心理学家研究了受损的前额叶皮层不同区域的个体,以更好地理解大脑如何评估不确定性并影响快速决策。
你在公交车站等车,等到感觉这辆车永远不会到来。起初,你抱有希望,期待它会在任何时候到来。然而,随着时间的推移,不确定性开始显现。你应该继续等待,还是更明智地开始步行或者请求搭车呢?
“这是一种常见的困境。你应该坚持认为公交车正在路上,还是时候放弃并寻求其他选择?”宾夕法尼亚大学艺术与科学学院的心理学家乔·凯布尔说。他解释道,这种情况不仅仅是耐心的问题;“这还关系到知道什么时候坚持是有益的,什么时候更明智地放手。”
凯布尔对坚持的两种对立观点进行了对比:宾大教授安吉拉·达克沃斯所强调的“毅力”概念,称赞耐力的重要性,和宾大校友安妮·杜克所讨论的“放弃”理念,讨论了解放的价值。
在《神经科学杂志》上发表的一项研究中,凯布尔与波士顿大学的合作者乔·麦圭尔及其研究团队探讨了坚持或放弃的决策背后的大脑机制,分析了大脑的执行功能如何帮助确定何时等待或放弃。他们的研究集中在前额叶皮层不同区域受损的个体上,这一区域对执行决策至关重要,揭示了大脑如何评估不确定性并做出快速决策。
这些研究结果可能对理解和潜在治疗焦虑、抑郁、物质使用和成瘾等心理健康问题有重要意义,这些问题通常涉及奖励处理和坚持行为的变化。
来自等待体验的洞察
凯布尔和他的团队试图理解前额叶皮层的不同区域如何影响坚持或放弃的决策,使用一种模拟现实场景的任务。在他们的实验中,参与者决定何时“兑现”随着时间增值的硬币,其中一些硬币很快成熟,而其他硬币则需要更长时间,具体条件因任务而异。
“我们的目标是创造一种情境,在该情境下,有时坚持能够获得奖励,但并非总是如此,”凯布尔解释道。在高坚持(HP)条件下,成熟时间均匀分布,最优选择是等到硬币达到其最高价值。在有限坚持条件下,成熟时间遵循偏斜分布,这意味着如果一枚硬币在前几秒没有成熟,停止等待更为明智。参与者并未被告知这些分布,必须通过自己的体验进行学习。
研究包括18名对照组参与者和31名不同前额叶皮层受损的个体,根据受损区域进行分类。这些受损者包括对腹内侧前额叶皮层(vmPFC)、背内侧前额叶皮层(dmPFC)或前岛(AI)有损伤的个体,以及一个“前额控制”组,后者在其他前额区域有病变。通过研究这些群体,研究人员旨在识别大脑不同区域在决定是坚持还是放弃时的具体角色。
“研究这些特定病变的个体使我们能够直接检查大脑特定部分如何影响坚持与放弃,”研究的主要作者、凯布尔实验室的博士候选人卡米拉·范基恩说。
结果显示,vmPFC受损的参与者总体上等待的可能性较低,特别是在HP条件下,其中坚持被推荐为策略。“vmPFC在评估等待的主观价值方面似乎至关重要,”范基恩指出。“对这一领域的损伤不仅减少了耐心;它根本改变了个体评估坚持是否合理的方式。”
相比之下,dmPFC或AI有病变的参与者表现出不同的模式。他们在两个条件下的等待时间大致相同,无法辨别什么时候坚持是有益的,什么时候不是。“这不仅仅是缺乏自控能力,”凯布尔澄清道。“这些个体在根据环境反馈调整策略时存在困难,特别是在放弃是更有利的选择的情况下。”
使用计算模型,范基恩进一步考察了这些决策过程,发现vmPFC组的基础等待意愿较低,而dmPFC/AI受损者在放弃实验中学习的困难。
对奖励的变化看法
“这不仅仅是自控力或冲动的问题;它与我们的脑如何评估价值并实时适应以确定何时等待是值得的有关,”范基恩表示。
一个令人惊讶的结果是,侧前额叶皮层受损的个体,其表现与健康参与者同样良好。这一发现表明,虽然vmPFC有助于评估等待的基础价值,而dmPFC和AI则帮助学习反馈,但侧前额叶皮层可能并没有我们之前认为的那样对坚持至关重要。
“我们常常将坚持视为积极,而将放弃视为失败,”范基恩评论道。“然而,它们实际上是相互关联的方面。每一个都需要复杂的心理计算,基于情境的不同,两者都可能是正确的选择。”
展望未来,研究人员计划调查多巴胺和血清素等神经递质,以深入了解这些系统如何影响坚持。“我们进行了一项研究,让参与者服用增强这些系统的药物,以观察其对他们愿意等待的影响,”凯布尔提到。“初步结果表明,血清素在其中扮演着特别值得注意的角色,但我们仍在分析数据。”
未来的研究还将探索大脑区域与神经递质系统之间的相互作用。“这些系统是相互作用的,还是独立运作的?这是我们接下来希望解决的一个重要问题,”凯布尔总结道。
约瑟夫·W·凯布尔是宾夕法尼亚大学艺术与科学学院的让-玛丽·尼利主席级杰出心理学教授。
卡米拉·范基恩是宾夕法尼亚大学艺术与科学学院的博士候选人。
其他贡献者包括波士顿大学的陈怡欣,明尼苏达大学的丽贝卡·卡金卡,以及NIDA内部研究项目的阿维纳什·R·维迪亚。
该研究得到了国立卫生研究院(资助号R01-DA029149、F32-DA030870和R21-MH124095及奖项ZIA DA000642)的支持,也得到了国家科学基金会(资助号BCS-1755757)的支持。