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Der Einfluss von Erwartungen auf die Entscheidungsfindung

Diese Studie untersucht, wie Hinweise die Entscheidungsfindung und die Sinnesverarbeitung beeinflussen.

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Wenn Leute Entscheidungen basierend auf dem treffen, was sie sehen, bewertet ihr Gehirn verschiedene Möglichkeiten, indem es sowohl das, was sie wahrnehmen, als auch das, was sie schon wissen, nutzt. Wenn Leute Hinweise oder Tipps über die richtige Wahl haben, treffen sie oft schnellere und genauere Entscheidungen, wenn diese Hinweise ihren Erwartungen entsprechen. Das wirft wichtige Fragen darüber auf, wie unser Verstand diese Erwartungen während des Entscheidungsprozesses berücksichtigt.

Die Rolle der Erwartungen

Eine der grossen Fragen, die Forscher zu beantworten versuchen, ist, ob diese Erwartungen von einer strategischen Veränderung in unserer Entscheidungsweise kommen oder ob sie auch beeinflussen, wie wir die sensorischen Informationen, die wir sammeln, interpretieren. Traditionell verstehen wir das visuelle System des Gehirns so, dass es Informationen auf eine einfache Weise verarbeitet. Es deutet darauf hin, dass die frühe Wahrnehmung der Realität treu bleibt, ohne viel Einfluss von unseren Gedanken und unserem Wissen.

Einige Studien zeigen jedoch, dass Vorwissen die Art und Weise beeinflussen kann, wie wir Informationen während Entscheidungen interpretieren. Mathematische Modelle haben ausserdem gezeigt, dass diese Anpassungen erklären können, wie wir Entscheidungen basierend auf dem treffen, was wir erwarten zu sehen. Hirnforschung hat auch gezeigt, dass unser Gehirn, wenn wir Hinweise darüber bekommen, was zu erwarten ist, möglicherweise schon vor einer Entscheidung mit bestimmten Aktionen beginnen könnte, sich vorzubereiten.

Einfluss von Erwartungen auf die sensorische Verarbeitung

Neue Forschungen haben untersucht, wie diese vorherigen Wahrscheinlichkeiten die Art und Weise beeinflussen, wie wir sensorische Informationen verarbeiten. Einige Studien liefern starke Beweise dafür, dass unsere Erwartungen die Wahrnehmung beeinflussen können. Viele überzeugende Ergebnisse kommen jedoch aus Methoden, die nicht vollständig erklären, wie die Hirnaktivität mit den tatsächlichen sensorischen Beweisen, die wir sammeln, zusammenhängt.

Während es klare Beweise dafür gibt, dass Erwartungen die sensorische Verarbeitung bei Tieren beeinflussen können, sind die Ergebnisse in der Forschung mit Menschen gemischter. Einige Studien haben Veränderungen in der Hirnaktivität in Verbindung mit Erwartungen berichtet, während andere keine klaren Ergebnisse gefunden haben. Forscher wollen besser verstehen, wie Erwartungen die Verarbeitung sensorischer Informationen bei Entscheidungen beeinflussen.

Forschungsmethodik

In dieser Studie haben wir untersucht, wie Hinweise zur richtigen Wahl die sensorische Verarbeitung beeinflussen, während Leute Entscheidungen treffen. Die Teilnehmer führten eine Aufgabe aus, bei der sie den Kontrast von zwei überlappenden Mustern vergleichen mussten, wobei Hinweise gegeben wurden, welches Muster wahrscheinlich deutlicher war.

Während dieser Aufgabe haben wir bestimmte Gehirnsignale betrachtet, um zu sehen, wie gut sie die sensorischen Informationen verfolgten, die für die Entscheidungsfindung notwendig waren. Ausserdem wollten wir herausfinden, ob die Auswirkungen dieser Hinweise auf die sensorische Verarbeitung stärker wurden, als die Teilnehmer geschickter in der Aufgabe wurden.

Teilnehmer

Zwölf Erwachsene nahmen an der Studie teil, alle mit normalem oder korrigiertem Sehen und ohne Vorgeschichte von Bedingungen, die das Sehen oder die Hirnaktivität beeinträchtigen könnten. Sie wurden für ihre Zeit bezahlt und absolvierten mehrere Test-Sitzungen. Im Laufe dieser Sitzungen absolvierten die Teilnehmer Tausende von Versuchen, um so viele Daten wie möglich zu sammeln.

Experimentaldesign

Das Experiment fand in kontrollierten Umgebungen statt, in denen die Teilnehmer visuelle Stimuli auf Bildschirmen betrachteten. Die Hauptaufgabe bestand darin, zu entscheiden, welches der beiden Muster einen höheren Kontrast hatte. Die Hinweise konnten auf die richtige Antwort weisen, irreführend sein oder gar keine Informationen liefern.

Um die Hirnaktivität zu untersuchen, verwendeten wir eine Methode, die die Reaktion des Gehirns auf verschiedene Frequenzen visueller Stimuli erfasste. Diese Technik ermöglichte es uns zu sehen, wie die Gehirne der Teilnehmer visuelle Informationen verarbeiteten und wie sich dies mit Hinweisen änderte.

Aufgabenstruktur

Bevor die Teilnehmer mit der Hauptaufgabe begannen, durchliefen sie ein Kalibrierungsverfahren, um sicherzustellen, dass die Schwierigkeit für sie angemessen war. Danach sollten sie einen Übungsblock durchführen, bei dem verschiedene Hinweise präsentiert wurden, um ihnen zu helfen, die Aufgabe zu lernen. Die Hauptaufgabe bestand darin, schnelle und präzise Entscheidungen zu treffen, während ihre Hirnaktivität überwacht wurde.

Während der Aufgabe wurden die Teilnehmer nicht über kurzzeitige Beweisflashes informiert, die eingeführt wurden, um ihre Reaktionen zu testen; diese Flashes sollten die natürliche Reaktion des Gehirns auf die Stimuli erfassen.

Ergebnisse

Verhaltensergebnisse

Die Teilnehmer zeigten die erwarteten Veränderungen in ihrer Reaktionszeit und Genauigkeit basierend auf den erhaltenen Hinweisen. Sie waren schneller in ihrer Reaktion, wenn sie Hinweise erhielten, die korrekt die richtige Wahl anzeigten, und langsamer, wenn die Hinweise falsch waren.

Obwohl sie die Aufgabe mehr übten, blieb ihre Genauigkeit stabil, während sich ihre Reaktionszeiten veränderten, was auf ein Gleichgewicht zwischen dem Lernen der Aufgabe und der Bewältigung ihrer Schwierigkeit hinweist.

Kodierung sensorischer Beweise

Wir konzentrierten uns darauf, wie Hinweise die Gehirnreaktion auf visuelle Stimuli beeinflussten. Die Ergebnisse zeigten, dass die Hinweise tatsächlich die Hirnaktivität auf eine Weise beeinflussten, die mit den erwarteten Ergebnissen übereinstimmte. Genauer gesagt waren die Gehirnreaktionen der Teilnehmer schwächer, wenn sie durch falsche Hinweise in die Irre geführt wurden, im Vergleich zu korrekten oder neutralen Hinweisen.

Das deutet darauf hin, dass Erwartungen die Art und Weise formen können, wie das Gehirn sensorische Informationen während der Entscheidungsfindung verarbeitet, und zeigt die Beziehung zwischen dem, was wir erwarten, und dem, wie wir Beweise in der Umgebung wahrnehmen.

Auswirkungen der Aufgabenaussetzung

Als die Teilnehmer über die Zeit hinweg mit der Aufgabe beschäftigt waren, änderte sich der Einfluss der Hinweise auf die Hirnaktivität. Zunächst zeigte das Gehirn starke Vorbereitungen auf die erwartete Aktion, aber als sie sich an die Aufgabe gewöhnten, entwickelte sich die Art, wie Hinweise die sensorische Verarbeitung beeinflussten.

Interessanterweise, während Hinweise zunächst die Hirnaktivität in Bezug auf die motorische Vorbereitung prägten, wurde die Modulation der sensorischen Verarbeitung erst später während der Aufgabe offensichtlich. Das deutet darauf hin, dass Menschen mit genug Übung beginnen könnten, das, was sie über Erwartungen lernen, in die Verarbeitung sensorischer Beweise einzubeziehen.

Implikationen

Diese Forschung beleuchtet die komplexe Beziehung zwischen Erwartungen und sensorischer Verarbeitung während der Entscheidungsfindung. Die Ergebnisse zeigen, dass Vorwissen nicht nur die strategischen Reaktionen beeinflusst, sondern auch, wie sensorische Informationen vor einer Entscheidung interpretiert werden.

Die Implikationen dieser Forschung erstrecken sich auf verschiedene Bereiche wie kognitive Wissenschaft, Psychologie und Neurowissenschaft und heben die Notwendigkeit hervor, sowohl strategische Anpassungen als auch Änderungen in der Kodierung sensorischer Beweise zu berücksichtigen, wenn es um die Untersuchung der perceptuellen Entscheidungsfindung geht.

Fazit

Zusammenfassend zeigt die Studie, dass Erwartungen die sensorische Verarbeitung erheblich beeinflussen. Hinweise zur wahrscheinlichen Entscheidung bereiten die Menschen nicht nur darauf vor, Entscheidungen zu treffen, sondern verändern auch, wie sensorische Informationen im Gehirn kodiert werden. Während die Teilnehmer üben und geschickter werden, entwickeln sich diese Effekte weiter, was auf ein dynamisches Zusammenspiel zwischen Lernen, Erwartungen und sensorischer Verarbeitung hinweist. Diese Informationen können für zukünftige Forschungen und praktische Anwendungen in verschiedenen Bereichen von entscheidender Bedeutung sein.

Originalquelle

Titel: Prior probability cues bias sensory encoding with increasing task exposure

Zusammenfassung: When observers have prior knowledge about the likely outcome of their perceptual decisions, they exhibit robust behavioural biases in reaction time and choice accuracy. Computational modelling typically attributes these effects to strategic adjustments in the criterion amount of evidence required to commit to a choice alternative - usually implemented by a starting point shift - but recent work suggests that expectations may also fundamentally bias the encoding of the sensory evidence itself. Here, we recorded neural activity with EEG while participants performed a contrast discrimination task with valid, invalid, or neutral probabilistic cues across multiple testing sessions. We measured sensory evidence encoding via contrast-dependent steady-state visual-evoked potentials (SSVEP), while a read-out of criterion adjustments was provided by effector-selective mu-beta band activity over motor cortex. In keeping with prior modelling and neural recording studies, cues evoked substantial biases in motor preparation consistent with criterion adjustments, but we additionally found that the cues produced a significant modulation of the SSVEP during evidence presentation. While motor preparation adjustments were observed in the earliest trials, the sensory-level effects only emerged with extended task exposure. Our results suggest that, in addition to strategic adjustments to the decision process, probabilistic information can also induce subtle biases in the encoding of the evidence itself.

Autoren: Kevin Walsh, D. P. McGovern, J. Dully, S. P. Kelly, R. G. O'Connell

Letzte Aktualisierung: 2024-03-12 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.15.549123

Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.15.549123.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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