想象一下，尝试写下你的名字，以便可以在镜子中阅读。你的大脑拥有你需要的所有视觉信息，而且你是自己的名字。不过，对大多数人来说，这项任务非常困难。这是因为它需要大脑进行一种不熟悉的心理转换：使用它在镜子中看到的东西来准确地引导你的手向后写。

麻省理工学院的神经科学家现在已经发现大脑如何试图弥补其在需要这种复杂转变的任务中的不良表现。正如在其对自己的判断缺乏信心的其他类型的情况中一样，大脑也试图依靠以前的经验克服其困难。

“如果你做的事情需要更难的心理转变，从而产生更多的不确定性和更多的变异性，你依靠先前的信念并偏向于你知道如何做得好，以弥补这种变化，”生命科学的Robert A. Swanson职业发展教授，麻省理工学院麦戈文脑研究所的成员，该研究的高级作者Mehrdad Jazayeri说。

研究人员在10月24日出版的“自然通讯”杂志上发表的研究报告称，这种策略实际上提高了整体表现。麦戈文研究所博士后Evan Remington是该论文的主要作者，技术助理Tiffany Parks也是该论文的作者。

嘈杂的计算

几十年来，神经科学家已经知道大脑并不忠实地再现眼睛看到的东西或耳朵听到的东西。相反，存在大量的“噪音” - 大脑中电活动的随机波动，这可能来自我们所看到或听到的不确定性或模糊性。这种不确定性也会在社交互动中发挥作用，因为我们试图解释其他人的动机，或回忆起过去事件的记忆。

以前的研究揭示了许多帮助大脑弥补这种不确定性的策略。使用称为贝叶斯积分的框架，大脑将多个可能相互冲突的信息组合在一起，并根据其可靠性对其进行评估。例如，如果由两个来源提供信息，我们将更多地依赖于我们认为更可靠的信息。

在其他情况下，例如当我们不确定如何进行时进行动作，大脑将依赖于其过去经历的平均值。例如，当在黑暗，不熟悉的房间里找到一个灯开关时，我们会将手移向一定高度并靠近门框，过去的经验表明可能会找到一个灯开关。

Jazayeri说，所有这些策略之前已经显示出共同作用以增加对特定结果的偏见，这使我们的整体表现更好，因为它减少了变异性。

在将感觉信息精神转换为运动计划时也会发生噪音。在许多情况下，这是一项简单的任务，其中噪音起着最小的作用 - 例如，伸手去拿你可以在桌面上看到的杯子。但是，对于其他任务，例如镜像练习，这种转换要复杂得多。

“你的表现会变化，并不是因为你不知道你的手在哪里，而是因为你不知道图像的位置，”Jazayeri说。“它涉及一种完全不同的形式的不确定性，这与处理信息有关。信息的心理转换行为显然会引起变异。”

这种类型的心理转变是研究人员在新研究中要探索的内容。为此，他们要求受试者执行三项不同的任务。对于每一个，他们在一个版本的任务中比较受试者的表现，其中将感觉信息映射到运动命令很容易，并且需要额外的心理变换的版本。

在一个例子中，研究人员首先要求参与者绘制一条与它们所显示的线相同长度的线，该线总是在5到10厘米之间。在更难的版本中，他们被要求绘制一条比原始线长1.5倍的线。

这组实验的结果，以及其他两个任务，表明在需要困难的心理变换的版本中，人们使用他们用来克服感官知觉和其他领域中的噪声的相同策略来改变他们的表现。例如，在线条绘制任务中，参与者必须绘制范围从7.5到15厘米的线条，这取决于原始线条的长度，它们倾向于绘制更接近所有线条的平均长度的线条他们以前画过。这使得他们的回答总体上变化较小且更准确。

Jazayeri说：“这种回归均值是一种非常常见的策略，可以在存在不确定性时提高绩效。”

降噪

新研究结果使研究人员假设，当人们非常擅长需要复杂计算的任务时，噪音会变得更小，对整体性能的影响也就越小。也就是说，人们会更多地信任他们的计算并停止依赖平均值。

“随着它变得越来越容易，我们的预测是偏见会消失，因为计算不再是嘈杂的计算，”Jazayeri说。“你相信计算;你知道计算效果很好。”

研究人员现在计划进一步研究人们的偏见，因为他们学会更好地执行复杂的任务。在他们为Nature Communications研究进行的实验中，他们发现了一些初步证据，表明训练有素的音乐家在一项涉及产生特定持续时间的时间间隔的任务中表现更好。

该研究由Alfred P. Sloan基金会，Esther A.和Joseph Klingenstein基金会，Simons基金会，McKnight神经科学基金会和麦戈文研究所资助。