我们都是社会人？赌徒谬误的认知神经机制

撰文丨孙雅晨 （西南大学心理学部 硕士研究生）

编辑丨Danny

排版丨夏獭

1913年的8月，嘈杂的蒙特卡罗赌场里，人声鼎沸：

“押红色！黑色已经出现15次了！这样的好运不可能再出现了！天佑我红！这次轮盘出现的绝对是红色！”

“万一还是个黑色呢，你又不是轮盘本盘，你怎么知道！”

大家纷纷站队。双方僵持不下。

（图片源自网络）

不知道是不是出于前面15次都出现的是黑色的原因，大家面面相觑，心里都认为黑色出现的概率已经微乎其微。因此，押红色的人远远多于黑色，且人们在下一轮押在红色的钱也远远高于黑色。

开奖的那一刻，残酷的事实像一盆冰水，狠狠地浇在大家的头上。当然，除了赌场老板。要知道，就凭借那一晚的26次轮盘赌注，他一下子赚了几百万美金。

差点儿忘记说了，第16次的轮盘，出现的是，黑色。

而那年那晚那轮盘最后那次（即第26次）转出来的，也是许多人仍然选择红色的那次，也是黑色。

没有人作弊，也没有人捣鬼。

我们可以感受到赌徒们因为自身错误的决策遭受了巨大的经济损失和心理打击，这就是决策心理学领域非常经典的赌徒谬误案例。

这些我们可能会嗤之以鼻的赌徒行为，或者我们之所以会在类似的情境下作出相似的决策，是因为我们忽视了一个最基本的客观规律：每个独立事件的发生概率和先前经验毫无关系。

为什么这么讲呢？我们从这个轮盘赌博的例子入手，初步认识下何为赌徒谬误现象吧。

首先，我们要知道：轮盘赌博出现的结果只有红色和黑色这两种，且红色和黑色出现的概率相等，都是 50%。

其次，我们需要意识到：每次轮盘转动出的结果都是相互独立的。

举个详细的数据来讲：

轮盘第一次能转出黑色的概率为50%；

轮盘连续两次转动，结果都为黑色的概率为25% （0.5×0.5=0.25）；

连续转动轮盘五次，结果都为黑色的概率约为 3.13%（按照实验心理学要求保留两位小数，0.5×0.5×0.5×0.5×0.5=1/32）。

这个时候问题来了，如果轮盘已经连续转动四次，结果都为黑色；那么，第5次转出黑色的概率是多少呢？（这个时候大家不要随着轮盘转晕了哈……）

事实上：每次轮盘转动出的结果都是相互独立的。每次轮盘转动出的结果都是相互独立的。每次轮盘转动出的结果都是相互独立的。（三遍大法，牢记于心！）

所以，正确答案是：如果轮盘已经连续转动四次的结果都为黑色，那么第五次出现黑色概率仍是50%。

然而，受赌徒谬误影响的人通常会认为第五次更可能出现红色，认为再次转动轮盘结果为黑色的概率是 1/32 ≈ 0.03125（≤0.05，这是一个小概率事件）， 所以下一次更有可能转出来的是红色。

具体而言，赌徒谬误是指人们在知觉随机序列过程中，当连续出现相同结果时人们倾向于认为这一结果再次出现的概率会降低。

早在上世纪中期，心理学研究者就开始关注赌徒谬误现象。

时间飞速来到21世纪，人们还是喜欢赌博，只是形式愈发多样，从线下到线上，人类娱乐的方式随着新时代电子信息技术的发展而发展。同样，心理学研究者的研究方法也从直观的观察法，到问卷调查法，再进展到实验室行为实验，最终发展到使用各种脑影像手段进一步探索赌徒谬误的认知神经机制。

研究者通过对真实赌场视频进行分析，发现赌博中广泛存在赌徒谬误现象。问卷调查研究也发现彩民在购买彩票时普遍认为近期出现过的号码再次中奖的概率会更低，因此彩民很少购买近期中过奖的号码，可见彩票购买也会出现赌徒谬误现象。

所有客观的决策神经科学研究的结果也几乎都指向一点，那就是奚恺元教授认为的人类终究只能有限理性————人类，是社会人，永远做不成一个理性人，是永远做不出纯粹理性的决策出来的。

其实，最初研究者们试图从心理模型和生理层面对人们这种变换选择的行为现象进行探讨，提出了众多理论试图解释这种非理性决策行为。最突出的三个理论分别是强化学习机制、用于指导探索决策行为的模型机制(Daw, Odoherty, et al, 2006)以及基于脑损伤病人情感性决策的研究证据提出的躯体标记假说。

最初的强化学习机制只能根据外显的行为结果，通过外在奖惩阐释人们倾向于某个选项的原因。在此基础上提出的决策模型机制通过计算模型认为理性人受到错误世界指导(对事件随机性存在认知偏差)而会产生次优决策(Green & Schrater, 2010)。躯体标记假说进一步从生理层面进行阐释，认为躯体标记在决策中起到警醒和反馈的作用，当决策可能导致负面情绪时，会自动发出警报信号以免决策者受到损失，这有助于决策者做出适应性决策(Antoine Bechara, 2005)。这三个经典理论从直接的行为观察、定性的心理描述、定量的生理指标三个不同层次阐释了人们为何做出非理性的换牌决策，但都没有解释为何人们在换牌频率上存在个体差异，也没有阐明个体差异的内部机制。

为了解决这些难题，2010-2016年这6年间，我们课题组联合北京师范大学薛贵教授团队根据大量的行为和脑成像研究结果尝试解决赌徒谬误个体差异的神经基础。在这些研究中，我们自行编制了一个随机猜牌任务（如图1所示）。在该任务中，实验参与者需要猜测电脑从两张牌（实验中对应的两个选项是红色和黑色的牌）中做出的随机选择结果，如果猜对了电脑的选择，将得到相应的金钱奖赏；而猜错了就一无所得。电脑的随机选择是由伯努利随机过程预先确定下来的，具有以下三个特点：红牌和黑牌选择的次数相同；红牌和黑牌之间的转变次数占一半试次；相同牌出现（连续出现红牌或连续出现黑牌）的持续长度按指数函数分布。

图1 随机猜牌任务简介（孙雅晨 等, 2018, 心理学报）

2012年，薛贵教授等人结合经颅磁直流电刺激（tDCS）和功能磁共振成像技术（fMRI），将tDCS阳极作用于被试左侧外侧前额叶（lateral prefrontal cortex, lPFC），并采用猜牌任务探究人们的赌徒谬误情况发现，被试在猜牌任务中更多地采用赌徒谬误策略，并且lPFC在赌徒谬误中具有重要作用。

2018年，西南大学心理学部何清华教授课题组和薛贵教授课题组开展了对赌徒谬误的脑基础的研究。只是这次，我们不再简单探索人们赌徒谬误的脑机制，而是在这个基础上，试图探索其认知机制，简言之，探索是什么样的心理机制（人格特质或者认知情况）导致了赌徒谬误现象。

我们都知道，对参与者而言，电脑选择红牌和黑牌的概率是相同的，所以参与者猜测并选牌的最优策略应该也是随机的。

然而，我们在实验室中得到的结果却与研究预期（红黑牌随机猜测概率应为50%）差之千里。我们的实验参与者的换牌频率（指上一次选择与下一次选择不同的选择次数占总选择次数的百分比）显著低于理论值50%，这种结果说明他们的选择并不倾向于随机，而是更倾向固着于某一选项。 

但是，与我们的预期一致的是，不同的人的换牌频率具有很大的不同，有的参与者倾向于一味坚持猜测某个颜色的纸牌，而另一些参与者则倾向于灵活变换自己的选择（即一会儿猜测电脑选择了黑牌，一会儿猜测电脑选择了红牌）。

基于此，我们对350名正常人脑进行了高清结构像的扫描，采用了单变量和多变量体素形态学分析的方法，分析在随机猜牌任务中的换牌频率与大脑灰质体积的相关，探讨了坚持性人格特质和认知灵活性与换牌频率的关系，并考察了这两者在大脑灰质体积与换牌频率中的中介作用。

在我们的研究中，单变量和多变量体素形态学分析结果都表明，左侧后扣带回、右侧额中回、右侧额极和右侧脑岛区域的灰质体积可以预测被试的换牌频率；坚持性人格和认知灵活性确实在其中起到了中介作用。

鉴于此，我们得出的结论是，有的人生来具有一种坚持性的人格品质（类似于从一而终），而有的人在决策过程中表现得不灵活，这两种特质都会逐渐改变我们的大脑结构，使得我们在随机猜牌任务中表现出长时间或者持续选择某一个选项，缺乏灵活性。

而故事到此还没有结束，我们在这个实验中还发现一个特别有意思的现象：参与者的猜牌行为受到之前结果的影响非常大。比如，在电脑连续选择了多次红色牌后，参与者会更倾向于选择黑色牌，表现出赌徒谬误的特点；而且电脑选择颜色相同的牌的连续次数越多，这个特点表现得越明显；与换牌频率一样，也表现出个体差异，有的人倾向于表现出更强的赌徒谬误。

我们同样分析了这些参与者的大脑与行为特点之间的关系。利用基于体素的形态学分析方法（VBM），探索与赌徒谬误相关的大脑结构基础，并且通过多体素模式分析方法（MVPA）发现，认知系统中的内侧颞叶、前扣带回，情绪决策系统中的眶额皮层、纹状体等的灰质体积能够预测个体对赌徒谬误策略的使用频率。

简言之，当我们的大脑表现出认知系统越强，情绪系统越弱的特点时，我们越会受到赌徒谬误的影响。

基于此和一些前期研究，我们提出了一个赌徒谬误的模型（如图2所示），用以解释赌徒谬误行为过程中的个体差异。我们认为，错误的世界模型、增强的认知功能和不良的情绪决策功能是导致赌徒谬误产生的三大原因。个体在三个因素之中的某一个上表现出差异，都会导致赌徒谬误个体差异的出现。

图2 基于模型的决策三因素理论（Xue G, et al. 2012, PLoS One）

以上的这些研究结果阐释了赌徒谬误及其个体差异的认知和脑机制，对理解为何有的人一味坚持一个选项，而有的人灵活变换选择背后的原因提供了理论基础，有助于我们更好地理解人类决策行为，还可能对具有决策障碍的临床人群（赌徒、药物成瘾者等）的治疗以及国家政策的制定产生潜在影响。 

决策是与人类生存和发展息息相关的重要认知功能，决策的优劣会影响我们学习和工作等日常生活的好坏。因此，通过研究考察赌徒谬误这种普遍存在于生活中决策行为，尤其是其神经机制会对促使人们减少决策时的谬误，提高人们的决策能力等方面具有极其重大的理论和社会意义。

但，人类实在是有四大定律（复读机、鸽、真香、柠檬精）的难以捉摸清楚的高级灵长类动物，未来，我们还需要探究的太多太多。

参考文献

1. Bechara, A., & Damasio, A. R. (2005). The somatic marker hypothesis: A neural theory of economic decision. Games and Economic Behavior, 52(2), 336−372.

2. Daw, N. D., O’doherty, J. P., Dayan, P., et al. (2006). Cortical substrates for exploratory decisions in humans. Nature, 441(7095), 876−879.

3. Green, C. S., Benson, C., Kersten, D., et al. (2010).Alterations in choice behavior by manipulations of world model. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 107(37), 16401−16406.

4. Huang, X., Zhang, H., Chen, C., et al. (2019). The Neuroanatomical Basis of the Gambler’s Fallacy: A Univariate and Multivariate Morphometric Study. Human Brain Mapping, 40(3): 967-975.

5. Xue, G., He, Q. H., Lei, X. M., et al. (2012). The gambler’s fallacy is associated with weak affective decision making but strong cognitive ability. PLoS One, 7(10), e47019.

6. 孙雅晨, 何清华. (2019). 重复决策个体差异的脑机制及其日常应用. 教育家.

7. 孙雅晨, 张汉其, 李勇辉, 等. (2018). 一味坚持还是灵活变换：换牌频率的神经结构基础和认知机制. 心理学报, 50(12): 1449-1459.

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