期待が意思決定に与える影響
この研究は、手がかりが意思決定や感覚処理にどう影響するかを調べてるんだ。
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人が目に見えるもので判断をする時、脳は自分が知覚していることと既に知っていることを使っていろんな可能性を評価するんだ。もし正しい選択肢についてのヒントや手がかりがあれば、そのヒントが自分の期待に合っている時、より早く、より正確に決断を下す傾向がある。このことから、決断プロセスの中で私たちの心がこれらの期待をどう考慮に入れているのかという重要な疑問が生まれてくる。
期待の役割
研究者たちが解明しようとしている大きな疑問の一つは、これらの期待が私たちの決断の仕方に戦略的に変化をもたらすのか、それとも私たちが集めた感覚情報の解釈にも影響を与えるのか、ということなんだ。従来、私たちが脳の視覚システムを理解する方法は、情報を単純に処理するってことなんだ。つまり、初期の知覚は実際に見ているものと一致していて、思考や知識の影響をあまり受けないってことを示唆している。
でも、いくつかの研究は、事前の知識が決断中の情報の解釈を変えることがあると示していて、数学的モデルもこういった調整が期待に基づいて決断を下す方法を説明できることを示している。脳の研究でも、何を期待するべきかについてのヒントを受け取った時、脳が選択をする前に特定の行動に備え始めるかもしれないってことが分かっている。
期待が感覚処理に与える影響
新しい研究では、こうした事前確率が感覚情報の処理にどう影響を与えるかを調べている。いくつかの研究は、期待が物事をどう知覚するかを変える強い証拠を提供している。しかし、多くの説得力のある結果は、脳の活動が実際に集めた感覚証拠とどのように関連しているのかを完全に説明していない方法から得られている。
動物の研究では期待が感覚処理に影響を与える明確な証拠がある一方で、人間の研究結果はもっと混ざっている。期待に関連した脳の活動の変化を報告する研究もあれば、明確な結果が見つからない研究もある。研究者たちは、期待が決断の際に感覚情報をどう処理するかにどう影響を与えるのかをもっとよく理解したいと思っている。
研究方法
この研究では、正しい選択肢に関するヒントが人々が決断を下す際の感覚処理にどのような影響を与えるかを調査した。参加者は、重なった二つのパターンのコントラストを比較するタスクに参加し、どちらがより目立つかについてのヒントが与えられた。
タスク中に、私たちは決断に必要な感覚情報をどれだけ追跡できているかを見極めるために特定の脳信号を観察した。また、参加者がタスクに慣れるにつれてヒントの効果が強くなるかも調べた。
参加者
12人の大人が研究に参加していて、全て視力が正常または矯正されていて、視覚や脳活動に影響を与えるような状態の歴史はなかった。彼らは時間に対して報酬を受け取り、複数のテストセッションを行った。このセッションを通じて、参加者はできるだけ多くのデータを収集するために数千回のトライアルを行った。
実験デザイン
実験は制御された環境で行われ、参加者はスクリーン上の視覚刺激を見た。主なタスクは、二つのパターンのどちらがより高いコントラストを持っているかを決定することだった。ヒントは正解を示すこともあれば、誤解を招くこともあったり、全く情報を提供しないこともあった。
脳の活動を研究するために、私たちは異なる周波数の視覚刺激に対する脳の反応を捉える手法を使用した。この技術により、参加者の脳が視覚情報をどのように処理し、その処理がヒントによってどう変わるかを観察できた。
タスクの構造
主なタスクを始める前に、参加者は難易度が適切かを確認するためのキャリブレーション手順を受けた。それから、タスクを学ぶための手助けとして様々なヒントが提示される練習ブロックを行った。主なタスクは、脳活動を監視しながら迅速かつ正確に決断を下すことに関わっていた。
タスクを通して、参加者は応答をテストするために導入された証拠の短いフラッシュに気づかないようにしていた。これらのフラッシュは刺激に対する脳の自然な反応を捉えるために設計されていた。
結果
行動的発見
参加者は受け取ったヒントに基づいて反応時間と正確性の予想された変化を示した。正しい選択肢を示すヒントを受け取った時は迅速に反応し、ヒントが間違っている時は遅くなった。
タスクを練習しても、彼らの正確性は安定していたが反応時間は変わっており、タスクを学ぶこととその難易度を管理することのバランスが取れていることを示している。
感覚証拠のエンコーディング
私たちは、ヒントが視覚刺激に対する脳の反応にどう影響を与えたかに注目した。結果は、確かにヒントが期待される結果と一致するように脳の活動に影響を与えることを示している。具体的には、ヒントが参加者を誤導した時の脳の反応は、ヒントが正確または中立な時よりも弱かった。
これは、期待が決断中に脳が感覚情報を処理する方法を形成する可能性があることを示していて、私たちの期待と環境において証拠を知覚する方法との関係を示している。
タスクへの曝露効果
参加者がタスクに取り組む中で、ヒントが脳活動に与える影響が変化した。最初は、脳は期待される行動に対する強い準備を示していたが、タスクに慣れてくるにつれて、ヒントが感覚処理に与える影響の仕方が進化した。
興味深いことに、ヒントが運動準備に関連する脳活動を最初は形成していた一方で、感覚処理の調整はタスクが進行するにつれて初めて明らかになった。これは、十分な練習を経ることで、個人が期待について学んだことを感覚証拠を処理する方法に取り入れ始める可能性があることを示唆している。
意義
この研究は、期待と感覚処理の間の複雑な関係に光を当てている。結果は、事前の知識が戦略的な反応に影響を与えるだけでなく、決断が下される前の感覚情報の解釈にも影響を与える可能性があることを示している。
この研究の意義は、認知科学や心理学、神経科学などのさまざまな分野に広がり、知覚的意思決定を研究する際には、戦略的な調整と感覚証拠のエンコーディングの変化の両方を考慮する必要があることを強調している。
結論
結論として、この研究は期待が感覚処理に大きく影響を与えることを示している。可能な決断についての手がかりは、選択をする準備をするだけでなく、脳内で感覚情報がどのようにエンコードされるかも変化させる。参加者が練習し、より熟練するにつれて、これらの効果は進化し、学習、期待、感覚処理の間の動的な相互作用を示している。この情報は、今後の研究やさまざまな分野での実用的な応用にとって重要かもしれない。
タイトル: Prior probability cues bias sensory encoding with increasing task exposure
概要: 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.
著者: Kevin Walsh, D. P. McGovern, J. Dully, S. P. Kelly, R. G. O'Connell
最終更新: 2024-03-12 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.15.549123
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.15.549123.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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