DOI: https://doi.org/10.1038/s41593-026-02219-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41803318
تاريخ النشر: 2026-03-09
المؤلف: Niklas Buergi وآخرون
الموضوع الرئيسي: اضطرابات الشخصية وعلم النفس المرضي
طرق
في هذه الدراسة، شارك المشاركون في ألعاب حجر-ورقة-مقص (RPS) المتكررة ضد خصوم بشريين وآخرين صناعيين، مع هيكلة اللعبة لتأكيد الهيمنة الدائرية غير الانتقالية حيث ‘الحجر’ يهزم ‘المقص’، و ‘المقص’ يهزم ‘الورقة’، و ‘الورقة’ تهزم ‘الحجر’. لتبسيط اتخاذ القرار، اختار المشاركون أرقامًا تتوافق مع هذه الأفعال، مع تحديد شرط الفوز من خلال اختيار رقم خطوة واحدة قبل اختيار الخصم. شمل التصميم التجريبي تباينات في عدد الأفعال (3 أو 4)، ومتطلبات الذاكرة، وأنظمة الحوافز، وأنواع الخصوم، حيث أكمل المشاركون عادةً ست مباريات، مما أسفر عن 180-240 تجربة.
شمل مكون fMRI من الدراسة مشاركة المشاركين في اللعب ضد ثلاثة أنواع من الخصوم الصناعيين بمستويات مختلفة من التفكير (0، 1، أو 2 خطوات). خضع كل مشارك لعدة جولات، مع مراحل محددة للتركيز، والاستجابة، والتغذية الراجعة، تم توقيتها بعناية لتعزيز كفاءة التصميم. كان الهدف من مجموعة البيانات المكررة هو زيادة عدد الملاحظات لكل مشارك، مع الحفاظ على هيكل مشابه ولكن مع تجارب إضافية ضد كل خصم. كانت جميع الألعاب مدفوعة، وتم تحويل الدرجات النهائية إلى فرنك سويسري (CHF) بناءً على معدلات محددة مسبقًا، مما أسفر عن متوسط أرباح قدره 69.4 ± 6.4 CHF لتجربة fMRI و 30.5 ± 5 CHF للتجارب السلوكية.
نتائج
في هذا القسم، يورد المؤلفون نتائج fMRI التي تدعم النتائج السلوكية المتعلقة بعمليات التمثيل الذهني التكيفية كما هو موضح في نموذج CHASE. شملت الدراسة مجموعة فرعية من 50 مشاركًا شاركوا في ألعاب حجر-ورقة-مقص (RPS) ضد ثلاثة أنواع متميزة من الخصوم الصناعيين، حيث تم لعب كل نوع مرتين بترتيب عشوائي. تتكون كل لعبة من 40 جولة، وتم إبلاغ المشاركين أنهم سيتم إعادة مباراتهم مع خصم بشري مختلف عبر الإنترنت بعد كل لعبة.
كان الهدف من تحليل fMRI هو كشف العلاقات العصبية لهذه العمليات التمثيلية الذهنية التكيفية، والتي فشلت استراتيجيات التمثيل الذهني الثابت في توضيحها. من المتوقع أن توفر نتائج هذه التحقيقات رؤى حول العمليات المعرفية الديناميكية المعنية في التفاعلات الاجتماعية، لا سيما في السياقات التنافسية.
مناقشة
في هذه الدراسة، استكشف المؤلفون قدرة المشاركين على تكييف استراتيجيات التمثيل الذهني الخاصة بهم عند التفاعل مع كل من الخصوم البشريين والصناعيين في لعبة حجر-ورقة-مقص (RPS) المتكررة. باستخدام نموذج حسابي يسمى CHASE (تقييم التسلسل الهرمي المعرفي)، أظهروا أن المشاركين لم يتمكنوا من التمييز بين الخصوم البشريين والصناعيين، مما يؤكد أن كلا النوعين استدعى استراتيجيات سلوكية مشابهة (D(54) = 0.14، P = 0.96). تفوق نموذج CHASE على النماذج البديلة، مثل التعلم المعزز واللعب الوهمي، في تفسير سلوك المشاركين التكيفي عبر بيئات الألعاب المختلفة، مع احتمال تجاوز محمي مجمع (PXP) قدره 1، مما يدل على ملاءمته الفائقة للبيانات.
كشفت النتائج أن المشاركين تتبعوا بفعالية تكرارات الأفعال للتنبؤ بلعب الخصوم غير الاستراتيجي، حيث نجح أكثر من 95% في التكيف مع مستويات مختلفة من تعقيد الخصوم. أظهرت التحليلات غير المعتمدة على النموذج والمعتمدة على النموذج أن درجات المشاركين كانت أعلى بكثير من الصدفة عبر جميع مستويات تعقيد الخصوم، على الرغم من أن الأداء انخفض مع زيادة تعقيد الخصم (β = -0.059، t(113.3) = -6.24، P < 10^{-8}). علاوة على ذلك، حددت الدراسة العلاقات العصبية للتمثيل الذهني التكيفي، لا سيما في المناطق المرتبطة بالإدراك الاجتماعي، مثل تقاطع الفص الجبهي الصدغي الأيمن (rTPJ) والقشرة الجبهية الحوفية (dmPFC). كانت هذه المناطق مرتبطة بتقييم وتكييف استراتيجيات التمثيل الذهني، مما يشير إلى أن التمثيل الذهني التكيفي ينطوي على تحديثات ديناميكية للاعتقادات بدلاً من عمليات التفكير الثابت. بشكل عام، نجح نموذج CHASE في التقاط تفاصيل التمثيل الذهني التكيفي، كاشفًا عن تباين كبير بين الأفراد في استجابة المشاركين لاستراتيجيات الخصوم.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41593-026-02219-x
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41803318
Publication Date: 2026-03-09
Author(s): Niklas Buergi et al.
Primary Topic: Personality Disorders and Psychopathology
Methods
In this study, participants engaged in repeated Rock-Paper-Scissors (RPS) games against both human and artificial opponents, with the game structured to emphasize a circular, nontransitive dominance where ‘rock’ beats ‘scissors’, ‘scissors’ beats ‘paper’, and ‘paper’ beats ‘rock’. To simplify decision-making, participants selected numbers corresponding to these actions, with the winning condition determined by choosing a number one step ahead of the opponent’s choice. The experimental design included variations in the number of actions (3 or 4), memory demands, incentive schemes, and opponent types, with participants typically completing six matches, resulting in 180-240 trials.
The fMRI component of the study involved participants playing against three types of artificial opponents with varying levels of reasoning (0, 1, or 2 steps). Each participant underwent multiple runs, with specific phases for fixation, response, and feedback, carefully timed to enhance design efficiency. The replication dataset aimed to increase the number of observations per participant, maintaining a similar structure but with additional trials against each opponent. All games were incentivized, with final scores converted to Swiss Francs (CHF) based on predetermined rates, resulting in average earnings of 69.4 ± 6.4 CHF for the fMRI experiment and 30.5 ± 5 CHF for behavioral experiments.
Results
In this section, the authors report on the fMRI findings that support the behavioral results related to adaptive mentalization processes as outlined in the CHASE model. The study involved a subset of 50 participants who engaged in Rock-Paper-Scissors (RPS) games against three distinct types of artificial opponents, with each type played twice in a randomized order. Each game consisted of 40 rounds, and participants were informed that they would be rematched with a different online human opponent following each game.
The fMRI analysis aimed to uncover the neural correlates of these adaptive mentalization processes, which static mentalizing strategies failed to elucidate. The results from this investigation are expected to provide insights into the dynamic cognitive processes involved in social interactions, particularly in competitive contexts.
Discussion
In this study, the authors explored the ability of participants to adapt their mentalization strategies when interacting with both human and artificial opponents in a repeated Rock-Paper-Scissors (RPS) game. Using a computational model called CHASE (Cognitive Hierarchy Assessment), they demonstrated that participants could not distinguish between human and artificial opponents, confirming that both types elicited similar behavioral strategies (D(54) = 0.14, P = 0.96). The CHASE model outperformed alternative models, such as reinforcement learning and fictitious play, in explaining participants’ adaptive behavior across various game environments, with a pooled protected exceedance probability (PXP) of 1, indicating its superior fit to the data.
The findings revealed that participants effectively tracked action frequencies to predict opponents’ nonstrategic play, with over 95% successfully adapting to varying levels of opponent sophistication. Model-free and model-based analyses showed that participants’ scores were significantly above chance across all levels of opponent sophistication, although performance declined as opponent sophistication increased (β = -0.059, t(113.3) = -6.24, P < 10^{-8}). Furthermore, the study identified neural correlates of adaptive mentalization, particularly in regions associated with social cognition, such as the right temporoparietal junction (rTPJ) and dorsomedial prefrontal cortex (dmPFC). These regions were linked to the evaluation and adaptation of mentalization strategies, suggesting that adaptive mentalization involves dynamic belief updates rather than static reasoning processes. Overall, the CHASE model effectively captured the nuances of adaptive mentalization, revealing substantial individual variability in participants' responsiveness to opponent strategies.