惊讶的喘息。球迷们一跃而起。喊声响起。
体育运动中最激动人心的时刻往往与“惊喜”有关，即环境的意外变化会突然改变比赛的预期结果。
普林斯顿大学的神经学家詹姆斯·安东尼决定利用这些时刻来研究人类大脑是如何处理惊喜的。
詹姆斯安东尼
“我们试图找出人们如何更新他们的理解正在发生的事情在现实世界中,根据事态的发展随着时间的推移,他们如何设置这些contextually-based预测,当那些被证实或反驳,”安东尼说,简历斯塔尔研究员在神经科学和第一作者的一篇论文发表在《神经元》杂志上。
研究人员观察了20名自认为是篮球迷的人，他们观看了2012年NCAA男子疯狂三月锦标赛九场比赛的最后五分钟。当他们观看比赛时，一个专门的摄像机跟踪他们的眼球运动，功能性核磁共振扫描测量他们的神经活动。科学家选择篮球是因为篮球的频繁得分提供了更多的机会来观察大脑是如何对变化做出反应的。
“这项研究既有理论意义,测试和精炼意外如何影响大脑和行为的模型,以及科普上诉,“肯·诺曼说,这篇论文的主要作者,谁是霍教授计算和理论神经科学和心理学的系主任。“体育赛事喜欢NCAA锦标赛都是非常引人注目的还有hyper-quantifiable——你可以评估,每时每刻都记着的,可能的结果会是如何,鉴于之前发生了什么游戏,使他们的理想领域研究认知过程像记忆一样,事件的理解和情感反应在现实世界中工作。詹姆斯的论文是首次释放这种方法的潜力。”
在疯狂三月的比赛中，在令人惊讶的时刻——关键失误，最后一分钟三分球——一个典型的参与者会注意到瞳孔的快速扩张，并在大脑的高水平区域如前额皮质的活动模式上发生变化。
安东尼说:“有很多细微的差别，不像‘惊喜就是惊喜，惊喜就是惊喜’那样。”“我们在不同的大脑系统中观察到，不同的惊喜会产生不同的影响。”
肯尼斯·诺曼
一个有趣的结果是，大脑高级区域的活动模式的变化，只发生在与观察者当前关于哪支队伍更有可能获胜的信念相矛盾的时刻。Norman说:“这符合这样一种理念，即这些区域的模式反映了比赛的故事，而故事的各个章节是由哪支球队有动力来定义的。”
研究人员在传奇篮球统计学家肯·波默罗伊的帮助下，创建了一个“赢概率图”，一个追踪在任何给定时刻哪支球队最有可能赢的图表。长期以来，体育网站和体育播音员一直使用赢概率图来量化任何给定的失误或得分可能产生的影响。
安东尼说，科学家们意识到，狂热的体育爱好者在他们的头脑中有一个直观的图像。
“你可以从人们对事物的反应来判断，”他说。“我们是在这个有点受限的环境中进行测量的，但如果你想象两个朋友在看一场冠军赛，有一个重要的时刻，其中一个可能太兴奋了，他们会在沙发上把朋友摔倒。”这种情况不会发生在不重要的时刻，或者对整体结果影响很小的时候。”
“人们的脑子里确实有赢概率图，”诺曼说。“当赢概率图向任何一个方向移动时，就会对游戏的那个部分产生更好的记忆，而且似乎除了影响记忆之外，还会影响瞳孔反应。”这两者之间有一种有趣的联系。”
从历史上看，研究惊喜的神经科学家们创造了非常简单的实验来建立一个特定的期望，然后违背它。
诺曼说:“作为一个领域，我们一直渴望看看我们基于这些非常简单的场景提出的原则是否适用于现实生活。”“挑战在于，在现实生活中，很难准确指出惊喜发生的时刻，或者惊喜有多大。体育运动让我们在现实环境中精确地量化惊喜，给我们提供了绝佳的机会来看看这些关于惊喜的想法是否在实验室之外也适用。”
团队中的其他普林斯顿人有尤里·哈森(Uri Hasson)，一位心理学和神经科学教授;普林斯顿大学公共和国际事务学院本海姆-托曼儿童健康研究中心的研究员托马斯·哈特霍恩说:山姆·麦克杜格尔(Sam McDougle)于2018年获得了心理学博士学位，现在是耶鲁大学(Yale University)的心理学助理教授。
“行为、生理和神经签名惊讶的自然主义体育观看期间,“由詹姆斯·w·安东尼托马斯·h·Hartshorne肯城堡内,托德·m·Gureckis Uri哈森,塞缪尔·d·McDougle和肯尼斯·a·诺曼出现在1月20日,2021年发行的神经元,网上发布11月25 (DOI: 10.1016 / j.neuron.2020.10.029)。该研究由J.W.A.的CV Starr奖学金和海军研究多学科大学研究计划办公室向K.A.N.和u.h
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