事无巨细,事无巨细的决定可以用神经元的放电来解释
英国人有一种简洁的方式来形容那些为多花20美分买优质冰淇淋而犹豫不决,却乐意为更豪华的房子多花5000美元的人:小事聪明,大事糊涂。
如今,一项新的研究表明,“捡小便宜吃大亏”与其说是判断失误,不如说是大脑对价值千差万别的物品估价的一种功能。
圣路易斯华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine in St. Louis)的研究人员发现,当猴子面临两个选择时,大脑中被激活的神经元的活动会调整,以反映这个决定的重大程度。研究人员说,这种方法可以解释为什么同一个人在某一时刻认为20美分是很多,而在下一时刻认为5000美元只是一点点。
“每个人都认识到这种行为,因为每个人都这么做,”资深作者卡米洛·帕多阿-斯基欧帕(Camillo Padoa-Schioppa)说。他是工程与应用科学学院(School of engineering & Applied Science)神经科学、艺术与科学经济学以及生物医学工程的副教授。本文解释了这些判断的来源。同样的神经回路构成了从几美元到几十万美元不等的决策。我们发现,一个适应于取值范围的系统确保了最大的收益。”
这项研究可以在网上找到自然通讯。
当你在考虑是点一勺香草还是草莓的时候冰淇淋,大脑中眼睛上方的部分非常忙碌。脑部扫描显示,血液会流向大脑的一个区域眼窝前额皮质随着人们权衡他们的选择而增加。
当猴子面临选择时,大脑这部分的神经元也会变得活跃。当动物试图决定是喝一口苹果汁还是葡萄汁,眼窝前额皮质中的两组神经元会发出电脉冲。一组反映了猴子有多想要苹果汁;另一组对应于动物对葡萄汁的兴趣。神经元活动得越快,猴子对这个选项的评价就越高。
研究人员说,人们做决定的时候可能也会发生类似的过程。但是,当一个人不再想冰淇淋而开始想房子时,发射率会发生什么变化呢?一幢房子的价值可能比一杯冰淇淋要高几十万倍,但神经元不能以10万倍的速度发出脉冲。它们的发射速度最高可达每秒500次。
为了弄清楚神经元是如何应对不同值的,Padoa-Schioppa和同事们反复让猴子在两种果汁中进行选择,这两种果汁的浓度范围在0到2滴之间。休息片刻后,同样的两种果汁被提供了0到10滴。当猴子做出选择时,研究人员记录了哪些神经元是活跃的,以及它们激活的速度。
研究人员发现,在这两个阶段之间,神经元的放电频率会重置。在第一组实验中,最大射击率对应的是两滴果汁,在第二组实验中对应的是10滴果汁。换句话说,神经元放电速度的相同变化对应的是,当范围窄时,值的细微差别;当范围宽时,值的粗大差别。
“随着我们适应大的价值观,我们失去了一些考虑小的价值观的能力,”Padoa-Schioppa说。“这就是为什么当你买车时,销售人员会努力向你推销升级产品。如果你已经花2万美元买了一辆车,花100美元买一台收音机似乎没什么大不了的。但是,如果你已经有了一辆车,并且正在考虑花100美元买一台收音机,那么突然间,这似乎是一大笔钱。他们知道以后人们不会再回来买收音机了。”
虽然具有适应性神经元可以让我们有效地购买从杂货到汽车再到房屋等各种价值的物品,但它确实引入了一个理论上的怪癖:通过调整每个选项的范围,应该可以改变某人的偏好。例如,通过提供大系列的苹果汁和小系列的葡萄汁,研究人员可以让一滴苹果汁看起来没有一滴葡萄汁那么有价值,说服一个爱苹果的猴子选择葡萄汁代替。
然而,当他们改变果汁的范围时,研究人员发现猴子们并没有上钩。Apple-loving猴子继续选择苹果汁。
研究人员得出结论,要在两种果汁中做出选择,并不是简单地比较两种果汁的燃烧速率苹果汁神经元与葡萄汁神经元的放电速率。相反,神经元将每个选项输入一个神经电路,处理数据并纠正规模上的差异。
它是一个为做出可能的最佳选择而优化的系统,它反映了对大量值的真实偏好,尽管一些细节在高端中丢失了。
“这是个谜:大脑如何处理这种巨大的变化?”派多亚夏欧帕说。“我们证明了一个具有自适应和校正的电路确保了最大的收益。这些发现有助于理解人们为什么会做出这样的选择。对于看似不合逻辑的行为,有很好的神经学原因。”
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