z 15 Lernen und Entscheiden

Entscheidungen aufgrund subjektiver Präferenzen

• Was möchte ich essen?

• Für was gebe ich mein Geld aus?

• Für welche Therapie entscheide ich mich?

• Wieviel Verlust kann ich bei Investitionen tolerieren

Allgegenwärtig: Risiko

• Ergebnis einer Entscheidung kann nicht eindeutig vorhergesagt werden

Entscheiden unter Risiko

• Wert einer Entscheidungsoption ist subjektiv

• Subjektive Werte erklären Entscheidungsverhalten besser als objektive Werte

• Gilt nicht nur für finanzielle Entscheidungen

Gewinnframing

• Meisten Menschen entscheiden sich für Impfung A

• Risikoaversiv bei Gewinn Verlustframing

• Meisten Menschen entscheiden sich für Behandlung D

• Risikosuchend bei Verlust

• Vereinfachte Strategien aufgrund begrenzter Informationen

• Gute Entscheidungen auch bei komplexen Problemen

• Beruhen oft auf weniger kognitiven Ressourcen

Neuronale Grundlagen: Dopamin

Neurotransmitter

• Essenziell für Lern- und Entscheidungsprozesse und motorische Kontrolle (z.B. Parkinson)

• Aktivität in Area Tegmentalis Ventralis (VTA) und Substantia Nigra (SN) durch Dopamin moduliert

• Projektionen in viele Areale

• Populär als Glückshormon (Vorsicht!)

• Ratten wiederholen Verhalten bei Stimulation von Dopaminneuronen

• Neuere Befunde deuten auf Effekte auf Motivation hin: „wollen“ anstatt “mögen“

Motiviertes Verhalten

• In Experiment wurden Dopaminzellen im Nucleus Accumbens zerstört

• Neurotoxin 6-OHDA

• Zerstörung von über 90% der Dopaminzellen

• Wichtiger Vergleich: Kontrollgruppe mit den drei anderen Gruppen

• Intervention führte zu Unfähigkeit Nahrung aufzunehmen (Aphagie)

• Trotzdem normale hedonische und aversive Reaktionen

• Schlussfolgerung: Dopamin ist essenziell für motiviertes Verhalten

➢ „Wollen“ anstatt „mögen“

Dopaminerger Vorhersagefehler

Grundlage unserer Lernfähigkeit

• VTA-Zellen signalisieren Vorhersagefehler

• Wie gut war meine Vorhersage einer Belohnung?

• Anfang des Lernprozesses: Belohnung evoziert Aktionspotenziale

• Durch Lernprozess: Cue, der Belohnung ankündigt, evoziert Aktionspotenziale

• Belohnung selber nicht mehr, weil jetzt erwartet

• Wenn Belohnung allerdings ausbleibt, ist dies in VTA-Zellen durch ausbleiben der Aktionspotenziale kodiert

• Das Konzept „Vorhersagefehler“ ist mittlerweile allgegenwärtig und Grundlage vieler Theorien zum Lern- und Entscheidungsverhalten

• Auch bei Menschen nachgewiesen

Grundlage unserer Lernfähigkeit

• Beim Menschen mit Lernaufgaben untersucht

• Welche Option ist besser?

• Lernen durch Trial-and-Error

• Erhöhung des Dopaminspiegels

• Bessere Leistung

• Geringerer Spiegel

• Schlechtere Leistung

• Korrelat des Vorhersagefehlers im Striatum

Verändertes Entscheidungsverhalten bei Menschen mit Depressionen könnte durch abweichende Vorhersagefehler erklärt werden

Entscheidungen aufgrund sensorischer Information

• Wie ordne ich Eindrücke ein?

• Person auf Straße? Gefährlicher Gegenverkehr?

• Entdeckt Greifvogel Beute und setzt zum Angriff an?

Allgegenwärtig: Perzeptuelle Unsicherheit

• Durch Unsicherheit kann Situation nicht perfekt eingeordnet werden

Wie kategorisieren wir Informationen?

Evidenzakkumulation

• Evidenz für Kategorien (z.B. Gesicht vs. Haus) wird über die Zeit integriert

• Wenn Schwelle erreicht ist, wird Entscheidung getroffen

• Diese Prozesse können formal anhand des „Drift-Diffusions-Modells“ beschrieben werden

• Oft in Computationalen Neurowissenschaften benutzt

Integration über verschiedene Areale

• Stimulusselektive Areale werden aktiv...

• und senden Informationen an präfrontalen Kortex (PFC)

• Hinweise, dass hier wird Evidenz integriert wird:

• Wenn PFC stärker aktiv, ist Wahrscheinlichkeit für korrekte Entscheidung größer

• Entscheidung betrifft Bewegungsrichtung einer Punktewolke

• Durch perzeptuelle Unsicherheit Bewegung schwer zu bestimmen

• Nur ein paar % der Punkte bewegen sich einheitlich

• In diesem Beispiel zwei Bedingungen: Eine Richtung (A) und zwei unterschiedliche Richtungen (B)

• Vergleich Patient:innen mit Schizophrenie und Kontrollgruppe

Anwendungsbeispiel: Schizophrenie

Mehr Antworten aufgrund des ersten Stimulus

• Hauptbefund: Patient:innen beziehen sich zu stark auf Vorwissen (erster Stimulus)

• Und zu wenig auf aktuelle Information (zweiter Stimulus)

• Insgesamt weniger korrekte Antworten bei Patient:innen

➢ Beispiel zeigt Relevanz perzeptueller Entscheidungsfindung im klinischen Kontext

Entscheidungen im sozialen Kontext

• Beruht teilweise auf Prinzipien wertbasierter Entscheidungen

• Schließt viele weitere Faktoren mit ein

Allgegenwärtig: Absicht & Fairness

• In welcher Absicht handeln andere?

• Ist Verhalten anderer fair? Möchte ich andere bestrafen?

Kooperationsverhalten

• Kooperation vs. Verrat bei Verhör im Gefängnis

• Leugnen beide (Kooperation) gibt es eine geringe Strafe

- Tat kann nicht nachgewiesen werden

• Gestehen beide, gibt es eine höhere Strafe

- aber nicht Höchststrafe

• Gesteht einer, wird er nicht bestraft, anderer bekommt Höchststrafe

• Über mehrere Spiele ist Kooperation am besten für beide (geringster Verlust)

Vertrauensspiel

Zusammenarbeit und Vertrauen

• Beide Parteien erhalten Geld

• Vertrauensphase: „Investor“ gibt „Trustee“ Geld

• Dieser Betrag wird multipliziert

• Trustee entscheidet, wie viel Geld Investor zurückbekommt

• Entwickelt sich Vertrauen, können beide profitieren

Herausforderungen beim Erforschen sozialer Entscheidungen

• Wir nehmen „nur“ Handlungen anderer wahr, aber...

• Was verbirgt sich dahinter?

• Verborgene mentale Zustände

• Was sind die Motive und Gefühle?

• Wie beeinflusse ich Partner:in durch eigenes Verhalten?

Drei Formen der Entscheidungsfindung

1. Wertbasierte Entscheidungen

• Entscheidungen unter Risiko und Unsicherheit

• Abhängig vom Framing der Situation

• Dopamin als wichtige neuronale Grundlage

• Subjektive Werte aus Belohnung lernen

2. Perzeptuelle Entscheidungen

• Wie kategorisieren wir unsichere Informationen?

• Evidenzakkumulation über die Zeit

• Gehirn kombiniert hierfür Informationen aus unterschiedlichen spezialisierten Regionen

3. Soziale Entscheidungen

• Fairness und Bestrafung in Spielparadigmen

• Verborgene mentale Zustände