大脑如何知道我们的行为是否真的有影响?

决定我们是否能控制一种情况不仅仅是一个试错的问题。我们这样做的能力受到内部因素的强烈影响，最突出的是我们的精神状态。高度的压力、焦虑和抑郁会损害人们的可控性，经常导致他们认为自己的行为无关紧要，即使他们确实如此。

几十年来，科学家们一直在研究这一复杂的认知过程是如何运作的。然而，由于概念和方法上的混乱，进展缓慢。在今天(3月10日)发表在该杂志上的一项新研究中人类行为来自葡萄牙尚帕利莫基金会(Champalimaud Foundation)和荷兰唐德斯大脑、认知和行为研究所(Donders Institute for Brain, Cognition and behavior)的研究人员在该领域取得了突破。

“我们发现的机制以前没有被考虑过，但我们收集了充足的证据——从行为到行为神经活动-强烈表明这确实是大脑计算可控性的方式，”该研究的主要作者，尚帕利莫基金会的博士后研究员罗曼·利纽尔说。

你能控制吗?

为了确定大脑如何评估可控性，该团队首先必须设计正确的实验。但是如何客观地衡量一个人的主观控制感呢?

“为了直观地说明我们的任务是如何工作的，我喜欢用一个比喻，”Ligneul说。“想象一下，你在一个虚拟现实的房子里走着，每个房间都有两扇门，有时会改变颜色。”

该团队设计了不同的房子，看起来一模一样，但有一个关键的区别:它们可以是可控的，也可以不是。在“可控房屋”中，门的颜色决定了它通向哪个房间。一旦你学会了门的颜色和房间之间的正确联系，你就可以选择下一步去哪里了。相反，在“不可控的房子”中，房间的顺序是固定的。例如，如果你在厨房，任何一扇门都会带你去浴室，让你的选择变得毫无意义。

Ligneul说:“由于房子看起来很像，我们可以在参与者不知情的情况下在可控和不可控的房子之间切换。”“然后，我们让他们先探索一下房子，然后问他们:‘你面前两扇门的后面是哪个房间?’”

当问题跳出来的时候，你可能还没有完全理解发生了什么。特别是因为偶尔，算法会通过改变门和房间的联系来迷惑受试者。不过，你的答案将揭示你的直觉告诉你的东西。如果你觉得你无法控制，你会说这两扇门都通向同一个房间。然而，如果你觉得你的选择很重要，你可以为每扇门指定一个不同的房间。

演员对观众

通过这种巧妙的实验设计，研究小组发现了一种新机制，可以解释大脑如何估计可控性。“我们发现有两个学习过程是同时发生的:演员和旁观者。大脑不断监测并比较这两个过程，以确定哪个更擅长预测，”尚帕利莫基金会的首席研究员、该研究的合著者扎卡里·梅宁解释说。

“一场网球比赛是系统如何运作的一个很好的例子，”Ligneul补充道。“当轮到你发球时，行动者系统会起主导作用，因为你的大脑需要计算哪些动作会产生最佳轨迹。然而，如果你处于回球的位置，那么你就无法确定球会落在哪里。所以在这种情况下，你的大脑会选择观看系统，这样当球向你飞来时，你就准备好了。”

压力测试

该团队新颖的学习模型得到了进一步的支持压力对这个方程。“与焦虑和抑郁类似，暴露于无法控制的压力源会导致缺乏控制的错觉，”Ligneul说。“因此，我们推断，如果我们的模型确实是正确的，那么在任务开始前让参与者暴露在这样的压力之下，应该会使天平向旁观者系统倾斜。”

压力测试证实了他们的假设。接受一系列无法控制的轻微电击的参与者倾向于采取旁观者的姿势。他们一开始的总体压力水平越高，操纵就越有效。另一方面，即使他们实际上受到了相同数量的电击，那些能够采取行动避免电击的参与者在实施行动者模型方面表现得更好。

为什么这些早期的经历会影响人们后来对可控性的感知?根据Ligneul的说法，有两种假设。第一，高压力水平可能会触发影响认知任务表现的情绪过程。他认为另一种可能性更大，那就是他们实际上只是理性的。“他们的经历告诉他们，世界是无法控制的。所以当他们面对一个新情况时，这种先验假设会指导他们的预测和决策过程。”

一种新的大脑回路

在研究的最后一部分，科学家们研究了这种机制的神经基础。这一次，参与者在一个磁共振扫描仪中执行任务，该扫描仪实时收集他们大脑活动的图像。利用这种方法，研究小组确定了几个关键的大脑区域。

“我们发现某些大脑结构编码与演员学习过程相关的信号，而另一些则编码这两个过程。这意味着大脑可以在任何特定时刻比较这些不同的来源，以估计可控性，”Lignuel解释说。

同样的情况令人惊讶吗大脑面积代表两个过程?“一点也不，”莱格内尔回答说。“由于这两个过程需要不断进行比较，共域化将有助于确保比较能够快速进行。”

发展、抑郁和控制

有了这一系列的见解，研究小组计划进行一系列后续研究。“我们的发现在各个领域都有广泛的影响，”Ligneul说。“我们很高兴能研究这种机制是如何随着年龄的增长而演变的，以及在压力环境中成长等各种因素是如何影响它的。此外，我们期待着在精神障碍的背景下探索这种机制。我们相信这种方法将阐明原因抑郁症导致缺乏控制的幻觉，以及精神药物是如何起作用的，这些都是开放的问题，”他总结道。