食堂大妈到底能不能准确打出二两饭

如果你要问食堂大妈如何判断一勺饭是二两还是三两，她们多半会回答“凭感觉”。人的感觉真的如此随机吗？是什么因素决定了我们感知世界的“分辨率”？换言之，我们能够在多大程度上准确区分两个刺激之间的差异？这个过程又是如何进行的？

在许多学生看来，食堂大妈就像随机数生成器——同样打二两饭，大妈具体给多少全看心情。但是人一旦认真起来，“凭感觉”判断也能非常准确。有的家庭主妇一掂就知道商贩有没有缺斤少两，优秀的厨师也能尝出菜里是不是多放了一点点盐。是什么因素决定了我们感知世界的“分辨率”？大约200 年前，科学家开始定量研究这個问题，并发现了其中的规律。但是直到最近，我们才刚刚开始认识背后的具体机制。

测量感知

几个世纪以来，人们一直认为精神世界与物理世界是完全不同的。尽管无生命物体的运动可以通过数学手段来测量，最终能够预测。但是生命体的运动，或者说生命体的行为，长期被认为是在意志的控制下，由不同于非生命体的力量驱动的，无法用同样的方式进行预测。直到1834 年，德国医生恩斯特·海因里希·韦伯做了一个实验，彻底改变了这一局面。韦伯要求被试报告在两个重量差异较小的物体中，选择哪一个物体更重。在这些实验中，他发现个体作出正确选择的概率只取决于重量间的比率。

例如，如果一个个体在比较1kg（千克）和1.1 kg 的重量时，正确率为75%，那么该个体在比较2 kg 和2.2 kg 的重量时，正确率也为75%。或者说，当一个物体的重量是另一个物体重量的1.1 倍时，该个体的正确识别率为75%。这个简单而明确的规律打开了用数学定律量化人类行为的大门，进而被应用于许多物种的所有感觉模式，这就是韦伯定律。后来韦伯的学生古斯塔夫·费希纳对这一规律进行了数学描述，因此它也被叫做韦伯-费希纳定律。

韦伯和费希纳的研究为心理物理学的诞生打下了坚实的基础。这一学科将物理刺激和该刺激在个体的头脑中引发的心理感觉联系起来，描述了明确的感知规则，并且可以对人类由大脑过程控制的行为作出数学解释。

被遗忘的时间

然而多年来，研究者们提出了几十个模型，试图解释韦伯定律，均没有成功。直到最近的一项研究发现，他们此前可能忽略了一个关键的变量，那就是决策时间。

一个来自葡萄牙的研究团队发现，韦伯定律可以被描述为一个新的心理物理学规则，它不仅涉及选择的结果，还涉及作出选择所需的时间。

在这项新的研究中，研究者们训练大鼠区分两种强度略有不同的声音。他们制造了一种专门用于大鼠头部的微型耳机，可以同时向大鼠的两只耳朵传送声音。在每一次传送到大鼠两只耳朵中的声音中，一边的声音强度会稍微大于另一边，大鼠的任务是通过转向对应的一侧来报告哪边声音更大。研究者解释说：“这种行为对大鼠来说是很自然的，因为它们像我们一样，会把头转向声音的来源。”

研究者们称：“我们的实验证明，动物的行为符合韦伯定律，它们分辨两种声音中哪一种声音更大的能力仅仅取决于声音强度的比率。只要两组声音的强度比率相同，大鼠比较两种轻声播放的声音强度的准确性与它比较两种大声播放的声音强度的准确性一样好。”

然后，研究团队开始详细分析大鼠需要多长时间来作出决策，后来他们才意识到这是至关重要的一步。

他们发现，决策时间和两种声音的强度是相互关联的——声音越大，做决策的时间就越短。例如，在两个声音的相对强度恒定的情况下，区分两种强度较小的声音所用的时间更长，区分两种强度较大的声音所用的时间更短，决策时间和音量成反比。

“一般情况下，人们对韦伯定律的研究集中在区分结果的准确性上，这也是韦伯本人所描述的。”研究者解释道，“令人惊讶的是，决策所需的时间很少受到关注。”或许生活中也是如此——和等待时间相比，大家普遍还是更关心食堂大妈打饭的份量够不够。

重塑韦伯定律

“实验中决策时间之间关系的明确性令人惊讶。”研究者说，“动物的行为可以用明确的数学规则进行描述，这是非同凡响的。”

接下来，研究团队计划探索他们发现的数学规律如何在大脑中体现。另一研究者总结说：“我们想要确定哪些大脑区域在我们的任务中起到重要作用，以及这些回路中的神经元如何对模型中的不同元素执行计算。”（《环球科学》等）