Nature Neuroscience重磅：你的大腦在第幾層？社交博弈中，大腦如何“預(yù)判你的預(yù)判”？

一鍵關(guān)注，點(diǎn)亮星標(biāo) ?? 前沿不走丟！

認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)前沿文獻(xiàn)分享

基本信息

Title:A neural signature of adaptive mentalization

發(fā)表時(shí)間：2026.3.9

發(fā)表期刊:Nature Neuroscience

影響因子：20.0

獲取原文：

1. 添加小助手:PSY-Brain-Frontier即可獲取PDF版本

研究背景

在復(fù)雜的社會(huì)互動(dòng)中，我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在進(jìn)行一場(chǎng)隱形的心理博弈。從商業(yè)談判中的討價(jià)還價(jià)，到日常生活中猜度伴侶的真實(shí)意圖，乃至最簡(jiǎn)單的“石頭剪刀布”游戲，我們都在不斷推測(cè)對(duì)方的心理狀態(tài)：“他在想什么？”“他覺(jué)得我在想什么？”“他覺(jué)得我覺(jué)得他在想什么？”這種推斷他人情緒、信念和意圖的能力，在認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)中被稱為“心智化”（Mentalization）或“心理理論”（Theory of Mind）。

過(guò)去幾十年來(lái)，神經(jīng)科學(xué)在探索心智化的大腦機(jī)制方面取得了豐碩成果，但這些研究大多存在一個(gè)明顯的痛點(diǎn)：它們通常聚焦于靜態(tài)的推斷。例如，讓被試看一張圖片并判斷圖中人物的靜態(tài)情緒，或者使用固定的規(guī)則來(lái)測(cè)試被試是否理解他人的“錯(cuò)誤信念”。然而，現(xiàn)實(shí)中的人際互動(dòng)是一場(chǎng)動(dòng)態(tài)的雙人舞。如果你的對(duì)手突然改變了策略，變得更加狡猾或不可預(yù)測(cè)，你固有的策略就會(huì)失效。

人類顯然具備根據(jù)對(duì)手的“段位”隨時(shí)調(diào)整自身心理推測(cè)策略的能力，但大腦究竟是如何在瞬息萬(wàn)變的互動(dòng)中，靈活且自適應(yīng)地追蹤他人的認(rèn)知復(fù)雜度的？這一“適應(yīng)性心智化”（Adaptive Mentalization）的核心神經(jīng)機(jī)制一直是個(gè)未解之謎。近日，發(fā)表在頂尖學(xué)術(shù)期刊 Nature Neuroscience 上的一項(xiàng)新研究，巧妙結(jié)合了認(rèn)知計(jì)算模型與功能性磁共振成像（fMRI），不僅破解了大腦動(dòng)態(tài)調(diào)整“讀心”策略的密碼，還首次發(fā)現(xiàn)了一種能夠跨人群泛化的神經(jīng)生物標(biāo)志物。

研究核心總結(jié)

本研究的核心目標(biāo)是探究人們?cè)趧?dòng)態(tài)博弈中如何更新對(duì)對(duì)手認(rèn)知深度的信念，并揭示這一過(guò)程的腦網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一套多輪次的“石頭剪刀布”變體任務(wù)，讓被試在fMRI掃描儀中與不同策略復(fù)雜度的人類或AI對(duì)手進(jìn)行互動(dòng)。

Fig. 1 | Experimental task and computational model of adaptive mentalization.

一、核心發(fā)現(xiàn)與計(jì)算模型（CHASE）

行為學(xué)結(jié)果顯示，絕大多數(shù)人類玩家都能成功識(shí)破并適應(yīng)對(duì)手不斷變化的策略復(fù)雜度。為了精準(zhǔn)量化這一動(dòng)態(tài)心理過(guò)程，研究者開(kāi)發(fā)了一個(gè)全新的認(rèn)知計(jì)算模型：CHASE（認(rèn)知層次評(píng)估模型）。該模型巧妙融合了強(qiáng)化學(xué)習(xí)與貝葉斯推斷，證實(shí)了玩家并非死板地使用某一種固定策略，而是在每一次互動(dòng)后，都會(huì)根據(jù)觀察到的對(duì)手行為，持續(xù)進(jìn)行信念更新（Belief Update, BU）。即玩家會(huì)不斷動(dòng)態(tài)評(píng)估對(duì)手處于哪一層的認(rèn)知維度（Level-k），并據(jù)此調(diào)整自己的下一步行動(dòng)。CHASE模型在預(yù)測(cè)人類行為方面，顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)和虛構(gòu)參與（Fictitious Play）等經(jīng)典模型。

Fig. 2 | Behavioral and model-based evidence for adaptive mentalization.

二、適應(yīng)性心智化的神經(jīng)機(jī)制

通過(guò)將計(jì)算模型得出的逐試次（trial-by-trial）動(dòng)態(tài)變量與fMRI數(shù)據(jù)相結(jié)合，研究者清晰地描繪了適應(yīng)性心智化在大腦中的神經(jīng)表征。結(jié)果表明，當(dāng)人們?cè)诮Y(jié)果反饋階段發(fā)現(xiàn)對(duì)手的行動(dòng)出乎意料時(shí)，右側(cè)顳頂聯(lián)合區(qū)（rTPJ）、前扣帶回（dACC）和前腦島（AI）會(huì)編碼動(dòng)作預(yù)測(cè)誤差。更關(guān)鍵的是，主導(dǎo)我們轉(zhuǎn)變對(duì)他人“認(rèn)知段位”看法的信念更新（BU）信號(hào)，主要由一個(gè)分布式的社會(huì)腦網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)處理，包括雙側(cè)TPJ、前腦島、腹外側(cè)前額葉（vlPFC）和背內(nèi)側(cè)前額葉（dmPFC）。這顛覆了以往“特定腦區(qū)只負(fù)責(zé)特定認(rèn)知層級(jí)”的靜態(tài)假設(shè)，證明了rTPJ等區(qū)域具有更高階的、跨層級(jí)的動(dòng)態(tài)策略適應(yīng)功能。

Fig. 3 | Key model variables are encoded in different patterns of brain activity during action selection and feedback.

三、個(gè)體差異與社會(huì)腦網(wǎng)絡(luò)連通性

為什么有些人在社交博弈中反應(yīng)遲鈍，而有些人卻能迅速洞察對(duì)手的心機(jī)？研究發(fā)現(xiàn)，這種對(duì)他人策略的“敏感度”差異，并不單純?nèi)Q于某個(gè)單一腦區(qū)的活躍度，而是與社會(huì)腦網(wǎng)絡(luò)的功能連接性密切相關(guān)。敏感度越高的個(gè)體，其rTPJ與背外側(cè)前額葉（dlPFC）、前腦島等其他社會(huì)腦區(qū)域的信息傳遞與協(xié)同整合越強(qiáng)。

Extended Data Fig. 1 | Seed-based connectivity (SBC) analysis using the right TPJ as the seed region.

四、破譯適應(yīng)性心智化的“神經(jīng)指紋”

本研究最突破性的貢獻(xiàn)在于，研究團(tuán)隊(duì)利用全腦多變量模式分析（MVPA），訓(xùn)練出了一個(gè)高精度的神經(jīng)解碼器。即使在完全沒(méi)有觀察被試行為的情況下，僅僅讀取全腦的活動(dòng)模式，該解碼器就能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出個(gè)體在當(dāng)前互動(dòng)中“信念更新”的幅度。更令人振奮的是，這一“神經(jīng)簽名”在一個(gè)人口學(xué)特征更加多樣化的獨(dú)立樣本中成功實(shí)現(xiàn)了泛化驗(yàn)證，證明了它并非特定人群的偶然現(xiàn)象，而是人類適應(yīng)性心智化的通用神經(jīng)標(biāo)記。

Fig. 4 | Adaptive mentalization —dynamic update of opponent-level beliefs — can be decoded with high out-of-sample accuracy from neural activity.

Fig. 5 | Replication of the neural results in an independent, demographically more diverse sample.

研究意義

該研究將心智化研究從“靜態(tài)歸因”徹底推向了“動(dòng)態(tài)適應(yīng)”的新高度。它不僅在理論上為理解復(fù)雜的人際互動(dòng)提供了優(yōu)美的認(rèn)知計(jì)算框架，其確立的“神經(jīng)簽名”更為自閉癥譜系障礙（ASD）等存在社交認(rèn)知缺陷的臨床疾病，提供了一種全新、客觀且非侵入式的神經(jīng)生物學(xué)評(píng)估工具。

Abstract

Mentalization, inferring others’ emotions and intentions, is crucial for human social interactions and is impaired in various brain disorders. While previous neuroscience research has focused on static mentalization strategies, we know little about how the brain adaptively selects which strategies to use at any given moment. Here we investigate this core aspect of mentalization with computational modeling and functional magnetic resonance imaging (fMRI) during interactive strategic games. We find that most participants can adapt their strategies to the changing sophistication of their opponents, though there are considerable individual differences. Model-based fMRI analyses identify a distributed brain network in which activity and connectivity track this mentalization-belief adaptation. The extent to which people update their beliefs about others’ sophistication can be predicted out of sample from neural activity, providing a neural signature of adaptive mentalization. Our model elucidates the neural basis of mentalization ability and provides a method for assessing these capabilities in healthy and clinical populations.

請(qǐng)打分

這篇?jiǎng)倓偟巧?strong>Nature Neuroscience的研究，是否實(shí)至名歸？我們邀請(qǐng)您作為“云審稿人”，一同品鑒。精讀全文后，歡迎在匿名投票中打分，并在評(píng)論區(qū)分享您的深度見(jiàn)解。

分享人：飯鴿兒

審核：PsyBrain 腦心前沿編輯部

你好，這里是「PsyBrain 腦心前沿」

專注追蹤全球認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的最尖端突破

視野直擊 Nature, Science, Cell 正刊 及 Nat Neurosci, Nat Hum Behav, Neuron, Sci Adv 等核心子刊與頂級(jí)大刊

每日速遞「深度解讀」與「前沿快訊」，為你打破信息差

科研是一場(chǎng)探索未知的長(zhǎng)跑，但你無(wú)需獨(dú)行。歡迎志同道合的你加入PsyBrain 學(xué)術(shù)社群，和一群懂你的同行，共同丈量腦與心智的無(wú)垠前沿。

點(diǎn)擊卡片進(jìn)群，歡迎你的到來(lái)

一鍵分享，讓更多人了解前沿