学术成果 | 研究人员发现将抽象抉择付诸具体行动的脑区

2020-6-27 04:47:10

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上海纽约大学NYUShanghai

你是否曾对做出的某个决定胸有成竹，确信自己做出了正确的选择，但对于该采取哪些步骤落实这个决定感到纠结？上海纽约大学神经科学助理教授蔡昕颖的一项最新研究表明，有这样的体验并不奇怪。

在发表于最新一期《神经元》杂志的封面研究论文中，蔡昕颖教授、原上海纽约大学博士后研究员Man Yi Yim，以及纽约大学汪小京教授介绍了他们定位出腹背外侧前额叶皮层（LPFCv），该脑区负责将基于主观偏好做出的抉择转化为具体行动。该研究进一步发现，做出抽象抉择的这一环节，先于将抉择结果转化为具体行动方案，并且发生在另一脑区。

蔡教授称，大脑从抉择到行动的过程，与使用自动售货机的过程类似。“当你站在一个自动售货机前，首先会决定要买哪一种零食，然后投币按下购买按钮。在这一过程中，会先在大脑中针对多项选择做出抽象的抉择，然后将抉择结果再转化为具体行动以得到想购买的商品。”

蔡教授及其研究团队创建了计算模型来阐释抽象抉择向具体行动的转化过程，并将该模型与早先和圣路易斯华盛顿大学医学院的合作者Camillo Padoa-Schioppa从猕猴腹背外侧前额叶皮层获取的实验数据进行比较。

研究团队首先创建了两个模型，来描述两个负责将抉择结果信息与空间信息进行整合的子神经网络之间的相互作用关系。其中一个模型假设两个神经网络之间很少会发生同步交流，而另一个模型则假设两个神经网络之间有更高频率的同步交流。

此后，研究团队将由这两个模型得到的数据，与早前的猕猴实验数据进行比较。实验中，蔡教授和合作者训练猕猴就不同类型、不同分量的果汁中做出抉择，并记录猕猴脑区的神经活动。该实验特意在选项呈现和抉择到行动两个步骤之间设置了时间差，以便于让研究人员更清楚地观察猕猴大脑在此过程中的活动。

不过，研究团队起初设计的两个模型和猕猴实验数据并不匹配。但研究团队发现，当他们对模型做出调整，使得神经网络相互作用的强度在抉择转化为具体行动的过程中发生波动时，模型数据会与猕猴实验数据趋于匹配。该项研究也是将神经元突触连接强度的可变性或“异质性”融入抉择 - 行动过程的首次建模。

了解抽象抉择以及将抉择转化为具体行动的过程及所涉及的脑区，将大幅提高医疗人员治疗例如成瘾、抑郁或精神分裂症等社会功能或行为障碍的能力。此外，这些发现对于那些依赖消费者对所提供商品或服务做出基本判断的产业也大有裨益。

“我们的研究主要关注‘经济抉择’，也就是基于主观偏好做出的抉择以及接下来的具体行动，例如在餐馆就餐时选择点某道菜的过程。我参与过的其他研究的结果表明，包含更复杂推理过程的抉择可能是在其他脑区进行的，”蔡教授说。“要想确定此项研究结果是否可以推广到复杂推理下的抉择转化为行动的过程，还需进行更深入的研究。”