦或是自己在这个项目中的话语权本就不高。以往的研究多关注于个体如何将结果归因于不同的选择或刺激,但在涉及多主体的社会情境中,如何将模糊的反馈归因于自身或他人,并推断出可控性,其机制尚不明确。理解这一过程不仅有助于揭示人类学习的基本原理,也对理解抑郁症、精神分裂症等精神疾病中感知控制(Perception of Control)的异常具有重要意义。
为了回答这些问题,来自牛津大学等机构的研究团队在《Nature Communications》上发表了一项研究。他们通过结合功能磁共振成像(fMRI)、行为实验和计算建模,揭示了人类在面对社会信用分配难题时,会采用一种名为“主动消歧(Active Disambiguation, AD)”的独特行为策略,并发现缘上回(Supramarginal Gyrus, SMG)在这一过程中扮演了核心角色。
本研究招募了31名参与者进行fMRI实验,另有69名参与者完成在线行为实验。研究人员设计了一个社会信用分配任务,参与者需要与一个虚构的玩家合作完成一系列小游戏。在游戏中,参与者无法直接感知自己或他人的表现,只能依赖一个单一的、参数化的反馈分数来推断三个隐藏的潜在原因:自己的表现、他人的表现以及自己的控制水平。任务被分为不同的阶段,以系统性地操纵参与者需要学习的信息。例如,在“自我-他人”阶段,参与者知道自己的控制水平,但需要推断自己和他人的表现;而在“控制-他人”阶段,参与者知道自己的表现水平,但需要推断自己的控制水平和他人的表现。为了激励参与者准确地进行信用分配,他们的奖金取决于其评级(Rating)的准确性,而非游戏表现本身。研究团队还开发了贝叶斯观察者模型(Bayesian Observer Model)来模拟参与者的学习过程,并利用fMRI技术记录了参与者执行任务时的大脑活动。
研究人员首先验证了参与者在任务中的学习行为。他们发现,参与者能够追踪并预测总体反馈。更重要的是,当参与者知道自己的控制水平时,他们会根据这一控制水平,将总预测误差(Total Prediction Error, tPE)合理地分配给自身和他人。具体而言,当参与者认为自己控制力更强时,他们会将更多的预测误差归因于自己,反之则归因于他人。这种行为模式与一个名为“主动学习者(Active Learner)”的计算模型高度一致,表明参与者能够根据可控性信念,对社会预测误差进行适当的分配。
由于任务中的反馈具有模糊性,信用分配变得非常困难。研究人员假设,参与者会采用一种名为“主动消歧(Active Disambiguation, AD)”的策略来应对这一挑战。AD被定义为一种有目的的行为干预,即参与者故意在游戏中表现得很差(例如,在需要精准按键时故意按错),从而将自己的贡献从结果中移除。通过观察这种“自我破坏”行为对反馈的影响,参与者可以更清晰地分离出自身和他人对结果的贡献。
研究结果证实了这一假设。参与者确实会在反馈不确定性高、信息模糊时,更多地产生AD行为。更重要的是,AD行为并非偶然的失误,而是有意的策略,因为参与者事后报告的有意犯错次数与其行为数据中检测到的AD次数高度相关。计算模型的分析进一步表明,AD行为能够有效降低不确定性,并帮助参与者更准确地分配信用,减少评级错误。
那么,AD行为具体是如何帮助参与者推断可控性的呢?研究人员提出了一个关键的推断机制:参与者通过比较正常表现和AD表现下的反馈差异,并结合对自己表现水平的估计,来推断自己的控制水平。直观地说,如果故意犯错(AD)导致反馈发生巨大变化,那么参与者可以推断自己拥有较高的控制权;反之,如果反馈几乎没有变化,则说明自己的控制权很低。计算模型对比分析表明,参与者的行为与一个能够识别并利用AD信息的“主动学习者”模型最为吻合,而与那些忽略或误解AD信息的模型存在显著差异。这表明,参与者确实有意识地利用AD行为来推断可控性。
接下来,研究人员利用fMRI技术探索了AD行为及其相关认知过程的神经基础。全脑分析发现,在参与者产生动作(即玩游戏)时,左侧缘上回(Supramarginal Gyrus, SMG)的神经活动同时与不确定性(Uncertainty)和AD行为相关。这意味着,SMG在参与者决定是否采取AD策略以解决不确定性时,扮演了重要角色。
研究人员进一步将分析聚焦于SMG,以探究其在结果反馈阶段的作用。他们发现,当参与者需要推断自己的控制水平时,SMG的神经活动不仅表征了最终推断出的控制水平,还表征了控制信念的更新程度。更重要的是,SMG的神经活动反映了参与者对正常反馈和AD反馈的比较过程,而不是简单地比较当前反馈与前一反馈。此外,SMG的活动还受到参与者对自己表现水平估计的影响。这些发现表明,SMG整合了推断可控性所需的所有关键信息,包括反馈差异、自我表现估计以及最终的信念更新。
6. 缘上回(SMG)追踪分配给自我和他人的预测误差
最后,研究人员考察了当参与者已知控制水平时,SMG如何参与社会预测误差的分配。他们发现,在结果反馈阶段,SMG的神经活动分别受到分配给自己的预测误差(sPE)和分配给他人的预测误差(oPE)的调节。然而,SMG的活动并不追踪总预测误差(tPE)本身。这表明,SMG在社会信用分配中扮演着基于主体(Agent-based)的角色,专门处理与自我和他人相关的预测误差,而不是简单地处理总体结果。
本研究揭示了人类在社会互动中解决信用分配难题的一种核心策略——主动消歧(Active Disambiguation, AD)。当面对模糊的共享结果时,个体会主动改变自己的行为,通过故意犯错来干预环境,从而获取关键信息以消解不确定性。这种行为策略使得个体能够通过比较正常表现和AD表现下的反馈差异,来推断自己对他人的相对控制水平。
在神经层面,缘上回(Supramarginal Gyrus, SMG)是这一过程的核心枢纽。SMG的神经活动不仅编码了驱动AD行为的不确定性,还表征了AD行为本身。在结果反馈阶段,SMG整合了推断可控性所需的所有信息,包括反馈差异、自我表现估计,并最终表征了推断出的控制水平。此外,当控制水平已知时,SMG还负责处理基于可控性信念分配给自我和他人的预测误差。
这项研究将主动信息寻求(Active Information Seeking)和因果推理(Causal Reasoning)的机制扩展到了社会互动领域。它表明,人类不仅是被动地观察环境,还会主动地创造信息来测试关于自身能动性(Agency)的假设。SMG在这一过程中的核心作用,也将其与以往研究中发现的与非社会性信用分配相关的脑区(如腹外侧前额叶皮层)区分开来,强调了其在社会情境中区分自我与他人能动性的独特功能。
这些发现对于理解精神疾病的病理机制具有重要启示。例如,抑郁症患者对不可控结果的感知(抑郁现实主义,Depressive Realism)以及精神分裂症患者的控制妄想(Delusions of Control),都可能与AD策略的异常或SMG功能的失调有关。因此,深入理解AD引导的可控性推断机制,有望为开发新的认知行为疗法提供神经科学依据。
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