非常微小的延迟提高了决策的准确性

研究结果可以提高对多动症、精神分裂症和其他神经精神疾病的理解

纽约,纽约(2014年3月7日)——哥伦比亚大学医学中心(CUMC)的研究人员发现,决策的准确性可以通过将决策开始的时间推迟几分之一秒来提高。该结果可以进一步加深我们对认知功能异常的神经精神疾病的理解,并导致新的训练策略来改善高风险环境下的决策。这项研究发表在3月5日的《公共科学图书馆·综合》杂志网络版上。

第一作者托拜厄斯·泰切特博士说:“做决定并不总是那么容易,有时我们在看似琐碎的任务上也会犯错误,尤其是在多个信息源争夺我们注意力的情况下。”泰切特博士在研究期间是CUMC的神经科学博士后研究科学家,现在是匹兹堡大学精神病学助理教授。“我们已经确定了一种新颖的机制,它在提高响应准确度方面出奇地有效。

这个机制要求决策者什么都不做——只是简单地做。最后一位作者、陶博研究所副研究员、临床放射学(物理学)助理教授杰克·格林班德博士说:“将决策过程的开始时间推迟50至100毫秒,可以使大脑将注意力集中在最相关的信息上,并屏蔽不相关的干扰物。”“这样,大脑就不会花更长时间或更努力的时间来做决定,而是简单地将决定推迟到一个更有益的时间点。”

在做决定时,大脑整合了许多可能相互矛盾的感觉信息。Teichert博士说:“想象一下,你正走到交通灯前——也就是你的目标——你需要判断那盏灯是红是绿。”“通常情况下几乎没有什么含糊不清的地方,你可以在几十毫秒的时间内迅速做出正确的决定。”

然而,决策过程本身并不区分相关和不相关的信息。因此,如果不相关的信息(干扰物)干扰目标的处理,任务就会变得更加困难。干扰因素一直存在;在这种情况下,它可能以交通灯的形式来管理其他车道的交通。虽然大脑能够增强相关信息并过滤干扰,但这些机制需要时间。如果在大脑还在处理无关信息时就开始做决定,就会出错。

研究表明,通过延长决策过程,让大脑有时间收集更多信息,可以提高反应的准确性。因为准确度的提高是以更长的反应时间为代价的,这个过程被称为“速度-准确度权衡”。研究人员认为,减少错误的一个更有效的方法可能是推迟决策过程,以便在开始时获得更好的信息。

研究小组进行了两个实验来验证这一假设。在第一个实验中,受试者在电脑显示器上看到一群随机移动的点(目标刺激点),并被要求判断整体的运动是向左还是向右。第二组更亮的移动点(干扰点)同时出现在同一位置,模糊了目标的运动。当干扰点与目标点移动的方向相同时,被试的表现近乎完美,但当干扰点移动的方向相反时,错误率增加。受试者被要求尽快或尽可能准确地完成任务;在刺激开始后的任何时候,他们都可以自由地做出反应。

第二个实验与第一个实验相似,不同的是,实验对象还听到了有规律的咔哒声,表明他们何时必须做出反应。观察这些点所需的时间在17到500毫秒之间不等。这种情况模拟了现实生活中的情况,比如驾驶,在这种情况下,司机无法控制做出反应的时间。格林班德博士说:“控制受试者在反应前观看刺激的时间,可以让我们确定大脑能够以多快的速度屏蔽干扰物,并专注于目标点。”

“在这种情况下,将注意力从一个刺激(明亮的干扰物)转移到另一个刺激(较暗的目标)大约需要120毫秒,”格林班德博士说。“据我们所知,这是以前从未有人测量过的。”

实验还表明,推迟决策过程比延长决策过程更有益。这种延迟可以使注意力集中在目标刺激上,并有助于防止无关信息干扰决策过程。泰切特博士说:“基本上,通过推迟决定的开始——仅仅是什么都不做——你更有可能做出正确的决定。”

最后,研究结果表明,决策开始在一定程度上受认知控制。泰切特博士说:“受试者自动使用这种机制来提高反应的准确性。”“然而,我们认为他们并没有意识到自己在这么做。这个过程似乎在幕后进行。我们希望设计出训练策略来有意识地控制这种机制。”

“这可能是第一个为拖延症辩护的科学研究,”泰切特博士说。“更严肃的是,我们的研究为基本的大脑过程提供了重要的见解,并为多动症和精神分裂症等疾病的病因提供了线索。它还可能导致新的训练策略,以改善在复杂的高风险环境下的决策,如空中交通管制塔和军事战斗。”

这篇论文的标题是“人类通过延迟决策开始来优化决策”。另一位作者是Vincent P. Ferrera博士,神经科学(精神病学)副教授,哥伦比亚Mortimer B. Zuckerman大脑行为研究所成员。

作者声明没有经济或其他利益冲突。

这项研究得到了德国研究基金会(DFG Te819/1-1)和美国国立卫生研究院(NIH-MH059244)结合。

视频链接:http://youtu.be/2nw_HAFTN90

标签

认知、决策