Nat Commun：决策时的注意力是“闪烁”的！揭秘大脑在多选项比较时的节律采样

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基本信息

Title:Rhythmic sampling of multiple decision alternatives in the human brain

发表时间：2026.2.11

发表期刊:Nature Communications

影响因子：15.7

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研究背景

每天我们都要做无数个决定，从过马路时观察车辆和红绿灯，到在超市货架前挑选商品。在面对海量且复杂的外部信息时，我们的大脑显然无法并行处理所有细节。相反，大脑必须将有限的注意力资源在不同选项之间来回切换，进行串行采样。这就引出了一个认知神经科学领域的经典难题：在复杂的决策过程中，大脑如何平衡“深入评估单一选项”与“探索比较多个选项”之间的资源冲突？

以往在简单的视觉检测任务中，研究者已经发现注意力并非一束恒定不变的光源，而是呈现出周期性波动的节律特征。然而，对于需要自上而下控制、涉及漫长权衡过程的多选项复杂决策，这种节律性机制是否依然存在，甚至主导了信息的采样过程，至今仍是一个未解之谜。

2026年2月11日发表在Nature Communications上的一项研究，巧妙利用高时间分辨率的脑磁图技术与神经解码模型，首次揭示了人类在多选项决策中，内隐空间注意力的焦点与强度是如何随时间自发波动的。这项工作不仅解答了大脑如何调度注意力资源，更为我们理解复杂决策的神经计算机制打开了新视野。

Fig. 1 | Experimental task & behavioral performance.

研究核心总结

一、内隐注意力的11Hz内在节律

研究团队采用倒置编码模型对脑磁图数据进行解码，持续追踪了被试在面对三个不同视觉选项时的内隐注意力动态。结果显示，在整个决策酝酿期间，注意力并非静止，而是表现出以11赫兹左右频率为中心的强烈节律性振荡。同时，这种注意力波动与广泛的视觉皮层及外侧前额叶皮层活动高度相关。

Fig. 2 | Reconstructing the locus and strength of spatial attention with inverted encoding models.

Fig. 3 | Attention strength fluctuates at around 11 Hz.

二、采样模式与振荡相位的精准协同

大脑如何利用这一节律解决资源分配冲突？研究表明，注意力的不同功能被精妙地嵌套在同一个振荡周期内。当注意力振荡处于波峰时，内隐注意力倾向于稳定地停留在当前选项上，这有助于深化对该选项的价值评估。相反，当振荡处于波谷时，注意力处于相对脱离的状态，极易切换到其他决策选项，从而实现不同选项间的横向比较。

Fig. 5 | Attention allocation to distinct stimuli is nested within an 11 Hz rhythm.

三、注意力切换主动重置大脑节律

进一步的动态追踪发现，注意力的停留和切换并非只是被动地跟随着11赫兹的节律。在注意力发生切换之前，大脑会出现更快频率的活动特征。更重要的是，每一次注意力的切换都会主动重置当前的节律，标志着大脑从探索比较模式重新进入专注评估模式。

Fig. 6 | Schematic and empirical second-order sequence inter-event-interval probabilities.

Fig. 7 | Peri-event fluctuations of attention strength.

四、内隐节律独立于外显眼动机制

以往观点常将注意力转移与微眼动等外显行为绑定。然而，该研究明确区分了内隐认知与外显眼动的差异。虽然微眼动常常先于注意力的切换发生，但眼动活动本身并不具备节律特征，也无法解释内隐注意力所表现出的动态重置与相位嵌套机制。

Fig. 8 | Relationship between covert attentional uctuations and oculomotor activity.

五、节律波动精准预测最终决策表现

最后，这种节律性采样不仅仅是一种生理现象，它直接决定了决策的成败。数据揭示，在决策的关键阶段，更强烈的11赫兹注意力节律波动能够显著预测被试是否能做出正确的选择。这说明内在的注意力节律是保障复杂认知任务高效执行的核心机制。

Fig. 4 | Attention strength fluctuations correlate with performance.

Abstract

Humans and other animals navigate decisions by sequentially attending to (sampling) subsets of the available information. The internal dynamics of the selective sampling of decision-relevant information remain unknown. Here we use magnetoencephalography recordings and neural decoding to track the spontaneous dynamics of the locus and strength of covert attention as human participants performed a three-alternative perceptual choice task. The strength of covert attention fluctuated rhythmically around 11 Hz. A shift of attention from one alternative to another tends to occur at the trough of this oscillation, presumably enabling comparisons. These shifts further reset the attentional oscillation. By contrast, at the peak of the oscillation, attention tends to increase the focus on the currently sampled alternative, presumably deepening processing of that alternative. We propose intrinsic attentional oscillations as a core mechanism governing the flexible sampling of decision alternatives.

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分享人：饭鸽儿

审核：PsyBrain 脑心前沿编辑部