E001 Nat Rev Neurosci 综述 | “我擅长什么”，大脑是怎么判断的？

来源：公众号 PSY-Brain_Frontier ｜ 发布：2026-10-03 ｜ 原文链接

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论文信息：Towards an integrative neuroscience of metacognition

发表时间：2026-09-16

发表期刊：Nature Reviews Neuroscience

为什么大脑需要认识自己？

做一道题时，我们需要判断答案是什么，也会判断自己对这个答案有多大把握。

一句看似简单的“我觉得自己答对了”，已经包含了一个更高层次的问题：大脑在处理信息的同时，还需要评估自己处理信息的可靠程度。

这些评价也会影响我们对自身能力的认识。经历一段时间的学习和实践之后，我们可能逐渐觉得：“我擅长数学。”“我的记忆能力很好。”“这个领域可能不是我的优势。”一次次作答时的把握感，也会参与塑造这些较稳定的能力判断。

那么，大脑如何把一次次短暂的判断信心，与外部反馈结合起来，逐渐形成关于自身能力的长期认识？

Stephen M. Fleming 在这篇《Nature Reviews Neuroscience》综述中，将心理学、计算模型、动物实验和人类神经科学研究联系起来，尝试解释这一过程：大脑利用感知、记忆和行动中的不确定性，形成对自身表现的评价；这些评价又与长期能力信念相联系，帮助我们决定是否继续尝试、改变策略，或寻求他人的帮助。

要理解这个过程，首先得弄清楚信心从何而来。答得好的人，是否一定知道自己答得好？如果任务能力相近，人为什么仍会有不同的自我评价？这些差异如何在一次次经验中积累，又怎样影响之后的选择？这篇综述将不同研究放在一起，逐步回答这些问题。

图1｜元认知研究连接的两个层面。a区分完成任务的一阶过程与评价其可靠性的二阶过程，并呈现监测和控制的关系；c展示从单次决定到长期能力认识的不同时间尺度；b列出获取自我评价的实验任务。这些层级与时间尺度之间的联系，是后文要解释的问题

表现与自评的分离，提出了额外计算的问题

答对一道题，与知道自己有多大可能答对，是两件相关却不同的事。前者需要我们理解题目、提取记忆、比较选项，最终作出判断；后者则需要我们评价这个判断有多可靠。研究者把完成任务的加工称为一阶过程（first-order process），把针对自身判断的评价称为二阶评价（second-order evaluation）。一阶过程回答的是“我看到了什么？”“我记得什么？”“我应该选哪个？”；二阶评价则把自己的判断作为评估对象，回答“我的判断有多可靠？”“我有多大可能答对？”“我是否需要重新考虑？”

我们很容易认为，既然大脑已经利用证据作出了选择，它也应该知道这些证据有多可靠。如果自我评价能够完整、直接地读取作答时的信息，那么它应当与实际表现紧密对应。但事实是否如此，需要把“做得怎样”和“如何评价自己”分别测量。实验中，研究者通常让被试完成任务，再报告对答案的信心；对于动物，则通过下注或等待奖励等行为，间接估计它们对自身选择的把握。

有多自信，与能否准确判断自己的表现，需要分开考察。一个人可能整体比较谨慎，却能够在答对时表现出较高信心、答错时表现出较低信心；另一个人可能始终很有把握，但信心与答案是否正确的关系较弱。研究者用元认知偏差（metacognitive bias）描述信心水平相对于实际表现的高低，用元认知敏感性（metacognitive sensitivity）描述信心区分正确与错误判断的能力。

比较这种能力时，还需要考虑任务本身完成得怎样。两个人的正确率不同，会影响对元认知敏感性的估计。因此，研究者进一步使用元认知效率（metacognitive efficiency），在考虑一阶表现的影响后，评估一个人监测自身判断的准确程度。常用的信号检测方法以d′衡量一阶辨别能力，以meta-d′根据正确、错误回答及其信心评分估计元认知敏感性，再用meta-d′/d′衡量效率。这样就可以比较：任务能力相近的人，对自身表现的认识是否仍然不同？

综述介绍的早期临床研究发现，Korsakoff综合征患者与遗忘症对照组的再认记忆表现相近，但前者对未来记忆表现的评价更不准确。也就是说，两组人在记忆任务中做得差不多，对自己能否记住的判断却出现了差异。这提示，自我评价的准确性还取决于如何利用任务信息来认识自己的表现。

神经干预与损伤研究进一步揭示了这种分离。在一类啮齿类实验中，动物完成知觉判断后，可以等待奖励，也可以放弃等待、开始下一次试验。研究者用它愿意等待多久，作为信心的间接指标。可逆失活眶额皮层后，动物的知觉任务表现相对保留，但等待时间与判断正确率之间的对应关系减弱了：它们仍能完成任务，却更难通过等待行为区分自己何时判断得可靠。猴的外侧额极失活和人类前额叶损伤研究，也观察到了元认知指标下降、任务表现相对保留的结果。

这些发现共同说明，完成任务与评价任务表现之间，存在可以受到选择性影响的加工环节。如果一阶表现相对保留，而自我评价变得不准确，那么受影响的功能就更可能涉及对判断可靠性的评估。接下来需要解释的是，大脑怎样利用作答时的信息形成信心，以及这一过程为什么会产生误差。

图2｜a、b、c分别呈现啮齿类、猴和人类研究。每行左侧是一阶任务表现，右侧是元认知敏感性或效率。同一研究中两类指标的不同变化，支持自我评价涉及可被选择性影响的加工环节。

信心也需要计算，而且会在决定前后不断更新

对一道题有把握，需要大脑估计支持这个答案的证据有多可靠。这里可能出现两种不同的不确定性：用于作答的信息本身不够清楚，以及对这些信息可靠性的估计不够准确。前一种会影响作答，后一种则可能使我们对表现的评价出现误差。

综述讨论的CASANDRE模型，把信心理解为带噪声的决策可靠性估计。其中，元不确定性（meta-uncertainty）描述个体对自身知觉或认知系统可靠性估计的不精确程度。在这个模型中，即使完成任务所需的信息仍然可用，对信息可靠性的评价也可能产生额外误差。研究者分别拟合刺激强度与选择、信心之间的关系，估计可靠性判断中的噪声，从而考察这类误差如何限制自我监测。

这类静态模型关注表现与信心之间的数量关系。它们可以解释自评为什么出现偏差，却没有直接描述一个人何时开始有把握、作答后为何又改变了主意。要回答时间上的问题，动态模型引入了证据积累（evidence accumulation）：决策者持续积累支持不同选项的带噪声证据，达到一定条件后作出选择。

围绕这一过程，信心有几种可能的形成方式。它可以在决定尚未完成时，依据正在积累的证据持续形成；也可以在作出选择后，利用继续获得或处理的信息更新；另一些模型则设定选择与信心由并行的积累过程产生。这些模型对信心信号何时出现、怎样变化，以及作答后是否继续更新，作出了不同预测。

人类脑电研究发现，与证据积累相关的中央顶叶正电位（centroparietal positivity，CPP），在作出决定之前就能预测信心。猴在同时完成运动方向选择与下注时，顶叶群体活动中预测选择和信心的信号也同时出现。这些结果支持信心能够伴随决策形成，因而有机会参与当下的错误修正和行为调整。

另一方面，人类研究在错误之后观察到第二阶段的证据积累，与错误检测和改变主意有关。这为决定之后重新评价先前选择提供了依据。结合两类结果，作者提出：决定过程中可以形成暂定信心，决定后还可以继续修正。不同实验要求被试在不同时间报告信心，因此可能观察到同一动态过程的不同部分。

这些模型分别考察可靠性估计、信息读取和后续更新，让研究者能够比较不同过程如何造成表现与自评的分离。要进一步理解这些计算，还需要追问：它们利用的信息从哪里来？

图3｜a、b展示静态模型的统计预测及相关神经放电模式；c比较决定前读取、决定后积累和并行积累；d呈现与这些时间假设对应的实证线索。c与d可以对照阅读，帮助判断不同模型分别预期怎样的信心形成过程。

大脑怎样从“信息是否清楚”走向“我的判断是否可靠”？

以判断一条线的倾斜方向为例，视觉系统既表征线条可能朝哪个方向倾斜，也表征各方向的不确定性。形成信心时，还需要进一步考虑自己选择了哪个答案，以及现有证据对这个答案的支持程度。

作者将针对自身决定或行动的把握称为命题式信心（propositional confidence）。它与对外界状态的不确定性具有不同的参照对象：前者评价“我的这个判断”，后者描述“外界可能是什么”。因此，大脑需要将任务中的不确定性与自身选择联系起来。评价先前的判断时，还需要保留自己当时选择了什么的信息。

一项人类功能磁共振研究为这种联系提供了线索。研究者用机器学习从视觉皮层活动中估计每个试次的方向表征不确定性，发现即使外部刺激相同，解码出的不确定性仍与报告信心负相关，并与前额叶信号相关。外部输入相同时，内部表征质量的波动依然能够反映在信心中，支持感觉不确定性为自评提供信息。

猴的视觉研究则发现，从同一批神经活动预测选择和信心，需要的变换有所不同：线性与非线性解码器都能预测一阶选择，而非线性解码器在预测信心时表现更好。这个差异支持一种可能性：用于判断外界的信息，还会经过额外加工，形成对自身决定的评价。

记忆研究提供了相呼应的结果。在猴的空间工作记忆任务中，外侧前额叶群体活动同时编码记忆位置及其不确定性；与选择退出有关的元认知信号，约在记忆表征之后200毫秒出现于同一群体的不同表征子空间。这一结果提供了从记忆表征到后续评价的时间线索，也与从记忆信息中读取不确定性的解释相符。

综合这些结果，Fleming提出：感知、记忆和行动系统提供任务相关的不确定性信息；顶叶及前额叶相关网络参与将这些信息转为针对自身判断的可靠性估计；岛叶和内侧前额叶等区域中的信心表征，又可被用于进一步评价、交流和行为调节。这是一个分布式的工作模型。感觉解码、神经活动的时间动态和选择性干预，分别为这一模型中的信息来源、计算过程和必要环节提供了证据。

这些研究开始说明，一次自我评价怎样从任务信息中产生。接下来还要跨越更长的时间尺度：大脑持续获得的表现估计，怎样参与形成相对稳定的能力信念？

图4｜a概括任务不确定性、局部信心、自我模型与行为使用的关系；b总结不同物种中与各计算成分相关的脑区。颜色表示已有文献中的功能关联，渐变色体现一个区域与多个成分的联系。完整信息流是作者提出的整合工作假说。

一次次信心如何参与形成“我擅长什么”？

对一道题有把握，是局部信心（local confidence）；觉得自己擅长某类任务，则属于全局信心（global confidence）。后者概括了一段时间内的表现，帮助个体在面对新任务时估计自己成功的可能性。这种能力评价需要跨越单次决定，整合过去的经验。

综述梳理的实验发现，逐次变化的局部信心能够预测较整体的表现评价。计算建模进一步提示，人们既从外部反馈中学习，也会利用自己的局部信心，形成对技能和能力的估计。即使没有人逐次告知答案是否正确，自身的把握感也可能成为更新能力认识的信息。

信心因此具有双重作用：评价眼前的判断，也为之后的自我认识提供学习信号。综述讨论的“信心泄漏”（confidence leak）同样提示了跨试次的联系——即使试次彼此独立，先前信心仍能预测后续信心。研究因此需要考虑比一次作答更慢的变化过程。

神经成像为这种跨时间整合提供了线索。在同时考察局部与全局信心的任务中，后内侧额叶活动对局部信心敏感，较前方的腹内侧前额叶则同时受到局部信心和跨区块全局表现信念的调制。这与行为和建模结果相呼应：对当前表现的评价，可以进入更整体的能力估计。

已有能力信念也可能影响下一次判断。在作者讨论的贝叶斯框架中，全局信心可以作为有关认知表征可靠性的高层先验，也就是在获得当前信息之前，对自身认知过程可靠性的预期。由此，当前经验更新自我认识，自我认识又参与评价新的经验。相比局部信心如何向上影响全局评价，这种反向影响的具体神经机制还了解得较少。

从“这次有把握”到“我擅长什么”，需要整合当前信息、外部反馈和已有信念。区分这些层级后，自我评价中的困难也有了更具体的研究方向：变化出现在每次判断的可靠性估计，还是出现在把这些判断整合成长期能力信念的过程？

自我认识如何影响之后的选择？

知道自己有多大把握，会影响接下来如何行动：是否继续寻找信息，是否调整决策，是否换一种策略。对自身认知过程可靠性的评价，属于元认知监测（metacognitive monitoring）；利用评价调节行为，则属于元认知控制（metacognitive control）。局部信心可以用于调整当前决定，长期能力信念则可能影响更长时间内的任务和策略选择。

在学习中，综述介绍的研究发现，缺少外部反馈时，信心可以充当代理反馈。猴的多巴胺神经元所编码的奖励预测误差信号，也会随信心而变化。这些结果把自我评价与学习中的更新信号联系起来：对自身决定的把握，可能影响个体怎样理解随后获得的结果。

较长期的选择还需要比较不同任务或策略。原文以选择投入音乐还是科学为例：人会参考过去的表现，估计未来成功的可能性。与此相关，猴后内侧额叶神经元被发现能够整合历史试次信息，更新长期表现信念，并与策略切换相关。对眼前表现的评价和对长期能力的认识，都可能帮助个体决定下一步把精力投入哪里。

在社会交流中，我们还需要表达自己的把握程度，供他人判断是否采纳意见。综述介绍的一项心理物理实验中，两名观察者共享信心信息后，合作表现优于各自单独完成任务。与此同时，公开表达还会受到交流目标影响。人类成像研究发现，膝周前扣带皮层活动与私人信心共变，额极还携带为公开交流调整信心水平的信息。这些结果支持把信心的形成与表达作为两个相联系的加工环节来研究。

心理健康研究中，一些看似矛盾的发现也可以放在不同评价层级上理解。在综述介绍的一般人群样本中，焦虑抑郁评分与较低局部信心相关，主要体现为信心偏差而非敏感性变化；强迫行为和侵入性思维相关维度，则可以同时关联局部过度自信与全局信心不足。也就是说，对眼前判断有把握，与长期是否信任自己的能力，可以出现不同方向的偏移。

要理解这些差异，需要进一步追问：变化涉及的是信心水平、自我监测的准确性，还是局部评价与全局信念之间的关系？作者提出，可以结合计算模型和神经回路研究，考察这些主观困扰对应着哪些加工变化。其临床意义还取决于因果方向：元认知变化可能参与症状形成，也可能是伴随指标，需要纵向与干预研究进一步区分。

图5｜a把不同时间尺度的评价连接到学习、信息寻求、策略选择和求助等功能；b呈现自我元认知与心理化（推断他人心理状态）相关脑区的部分重叠，应关注空间对应而非跨色标比较强度；c展示从主观症状到计算、神经机制及干预研究的路线。

回到开头，一次次判断如何形成长期自我认识？这篇综述提出的解释是：大脑从任务信息中估计自身判断的可靠性，再结合反馈和过去经验形成能力信念；这些信念又参与之后的判断与行为选择。行为研究显示表现与自评可以分离，计算模型解释这种分离可能怎样产生，神经研究追踪相关信息如何表征和转换，跨时间研究则把这些短暂过程连接到更稳定的自我认识。

目前，这些环节已有相互补充的证据，完整的连接方式仍在研究之中。局部信心如何更新全局信念、已有信念怎样影响新的评价，以及准确的监测如何转化为有效的控制，是进一步理解这套系统的关键。跨物种任务是否测量相应的过程、模型参数能否稳定反映个体差异，也决定了这些解释能够推广到什么范围。

分享人：天天
审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部

● 原文信息与获取方式

DOI：10.1038/s41583-026-01081-x

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