决策信心的加工与效用的认知神经机制

发布时间：2017-07-04 09:12

  本文关键词：决策信心的加工与效用的认知神经机制

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【摘要】：决策信心(Decision Confidence)是决策或判断时,个体对其正确性或最优性的主观把握程度(Peterson Pitz,1988)。决策信心作为涉及“元认知”与“意识注意”的高级认知加工(S.M.Fleming Dolan,2012;S.M.Fleming,Huijgen, Dolan,2012；S.M.Fleming,Weil, Nagy,Dolan, Rees,2010),一方面,它是客观现实与主观信念的联结纽带,使得同一情境下不同个体的信念转化为不同的决策行为。因此,决策信心可能是个体决策过程中最基本的一个成分(Kepecs Uchida,Zariwala, Mainen,2008;Kiani Shadlen,2009);另一方面,它能够影响个体决策后的一系列认知功能：后续决策的改进,经验学习的获得以及最优性的证明等。因此,决策信心又是个体决策过程中认知与情绪的连接桥梁,对于决策加工的调节与改进有关键作用(Efklides,2008；Kepecs et al.,2008;Fontana Fernandes,2011;T.Miller, 2013)。因此,深入探讨决策信心的加工与效用不仅有很高的理论价值,也有重要的实践意义。现实生活中,动物依赖周围信息判断当前刺激为潜在威胁或可能获益时,必须评估决策的不确定性程度(Barthelme Mamassian,2010)；个体面临股票涨高选择继续持有或抛出盈利时,也需要根据自己的主观评估做出风险或者保守的决策。这种决策信心的产生与加工比较复杂,可能涉及众多脑区参与活动。日常学习中,报告信心评估水平有利于改善自我绩效,增加自我动机和卷入度(Fontana Fernandes,2011；D.Kostons et al.,2008;Danny Kostons et al.,2010)；并且评估信心也可以提高元认知监控准确性,改进对决策的性能预测(T.Miller,2013)。这种决策信心评估能够提高个体决策过程的谨慎程度。但是目前关于决策信心的加工与效用的认知神经机制研究还比较薄弱。首先,决策的客观不确定性取决于概率和结果价值,而主观决策信心不仅取决对客观不确定性的判断也依赖于对元认知的估计。在信息动态更新的决策过程中,主观决策信心的神经机制还不清楚,哪些脑区的活动能够表征个体的主观信心水平也不明确。其次,动物决策信心研究发现,大鼠眶额叶(orbitofrontalcortex)能够通过信心估计指导决策行为(Kepecs et al.,2008);猕猴外侧顶内沟皮层(lateral intraparietal cortex)加工信心并指导赌博决策(Kiani Shadlen,2009)。相比之下,人类决策信心的表征脑区还不明确,哪些脑区的活动能够预测个体的决策行为也不清楚。最后,决策后赌博情景中,自动的决策信心加工可以调节赌博过程,促使个体做出最优或正确的决策行为。但是,决策后信心评估情境中,控制的决策信心评估对知觉加工过程影响的认知与神经机制还不清楚,哪些脑区的活动表征决策信心的调节效用也不明确。为此,本研究从决策信心加工与评估出发,围绕“单过程与决策后”与“自动与控制”,以行为研究和功能性核磁共振(function Magnetic Resonance Imaging, fMRI)角度,从以下两个研究四个实验,逐渐探讨决策信心的加工与效用的认知神经机制。研究一包括两个实验,采用fMRI技术探讨决策信心评估与加工的神经机制。实验一为“决策前信心评估”,通过操纵客观不确定性程度(奖赏概率分别为1/9,1/7,1/5,1/3和1),考察控制启动决策信心评估的神经机制。实验任务为抽奖游戏。个体需要在信息动态更新的决策情境下依次评估获得奖赏把握程度的主观信心,做出决策并获得反馈。(1)行为结果表明：个体的主观信心水平会随着奖赏客观概率的增加而提高,呈显著正相关(r=0.531,p0.001)。(2)fMRI结果表明：主观信心的加工脑区主要包括额下回(Inferior Frontal Gyrus, BA9/13/45/47),额中回(Middle Frontal Gyrus, B46/6),内侧前额叶(Medial Frontal Gyrus, BA32/6/9),楔前叶/顶上小叶/顶下小叶(Precuneus/Superior parietal lobule/Inferior parietal lobule, BA7/40)等。更重要的是,在每种客观不确定性条件下,个体额中回的激活强度与主观信心水平都呈正相关(1/9:r=0.457, p=0.049; 1/7:r=0.408, p=0.083; 1/5:r=0.443, p=0.058; 1/3:r=0.476, p=0.04);而在客观不确定性为1/9和1/7时,顶叶皮层的激活强度与主观信心水平呈正相关(顶上小叶1/9:r=0.538, p=0.018; 1/7:r=0.492, p=0.033;顶下小叶1/9：r--0.467,p=0.044；1/7：r=0.428,p=0.068),表现为这些脑区的活动强度越大,个体主观信心水平越高。因此,额中回和左侧顶叶皮层可能是表征个体主观信心水平的敏感脑区。实验二为“决策后信心赌博”,通过操纵赌博决策条件(迫选与可选),考察自动启动决策信心加工的神经机制。实验任务为赌博游戏。首先,个体判断不规则图形哪部分的面积更大。然后可选条件中,个体可以根据对知觉任务正确性的把握程度(决策信心水平)选择是否接受赌博：信心较高则选择赌博,信心较低则选择放弃；而迫选条件中,无论个体决策信心水平如何,必须跟随电脑选择。(1)行为结果表明：相比于迫选赌博决策,可选的赌博决策正确率显著提高；相比于迫选放弃决策,可选的放弃决策正确率显著降低；并且,可选的赌博决策正确率显著大于可选的放弃决策正确率。这说明可选的赌博决策是基于对知觉判断进行有效的信心评估而做出的；同时说明自动启动的决策信心加工对个体的赌博决策过程有积极的调节作用。此外,相比于迫选赌博决策,可选的赌博决策反应时显著延长；相比于迫选放弃决策,可选的放弃决策反应时显著延长。这说明自动启动的决策信心加工需要对知觉判断进行信心评估,个体需要更长的时间用以认知加工。(2)fMRI结果表明：决策信心的加工脑区主要包括扣带回(Cingulate Gyrus, BA24/32),顶上小叶(Superior parietal lobule, BA7)和颞叶皮层(Temporal Gyrus, B A21/40/22);信心水平的加工脑区主要包括左侧顶下小叶(Inferior parietal lobule, BA40),舌回(Lingual Gyrus, BA18)和楔叶(Cuneus, BA18)。更重要的是,全脑回归分析与感兴趣区分析均发现,个体左侧顶下小叶的激活强度与可选的决策放弃比率呈显著正相关,表现为该脑区的活动强度越大,个体的放弃决策率越高。这说明左侧顶叶皮层可能是表征个体决策信心加工的敏感脑区,并且其脑区活性能够预测个体的决策行为。研究二包括两个实验,采用行为与fMRI技术探讨决策信心效用的认知与神经机制。实验三为“决策后信心评估”,操纵两种知觉决策任务(有信心评估；无信心评估),三种难度水平(难、中、易),考察控制启动决策信心评估对不同难度知觉决策过程的影响。实验任务为知觉判断,采用被试内实验设计。首先,个体判断不规则图形哪部分的面积更大。然后在有信心评估条件下,个体需要对其答案正确程度进行从低到高的信心水平评估。结果表明：在三种难度等级的决策任务中,有信心评估的知觉决策反应时都显著长于无信心评估的；有信心评估的知觉决策正确率都明显高于无信心评估的,并且在难度最高的决策任务中达到显著性水平。这说明,控制启动的决策信心评估对难度较大的知觉加工过程有积极的调节作用。基于实验三,实验四进一步考察控制启动决策信心评估对知觉决策影响的神经机制。同样操纵两种决策任务(有信心评估；无信心评估),选取难度较大的感知任务,采用混合实验设计：信心评估顺序为被试间,有、无信心评估为被试内。同样,在有信心评估条件下,个体需要在知觉决策后评估其信心水平；而无信心评估条件下,个体仅需跟随电脑反应。(1)行为结果表明：首先,被试间不存在知觉加工差异；信心评估顺序对知觉决策没有影响；并且个体没有练习效应。其次,有信心评估的知觉决策反应时都显著长于无信心评估的；有信心评估的知觉决策正确率都显著高于无信心评估的。进一步说明控制启动的决策信心评估能够提高个体的决策准确性,对知觉加工过程有积极的促进作用。(2)fMRI结果表明：对比有信心评估与无信心评估的知觉决策过程发现,左侧后扣带皮层(Posterior Cingulate cortex, BA30)显著激活。这说明后扣带皮层可能与决策信心对知觉决策过程的效用有关。更重要的是,全脑回归分析发现左侧后扣带皮层的激活强度与知觉判断正确率的提高值呈显著正相关,表现为该脑区的活动强度越大,个体的知觉决策正确率提高越多。这说明后扣带皮层可能是表征决策信心对知觉决策加工效用的敏感脑区。最后,生理心理交互作用分析表明在有信心评估的决策任务中,后扣带皮层与脑岛的脑功能连接强度显著增强。总体而言,本研究主要发现：(1)不管自动或控制,只要启动决策信心进行加工或评估对赌博决策或知觉判断过程都有一定程度的积极调节作用；同时,本研究自动与控制启动的决策信心均占用个体的认知资源,属于控制加工。(2)控制启动的决策信心评估发现,额中回和左侧顶叶皮层的脑区活动可以表征个体的主观信心水平,可能是主观信心评估的敏感脑区；同时,自动启动的决策信心加工发现,左侧顶下小叶脑区的活动能够预测个体的决策行为,可能是决策信心表征的敏感脑区；另外,控制启动的决策信心评估发现,后扣带皮层的脑区活动可以预测个体知觉决策的提高效能,可能是信心评估对决策加工效用的敏感脑区。因此,以上结果对于阐释决策信心的认知加工机制,完善决策信心的心理模型具有一定的理论意义；对于掌握决策信心对当前及后续决策过程的调节作用,做出更加科学与理性的决策行为也有一定的现实意义。同时,脑成像结果对于探讨不同决策情景下,决策信心评估加工与改进效用的神经机制,考察表征个体决策信心水平及信心评估效用的敏感脑区提供了初步的神经基础。
【关键词】：决策信心 决策 信心加工 信心效用 认知神经机制
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：B842.1
【目录】：

• 摘要4-8
• Abstract8-14
• 第一章 文献综述14-36
• 1.1 决策的概念14
• 1.2 决策信心的概念14-15
• 1.3 决策信心的研究范式15-17
• 1.4 决策信心的校准与影响因素17-20
• 1.5 决策信心的认知神经机制研究进展20-36
• 第二章 问题提出与研究框架36-42
• 2.1 问题提出36-37
• 2.2 研究框架37-40
• 2.3 研究的意义及创新之处40-42
• 第三章 研究一 决策信心加工的神经机制42-76
• 3.1 实验一 控制启动决策信心评估的神经机制42-57
• 3.2 实验二 自动启动决策信心加工的神经机制57-76
• 第四章 研究二 决策信心效用的神经机制76-98
• 4.1 实验三 控制启动决策信心效用的认知机制76-84
• 4.2 实验四 控制启动决策信心效用的神经机制84-98
• 第五章 研究总讨论与结论98-104
• 5.1 研究总讨论98-103
• 5.2 研究结论103-104
• 第六章 研究不足与展望104-108
• 参考文献108-122
• 附录122-126
• 攻读博士学位期间科研成果及参与课题126-128
• 致谢128-129

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 于窈;李纾;;“过分自信”的研究及其跨文化差异[J];心理科学进展;2006年03期

2 陈晶;袁文萍;冯廷勇;李红;;决策信心的认知机制与神经基础[J];心理科学进展;2010年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 冯廷勇;一种不确定情境中决策过程的认知与神经机制研究[D];西南大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 陈晶;决策信心的认知与神经机制研究[D];西南大学;2011年

2 杨雨焯;正负性信息对过度自信的影响研究[D];西南大学;2013年

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本文编号：517184