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西门子、飞利浦、联影、GE…发布:2023-03-30 浏览:254 次
在现实生活中,行动及其后续结果之间的关系往往是不确定的,因此,人们在决策过程中不仅需要考虑预期的回报,还需要考虑其估计的不确定性以及选择的新颖性,因为新的选择可以潜在地提供新的机会以获得回报。由此可知,现实环境中的适应性行为(adaptive behavior)需要整合包括所考虑的选择的新颖性、预期价值和价值估计的不确定性在内的多个变量。
2023年3月23日,来自美国雪松西奈医疗中心Tomas G Aquino及其同事在Nature Human Behaviour(IF= 24.252)上发表了题为“Neurons in human pre-supplementary motor area encode key computations for value-based choice”的文章,提供了大脑如何权衡人们喜欢或重视什么并做出决定的科学解释,甚至可以用于解释人们在生活中会选择读哪本书,选择哪家餐厅吃午餐等。
该研究探究了基于价值选择(value-based choice)的决策行为。研究人员指出,了解大脑如何做出选择可以帮助我们更好地了解包括成瘾和强迫症在内的多种神经系统疾病,因为这些疾病都可能与人们重复地做出同样的选择有关。
研究招募了20名接受住院治疗的癫痫患者,医生监测他们的大脑活动以确定癫痫的发作。同时,研究人员在参与者玩电脑游戏时记录大脑中的神经元活动。具体而言,电脑游戏的名字为“双臂强盗”。该游戏让参与者在每轮中选择两台模拟老虎机中的一台。参与者按下一个按钮来选择他们的“强盗”,然后选择支付或不支付。这些强盗有独特的标记,以便于参与者判断他们以前是否玩过某个角色,游戏时长为30 分钟。
研究者解释了做出基于价值选择的决策行为所涉及的因素:
熟悉的选择:如果参与者之前多次选择强盗,他们就会很好地了解成为赢家的概率;不确定的选择:对于只玩过几次的强盗来说,参与者不太确定他们获胜的概率;新选择:当一个新的强盗第一次出现时,参与者必须决定是选择一个熟悉的强盗还是冒险选择一个新的强盗。而新选择有时会潜在地提供新的机会来获得回报。
图注:注视、决策、预期和反馈四个实验阶段;电极定位及行为。
前人基于功能性磁共振成像(MRI)的研究表明:腹内侧前额叶区域在权衡上述因素的各个方面中起着主要作用。但在最近的这项研究中,雪松西奈医疗中心的研究人员确定,前补充运动区在进行基于价值选择的决策行为时处于优势地位。
图注:腹内侧前额叶和前补充运动区编码位置效用分量
本研究采用的单神经元记录法(Single-neuron recording)比其他更常见的方法更敏感,研究人员可以直接衡量前补充运动区的神经元活动“计算”每个选项的价值并确定参与者的选择的过程。
图注:前补充运动区神经元编码整合效用
图注:前补充运动区编码决策
腹内侧前额叶和前补充运动区都是大脑额叶的一部分,两者都与计划和决策活动有关,但在这项研究中,研究人员首次梳理出这两个脑区在基于价值选择的决策行为中各自所扮演的“角色”。这一新发现表明:前补充运动区对人类决策至关重要。
研究人员指出,这些单神经元记录打开了进入人脑的独特窗口,有利于加深人们对认知过程背后精确机制的理解,这些持续获得的理解是寻找复杂神经系统疾病新疗法和改善患者生活的关键。
参考文献:
Aquino, T. G., Cockburn, J., Mamelak, A. N., Rutishauser, U., &
O'Doherty, J. P. (2023). Neurons in human pre-supplementary motor area encode
key computations for value-based choice.Nature human behaviour, 10.1038/s41562-023-01548-2. Advance online
publication. https://doi.org/10.1038/s41562-023-01548-2
资讯来源:
Nature Communications:你的大脑偏爱印象派?还是抽象派?
Brain Stimulation: 基于面部点云配准的经颅磁刺激定位方法
J. Affect. Disord.:iTBS有效干预焦虑抑郁患者的证据
Proc Natl Acad Sci U S A.:手机智能程序搭建“记忆桥梁”
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