《Neuropsychologia》:TMS to preSMA, but not rIFG, impacts strategy use in multi-attribute choice
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马格达莱娜·维特科夫斯卡(Magdalena Witkowska)|雅库布·卡切克(Jakub Cacek)|尤斯蒂娜·霍博特(Justyna Hobot)|克日什托夫·别尔斯基(Krzysztof Bielski)|卡雅·希马内克(Kaja Szymanek)|托马斯·奥古斯丁
马格达莱娜·维特科夫斯卡(Magdalena Witkowska)|雅库布·卡切克(Jakub Cacek)|尤斯蒂娜·霍博特(Justyna Hobot)|克日什托夫·别尔斯基(Krzysztof Bielski)|卡雅·希马内克(Kaja Szymanek)|托马斯·奥古斯丁诺维茨-勒让(Tomasz Augustynowicz-Lejeune)|马克西米利亚诺·福尔默(Maximiliano Folmer)|玛格戈尔扎塔·德克-丘维克(Ma?gorzata Dec-?wiek)|阿格涅什卡·斯沃维克(Agnieszka S?owik)|米哈乌·维尔乔恩(Micha? Wierzchoń)|西蒙·维查里(Szymon Wichary)
克拉科夫雅盖隆大学医学院神经学系主任
摘要
虽然规范的选择理论提倡使用深思熟虑的理性策略,但有限理性模型认为人类通常依赖快速、简化的启发式方法。我们假设实施深思熟虑的决策策略的能力取决于反应抑制能力,这种能力由前补充运动区(preSMA)和右下额回(rIFG)负责。我们在一项研究中测试了这一点,参与者在接受重复经颅磁刺激(TMS)后执行了一个多属性概率推理任务。研究采用被试内设计,对preSMA、rIFG或对照部位(右顶叶)进行了连续theta-burst刺激(cTBS)。任务要求参与者根据六个属性在补偿性和非补偿性环境中选择选项,这些环境的属性权重分布不同。我们还评估了参与者的“闭合需求”(Need for Closure,NFC),因为它在概念上相关,并且先前的研究发现它在决策中起作用。cTBS对preSMA的刺激选择性地调节了策略使用:在补偿性条件下增强了复杂策略的应用,在非补偿性条件下增加了启发式方法的使用。这些效应受到NFC的调节,其中NFC量表和其子维度“封闭心态”得分较低和中等的人表现出最强的效应。对rIFG的cTBS没有观察到任何效应。假设cTBS以抑制方式起作用,这些发现表明抑制preSMA可以提高选择过程的适应性,尤其是在对不确定性更开放的人身上,并支持preSMA在决策过程中发挥灵活认知控制的作用。
引言
复杂的决策问题表现为多选项、多属性的挑战,需要时间和努力来解决。理性规范理论认为应通过深思熟虑来处理这些问题——决策者应分析所有可用信息,然后仔细权衡每个证据,并在使用加权加法(WADD)规则(Payne等人,1993年)等理性决策策略之前整合这些证据。另一方面,有限理性理论基于这样的观察:人们经常忽略这种复杂性,使用快速、简化的启发式方法,如“取最佳选项”(Take The Best,TTB;Gigerenzer & Goldstein,1996年),仅根据一个区分性线索在两个选项之间做出选择。在本文中,我们探讨了使用这种理性决策策略与启发式决策策略是否与反应抑制有关,后者是一种对不希望发生的行为的认知控制形式(Aron等人,2014年)。我们假设重复经颅磁刺激(rTMS)可以影响大脑的抑制网络(Coutlee & Huettel,2012年;Zandbelt等人,2013年)。我们还研究了TMS对决策策略的影响是否取决于决策研究中经常研究的情境和个体因素,如任务的信息结构和认知闭合需求。
一些研究者认为,在决策中使用启发式方法是灾难的根源,强调了这些方法的局限性,如偏见判断和系统性错误(Kahneman & Frederick,2002年;Kahneman,2003年;2011年)。其他人则认为,尽管启发式方法简单,但它们可以导致明智的选择(Rieskamp & Hoffrage,1999年;Todd & Gigerenzer,2000年;Gigerenzer,1999年)。这通常是通过启发式方法与决策问题结构的契合实现的。这种“生态理性”(Martignon & Hoffrage,1999年;Todd & Gigerenzer,2012年)的概念强调了某些决策问题的信息结构允许人们仅使用部分可用信息并忽略其余信息的事实。尽管信息处理具有选择性,但由于任务信息结构与特定启发式方法的匹配度良好,这些选择往往很准确(Todd & Gigerenzer,2000年;Gigerenzer,1999年)。
多属性决策任务的信息结构通常被分为补偿性和非补偿性(Martignon & Hoffrage,1999年),反映了环境结构与特定决策策略之间的对应关系。补偿性策略(如WADD)通过整合多个属性的信息来弥补某些属性上的不足,而非补偿性策略(如TTB)则不能,因为它们仅使用单个属性进行选择。有利于使用补偿性策略的环境(补偿性环境)包含许多权重相似的属性,而有利于使用非补偿性策略的环境(非补偿性环境)包含权重差异较大的属性,倾向于基于一个特别重要的属性进行选择。大量研究表明,人们通常会通过使用特定环境青睐的决策策略来适应这些结构(Payne等人,1993年;Rieskamp & Otto,2006年)。除了这些情境因素外,决策策略的使用还可能受到决策者个体倾向的影响。特别是“认知闭合需求”(Need for Closure,NFC,Webster & Kruglanski,1994年)在这里很相关,因为它与决策策略的使用有关(Ja?ko等人,2015年;Wichary等人,2008年)。NFC被定义为希望面对的问题具有清晰结构的需要(Webster & Kruglanski,1994年,1996年;Kossowska等人,2018年)。具有高闭合需求的人在任何情况下都偏好秩序和可预测性,他们容易做出决策,认知上较为封闭,在面对不确定性时感到不适。高水平的NFC促进了对传入信息的表面分析,并促使人们寻找与现有知识结构相符的信息。这样形成的情况图景通常是简化的,但为世界提供了明确性、可预测性和秩序。它也具有抗变性。相比之下,低水平的NFC与对经验的不确定性有更大的容忍度,它为深入和准确的情境分析以及对新信息的开放性创造了条件。因此,这样的人不太倾向于对新情况迅速形成定论,而是倾向于以复杂和非刻板的方式感知它们,考虑替代解释,并适应持续的变化(Kossowska等人,2012年)。研究表明,NFC既参与了决策前的信息处理,也参与了策略的使用(Czernatowicz-Kukuczka等人,2014年;Ja?ko等人,2015年;Wichary等人,2008年),以及认知控制,特别是抑制(Kossowska,2007年;Kossowska等人,2014年)。在这些研究中,NFC要么是相关认知过程的直接相关因素,要么是实验操作对这些过程影响的重要调节因素。
章节片段
策略使用的抑制-为了深思熟虑假设
决策的深思熟虑方法基于这样的假设:决策者会延迟选择,以便考虑大量证据并将其整合到对选择选项的总体评估中(Payne等人,1993年;Betsch,2008年)。我们假设这种最终选择的延迟在一定程度上取决于通过专门负责这种控制的脑结构执行认知和运动抑制的能力。
参与者
实验程序得到了克拉科夫雅盖隆大学心理学研究所伦理委员会的批准。研究方案遵循了最新的TMS研究指南(Rossi等人,2009年,2021年;Rossini等人,2015年)和《赫尔辛基宣言》(世界医学协会,2013年)中描述的安全措施。共有34名年轻志愿者参与了这项研究(18名女性;平均年龄25.5岁,标准差4.52岁,年龄范围20-35岁)。
结果
我们首先计算了在两种任务环境中,符合两种感兴趣的决策策略(WADD规则(Payne等人,1993年)和简单启发式TTB(Gigerenzer & Goldstein,1996年)的选择百分比:补偿性环境(C)和非补偿性环境(NC)。在C环境中,WADD预测了71.47%的选择,TTB预测了68.52%的选择;而在NC环境中,WADD预测了69.50%的选择,TTB预测了73.61%的选择。
讨论
我们的目标是研究反应抑制在多属性决策中的因果作用。我们的实验范式使用了一个多属性决策任务,旨在评估参与者在cTBS后的补偿性和非补偿性环境中使用决策策略的情况,分为三种实验条件:对rIFG的主动刺激、对preSMA的主动刺激以及对rSPL的假刺激。此外,还研究了认知闭合需求,以确定其
结论
总之,我们发现,在preSMA接受cTBS后,参与者通过将策略偏好转向给定环境中最优的策略来更好地适应任务条件。这种效应受到NFC的调节。只有NFC量表及其子维度“封闭心态”得分较低和中等的人表现出这种效应,而得分较高的人则没有。这些发现表明,通过TMS可以影响人类的复杂决策过程。
CRediT作者贡献声明
玛格戈尔扎塔·德克-丘维克(Ma?gorzata Dec-?wiek):撰写、审稿与编辑、监督。马克西米利亚诺·福尔默(Maximiliano Folmer):撰写、审稿与编辑、调查、数据分析。米哈乌·维尔乔恩(Micha? Wierzchoń):撰写、审稿与编辑、监督、资源获取、数据管理。阿格涅什卡·斯沃维克(Agnieszka S?owik):监督、资源管理。卡雅·希马内克(Kaja Szymanek):撰写、审稿与编辑、调查。克日什托夫·别尔斯基(Krzysztof Bielski):撰写、审稿与编辑、软件、方法学、调查。托马斯·奥古斯丁诺维茨-勒让(Tomasz Augustynowicz-Lejeune):撰写、审稿与编辑,
未引用参考文献
Aron, 2007; Aron et al., 2007; Damasio, 1999; Floden and Stuss, 2006; Forstmann et al., 2008; Friston et al., 2007; Gigerenzer, 1997; Gigerenzer and Todd, 1999; Obeso et al., 2013; Paus et al., 2001; Ridderinkhof et al., 2004; Spielberg et al., 2015; Swann et al., 2012; Tiego et al., 2018; Tosun et al., 2017; Wolpe et al., 2014; Zandbelt and Vink, 2010.
致谢
本工作得到了波兰国家科学中心的资助,授予SW的资助编号为2019/35/B/HS6/01173,授予MW的资助编号为2017/27/B/HS6/00937,以及COST行动编号18106(授予MW)。脑研究中心作为旗舰项目,得到了克拉科夫雅盖隆大学卓越战略计划下的未来社会优先研究领域和生活质量优先研究领域的支持。