Aktive Inferenz: Ein neuer Blick auf die Entscheidungsfindung

Entscheidungsfindung ist ein komplexer Prozess, bei dem ständig Optionen abgewogen werden, basierend auf den verfügbaren Informationen. Menschen sehen sich oft verschiedenen Arten von Unsicherheit gegenüber, die ihre Entscheidungen beeinflussen können. Ein neuer Ansatz namens aktives Inferenz bietet eine Möglichkeit, diese Entscheidungsprozesse besser zu verstehen. Dieses Konzept berücksichtigt, wie Individuen mit ihrer Umwelt interagieren, um Entscheidungen zu treffen, die Unsicherheit reduzieren und Belohnungen maximieren.

#Was ist Aktive Inferenz?

Aktive Inferenz ist ein Konzept, das auf der Idee basiert, dass Individuen ständig versuchen, vorherzusagen, was als Nächstes in ihrer Umgebung passieren wird. Wenn diese Vorhersagen nicht mit der Realität übereinstimmen, erleben die Menschen Unsicherheit. Diese Unsicherheit treibt sie dazu, Handlungen zu ergreifen, die ihnen helfen, mehr über ihre Umwelt zu lernen, ihre Vorhersagen zu verbessern und letztendlich bessere Entscheidungen zu treffen.

In diesem Modell haben Individuen ein internes Verständnis ihrer Umgebung, das sie ständig basierend auf neuen Informationen aktualisieren. Dieses interne Modell hilft ihnen, Entscheidungen zu treffen, die entweder mehr Informationen sammeln (Erforschung) oder das nutzen, was sie bereits wissen (Ausnutzung).

#Die Rolle der Unsicherheit

Unsicherheit bei der Entscheidungsfindung tritt in zwei Hauptformen auf: Risiko und Mehrdeutigkeit.

• Risiko bezieht sich auf Situationen, in denen die Ergebnisse bekannt sind, aber ihre Wahrscheinlichkeiten variieren. Zum Beispiel kann ein Glücksspiel unterschiedliche Auszahlungen mit klar definierten Wahrscheinlichkeiten bieten.

• Mehrdeutigkeit hingegen tritt auf, wenn die Wahrscheinlichkeiten der Ergebnisse unbekannt sind. Das kann die Entscheidungsfindung erschweren, da das Individuum weniger Informationen über die Umwelt hat.

Beide Formen der Unsicherheit können beeinflussen, wie Entscheidungen getroffen werden. Zu verstehen, wie diese Unsicherheiten die Entscheidungen beeinflussen, ist entscheidend, um menschliches Verhalten in realen Szenarien zu begreifen.

#Die kontextuelle Zwei-Armed-Bandit-Aufgabe

Um zu studieren, wie Menschen Entscheidungen unter Unsicherheit treffen, entwickelten Forscher eine spezifische Aufgabe, die als "kontextuelle Zwei-Armed-Bandit-Aufgabe" bekannt ist.

In dieser Aufgabe wählen die Teilnehmer zwischen zwei Optionen: einem sicheren Weg, der konsistente Belohnungen bietet, und einem riskanten Weg, der variable Belohnungen je nach Kontext bietet. Der riskante Weg kann sein Belohnungsmuster ändern, was es den Teilnehmern schwer macht, die beste Wahl vorherzusagen.

Die Teilnehmer werden ermutigt, verschiedene Optionen zu erkunden, Informationen zu sammeln (wie nach Hinweisen zu fragen) und aus ihren Erfahrungen zu lernen, um ihren Entscheidungsfindungsprozess zu verbessern.

#Wie hilft das Gehirn bei der Entscheidungsfindung?

Wenn Menschen Entscheidungen treffen, sind verschiedene Teile des Gehirns aktiv und arbeiten zusammen, um Informationen zu verarbeiten und Handlungen zu steuern.

1. Frontale Bereiche: Diese Gehirnregionen sind beteiligt am Abwägen von Optionen, dem Vorhersagen zukünftiger Ergebnisse und dem Entscheiden des besten Vorgehens. Sie spielen eine entscheidende Rolle beim Ausbalancieren von Erkundungs- und Ausnutzungsstrategien.

2. Temporale Bereiche: Diese Regionen helfen dabei, die Mehrdeutigkeit, die mit Entscheidungen verbunden ist, und die potenziellen Risiken zu bewerten. Sie verarbeiten sowohl aktuelle als auch frühere Erfahrungen, sodass Individuen aus ihren Entscheidungen lernen können.

3. Parietale Regionen: Diese Bereiche unterstützen die Integration von Informationen aus verschiedenen Quellen, um den Kontext der Entscheidungen zu verstehen.

Durch die Untersuchung der Gehirnaktivität während Entscheidungsaufgaben können Forscher Einblicke gewinnen, wie unser Gehirn Unsicherheit verarbeitet und Handlungen steuert.

#Erforschung der Verhaltensbeweise

In der beschriebenen Aufgabe zeigten die Teilnehmer unterschiedliche Präferenzen je nach ihrem Unsicherheitslevel. Sie mussten entscheiden, ob sie Informationen über den riskanten Weg einholen oder ausschliesslich basierend auf ihrem aktuellen Wissen wählen wollten.

• In unsicheren Situationen neigten die Teilnehmer dazu, häufiger die sichere Option zu wählen. Wenn sie sich jedoch im Kontext sicher fühlten, waren sie eher bereit, Risiken für potenziell höhere Belohnungen einzugehen.

• Die Teilnehmer zeigten unterschiedliche Strategien beim Ausbalancieren von Erkundung und Ausnutzung, was darauf hindeutet, dass die Entscheidungsfindung anpassungsfähig und kontextabhängig ist.

Das Design der Aufgabe ermöglichte es den Forschern, zu untersuchen, wie die Teilnehmer Informationen und Belohnungen bewerteten, was wertvolle Einblicke in Entscheidungsprozesse gab.

#EEG-Einblicke in die Entscheidungsfindung

Forscher verwendeten die Elektroenzephalogramm-Technologie (EEG), um die Gehirnaktivität der Teilnehmer während der Entscheidungsaufgabe aufzuzeichnen. Diese Methode ermöglicht das Verfolgen elektrischer Signale, die durch Gehirnaktivität erzeugt werden, und hilft dabei, die Zeitpunkte und Bereiche des Gehirns zu verstehen, die an spezifischen Entscheidungsprozessen beteiligt sind.

#Signal Muster

1. Erhöhte Gehirnaktivität: Die Ergebnisse zeigten höhere Gehirnaktivität, insbesondere in frontalen Regionen, wenn die Teilnehmer unter Unsicherheit Entscheidungen trafen. Diese erhöhte Aktivität weist auf einen engagierteren kognitiven Prozess beim Abwägen von Optionen hin.

2. Erste vs. zweite Hälfte der Aufgabe: Die Teilnehmer zeigten unterschiedliche Muster der Gehirnaktivität in der ersten Hälfte im Vergleich zur zweiten Hälfte der Aufgabe. Als sie mehr Informationen und Erfahrungen sammelten, wurden sie effizienter in der Entscheidungsfindung, was durch die reduzierten Unsicherheitslevel angezeigt wurde.

3. Kontextuelle Unterschiede: Die Gehirnaktivität variierte je nachdem, ob die Teilnehmer sich entschieden, Informationen einzuholen. In Fällen, in denen sie nicht fragten, stieg die Unsicherheit über die Umwelt, was zu unterschiedlichen Gehirnreaktionen führte.

Diese EEG-Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Gehirn seine Verarbeitung basierend auf dem Unsicherheitslevel anpasst, was hilft, zukünftige Entscheidungen zu informieren.

#Entscheidungsfindungsphasen

Jeder Teil der Aufgabe entsprach unterschiedlichen Phasen der Entscheidungsfindung:

#Erste Auswahlphase

In dieser Phase mussten die Teilnehmer entscheiden, ob sie Informationen einholen oder ohne zusätzliche Details wählen wollten. Die beteiligten Gehirnregionen zeigten starke Korrelationen mit den erwarteten Ergebnissen, was ihre Rolle beim Abwägen der Kosten für den Erwerb von Informationen im Vergleich zur Entscheidung für einen Rat anzeigt.

#Erste Ergebnisphase

Nachdem sie eine erste Wahl getroffen hatten, erhielten die Teilnehmer Feedback. In dieser Phase ging es darum, die Ergebnisse zu verarbeiten und ihr Verständnis der Umwelt anzupassen. Eine erhöhte Aktivität in temporalen Bereichen deutete darauf hin, dass das Gehirn aktiv lernte und sein Modell basierend auf neuen Informationen aktualisierte.

#Zweite Auswahlphase

In der finalen Auswahlphase wählten die Teilnehmer zwischen dem riskanten und dem sicheren Weg basierend auf ihrem aktualisierten Wissen. Auch hier waren die frontalen Bereiche stark aktiv, was ihre Bedeutung bei informierten Entscheidungen auf Basis der gesammelten Erfahrungen zeigt.

#Zweite Ergebnisphase

Schliesslich erhielten die Teilnehmer Belohnungen basierend auf ihren Entscheidungen. Diese Phase bot die Möglichkeit, die Ergebnisse zu bewerten und zukünftige Erwartungen anzupassen. Die Gehirnaktivität während dieser Phase spiegelte weiterhin den Lernprozess wider, mit signifikanter Beteiligung in Regionen, die mit der Bewertung von Belohnungen und der Reduzierung von Unsicherheit verbunden sind.

#Fazit

Aktive Inferenz bietet einen kraftvollen Rahmen, um zu verstehen, wie Menschen Entscheidungen unter verschiedenen Unsicherheiten treffen. Durch die Untersuchung des Zusammenspiels von Erkundung und Ausnutzung können Forscher Einblicke in die Denkprozesse hinter der Entscheidungsfindung gewinnen.

Die Verwendung von Aufgaben wie der kontextuellen Zwei-Armed-Bandit-Aufgabe ermöglicht die direkte Beobachtung von Entscheidungsfindungsprozessen in Aktion. Durch die Kombination von Verhaltensbeweisen mit EEG-Daten können Forscher die neuronalen Mechanismen hinter Unsicherheit und Wahl umfassender erkunden.

Zu verstehen, wie das Gehirn diese Prozesse navigiert, hat wichtige Implikationen für verschiedene Bereiche, einschliesslich Psychologie, Wirtschaft und Neurowissenschaften. Zukünftige Forschungen werden wahrscheinlich diese Erkenntnisse vertiefen und ein besseres Wissen über die Dynamik menschlichen Entscheidens in unsicheren Umgebungen bieten.