Фазовое и тоническое возбуждение по‑разному формируют предвзятость человеческих решений

Почему имеет значение наша изменчивая бдительность

Даже если мы дважды смотрим на одну и ту же сцену, мы не всегда делаем одинаковый вывод о том, что видим. Иногда мы говорим «да, я это вижу», в других случаях — «нет, не вижу», хотя исходные данные идентичны. В этом исследовании рассматривается, почему наши решения так вариабельны, и внимание сосредоточено на тонком виновнике: естественных колебаниях возбуждения — состояния бдительности мозга. Разделив медленные фоновые изменения возбуждения и короткие всплески, авторы показали, что эти два режима по‑разному сдвигают наши выборы, помогая объяснить, почему в один момент мы осторожны, а в следующий — рискованны.

Два типа бдительности, две формы предвзятости

Ученые давно подозревали, что возбуждение имеет как минимум два функционально различных облика. Существует устойчивый базовый уровень (тоническое возбуждение) и короткие, связанные с задачей всплески (фазовое возбуждение). Оба управляются химическими мессенджерами мозга, такими как норадреналин и ацетилхолин. У людей эти скрытые сдвиги можно косвенно отслеживать по зрачку: больший размер зрачка в покое отражает более высокое тоническое возбуждение, тогда как быстрые расширения зрачка в окрестности принятия решения отражают фазовое возбуждение. Ранние работы намекали, что эти два режима могут влиять на нашу предвзятость при принятии решений, но лежащие в основе мозговые механизмы и роли разных химических систем оставались неясными.

Проверка принятия решений в условиях давления

Чтобы исследовать это, 28 мужчин‑добровольцев выполнили требовательную задачу «да/нет»: им нужно было обнаружить слабые полосатые узоры (патчи Габора), спрятанные в мерцающем визуальном шуме. В некоторых блоках излишняя осторожность наказывалась: если они пропускали цель, звучал неприятный зуммер, поощряя более либеральную стратегию «говорить да». В других блоках наказывались ложные срабатывания, что стимулировало более консервативную стратегию «говорить нет». Пока они работали, исследователи регистрировали размер зрачков и активность мозга с помощью ЭЭГ. В разные дни те же участники получали препарат, повышающий уровень катехоламинов (атомоксетин), препарат, повышающий ацетилхолин (донепезил), или плацебо в двойном слепом кроссовер‑дизайне. Это позволило команде изучить как естественные флуктуации возбуждения, так и экспериментально повышенный базовый уровень возбуждения.

Медленные сдвиги тянут нас к «да»

Первое ключевое наблюдение касается тонического возбуждения. Когда средний размер зрачка перед началом испытания был больше, люди с большей вероятностью говорили «да», независимо от того, благоприятствовала ли текущая установка задачи либеральному или консервативному ответу. Иными словами, высокий тонический уровень возбуждения связывался с присущей, независимо от контекста, склонностью подтверждать наличие сигнала. Моделирование поведения в рамках теории сигнал‑шум подтвердило, что более высокое тоническое возбуждение соответствовало более низкому критерию решения — сдвигу в сторону более либеральной стратегии — без надежных изменений чувствительности к фактическому визуальному сигналу. Фармакологическое повышение катехоламинов и ацетилхолина показало схожую тенденцию: в целом больше ответов «да», но без существенного улучшения способности участников отличать сигнал от шума.

Быстрые всплески сглаживают стратегическую предвзятость

Фазовое возбуждение рассказало иную историю. Короткие расширения зрачка, синхронизированные с ответом, были максимальны в тех испытаниях, где ответ шёл вразрез с поощряемой текущей предвзятостью: «да» в консервативных блоках и «нет» в либеральных блоках. В отличие от тонического возбуждения, эти всплески не были связаны с общей тягой к «да», а скорее сигнализировали о временном снижении стратегической предвзятости. Детальное вычислительное моделирование процесса принятия решения показало, как это работает. Стратегическая предвзятость в задаче преимущественно реализовывалась как «фора» в начале процесса принятия решения — смещение начальной точки накопления доказательств в сторону предпочтительного ответа. Высокое фазовое возбуждение выборочно ослабляло эту смещённую начальную точку, приближая начальное состояние к нейтральному и делая поведение менее предвзятим в рамках текущей схемы наказаний. Записи ЭЭГ подтвердили это: подготовительная активность над моторной корой, предвосхищавшая более вероятный ответ еще до появления стимула, была явно выражена при сильной предвзятости, но уменьшалась в испытаниях со сильными фазовыми зрачковыми реакциями.

Что меняется, а что остаётся стабильным в мозге

Авторы также проверили, не меняет ли манипуляция предвзятости раннюю сенсорную обработку визуальных паттернов или общие мозговые ритмы во фронтальных и затылочных областях. С помощью отдельной «локализирующей» задачи и машинного обучения на ЭЭГ они обнаружили, что консервативные установки повышали точность сенсорных представлений (увеличивалась чувствительность), но не сдвигали сами нейронные представления в сторону одного или другого решения. Аналогично, не было надёжных изменений связанных с предвзятостью в классических маркерах, таких как фронтальная тета или затылочная альфа‑мощность. Вместо этого наиболее явным нейронным признаком стратегической предвзятости стала низкочастотная, латерализованная активность над моторными регионами, готовившая руку, ассоциированную с текущим предпочтительным ответом — активность, которую фазовое возбуждение временно ослабляло.

Как состояние мозга формирует повседневные решения

В совокупности исследование даёт тонкую картину того, как состояние мозга формирует наши решения. Медленное фоновой возбуждение мягко наклоняет нас чаще говорить «да», независимо от правил или стимулов момента. Напротив, быстрые всплески возбуждения, возникающие вокруг момента принятия решения, помогают нам вырваться из вызванных контекстом привычек, временно нейтрализуя встроенную «фору» в пользу предпочтительного выбора. В повседневной жизни это означает, что наши колеблющиеся уровни бдительности — это не просто состояние бодрствования или сонливости; они постоянно и по‑разному формируют то, склоняемся ли мы к своим текущим предубеждениям или сопротивляемся им при встрече с неоднозначными доказательствами.

Цитирование: Nuiten, S.A., De Gee, J.W., Zantvoord, J.B. et al. Phasic and tonic arousal distinctly shape human decision bias. Commun Biol 9, 553 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09776-8

Ключевые слова: возбуждение, предвзятость принятия решений, пупиллометрия, нейромодуляторы, визуальная детекция