模型误设如何制造价值决策中自适应控制的假象:基于漂移扩散模型与泄漏竞争累积器的再分析

《Communications Psychology》:Misspecified models create the appearance of adaptive control during value-based choice

【字体: 时间:2026年01月16日 来源:Communications Psychology

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  这项研究针对Vassena等人提出的"动机控制"理论进行了深入再分析。研究人员发现,原研究声称的价值差异驱动决策阈值调整现象,实际上源于模型设定偏差:当考虑分形权重差异、时间依赖性阈值塌缩以及刺激驱动机制后,"困难选择伴随更低阈值"的证据消失,反而出现相反趋势。研究进一步证明,无需控制过程的泄漏竞争累积器(LCA)模型能更优地拟合行为数据,表明价值决策中的"自适应控制"可能是模型误设导致的假象。这一发现对认知控制与决策研究的模型构建提出了重要警示。

  
当我们面临选择时,大脑如何权衡利弊并最终做出决定?近年来,决策科学领域逐渐兴起对"元认知控制"的研究热潮——人们不仅评估选项价值,还会根据决策难度、时间压力等因素动态调整决策策略。这种"如何决策"的高阶控制机制,被认为由前扣带回皮层(dACC)等脑区通过预期价值控制(EVC)理论实现调控。2020年,Vassena团队在《自然·人类行为》发表了一项引人注目的研究:他们让参与者在750毫秒内选择两个分形组合,发现当选项价值相近(决策困难)时,人们会降低决策阈值以"激发"反应,并将此现象解释为EVC理论的新证据。
然而,这项发表于《Communications Psychology》的最新研究却对这些发现提出了根本性质疑。Ritz、Fromer和Shenhav团队通过精细的计算模型再分析揭示,原研究中的"自适应控制"证据可能源自三个关键模型设定偏差:首先,参与者实际会高权重分形组合中的高价值项(权重比达5:1),导致价值差异与总体价值混淆;其次,原始模型忽略了下图所示的阈值随时间塌缩现象(图2A);最后,刺激驱动的并行加工机制可能被误读为控制信号。当同时修正这些因素后,困难选择反而与更高阈值相关,与原预测完全相反。
研究人员采用多层次计算建模技术展开验证。他们首先复现原研究的漂移扩散模型(DDM),进而逐步引入分形差异权重、总体价值调制和时间塌缩阈值等变量,通过偏差信息准则(DIC)比较模型拟合优度。针对模型 mimicry 风险,团队采用模型恢复与参数恢复验证可靠性,并引入更具生物合理性的泄漏竞争累积器(LCA)模型进行交叉验证。该模型通过相互抑制的累积器模拟决策(图3A),无需额外控制机制即可自然产生价值相关加速效应。
模型比较揭示阈值调整假象
当使用与原研究相同的DDM设定时,复现结果确实显示困难试次的决策阈值降低(图1C)。但该模型的预测反应时间分布与实际数据存在显著偏差(图1D)。通过引入塌缩阈值机制,模型拟合度大幅提升(ΔDIC>1000),且阈值与价值差异的关系发生逆转(图2D)。更重要的是,最佳拟合模型显示阈值主要受总体价值调控(图2E),而非原研究强调的价值差异。
控制自由模型的优越性
LCA模型在无阈值控制机制的设定下,其模拟数据不仅更好拟合实际行为(图3B),在贝叶斯信息准则(BIC)比较中也显著优于DDM(图3C)。当用DDM拟合LCA生成的数据时,竟错误地重现出"总体价值降低阈值"(图3D)和"困难选择降低阈值"(图3E)的假象,证明原发现可能完全源于模型架构差异。
多重 mimicry 机制的解构
研究最终将误判根源归纳为三类 mimicry(图4):表征 mimicry(参与者实际使用高权重策略而模型假设平等加权)、参数 mimicry(固定阈值模型将塌缩阈值效应错误分摊给漂移率与阈值)、模型 mimicry(DDM将LCA等架构的固有动力学误读为控制信号)。这些机制在知觉决策研究中已有先例(图4D-F),但价值决策领域尚未充分重视。
这项研究对认知控制模型构建提出了深刻警示。原研究的EVC模型要求决策系统在未知选项价值时就能基于这些价值实施控制,存在逻辑循环;其"困难选择引发更快决策"的预测也与绝大多数实证结果相悖。更重要的是,当控制信号的基础行为证据被证伪后,基于此的dACC神经活动解读也失去依托。研究表明,未来研究需更严谨处理模型设定偏差,区分真正的控制信号与加工动力学副产品。尽管该再分析受限于原始数据规模,但其揭示的模型 mimicry 机制为理解决策控制提供了新范式——或许我们追求的"自适应控制",有时只是大脑高效加工机制在不够细致的模型中的倒影。
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