Nat Human Behavior: 研究揭示人们做出行为的大脑决定机制
来源：生物谷 2020-12-04 22:54
在最近一项研究中，来自emory大学的神经科学家已经提供了清晰的视觉证据，证明了大脑的腹侧纹状体负责在人们决策过程中权衡成本与收益。
2020年12月5日 讯 /生物谷BIOON/ --在最近一项研究中，来自emory大学的神经科学家已经提供了清晰的视觉证据，证明了大脑的腹侧纹状体负责在人们决策过程中权衡成本与收益。
相关结果发表在《Nature Human Behavior》杂志上。
该研究的第一作者，埃默里大学心理学研究生Shosuke Suzuki说：“理解动机背后的神经机制非常重要。我们的工作对相关疾病的治疗具有广泛意义，例如抑郁症，精神分裂症和创伤后应激障碍。”
该研究的资深作者，埃默里心理学系和精神病学与行为科学系的Winship杰出研究教授Michael Treadway补充说：“付出努力的意愿对我们的生存至关重要，也是我们每天都在使用的东西。我们已经确定了两个紧密重叠但截然不同的腹侧纹状体区域，这些区域涉及基于努力的决策的不同阶段。我们提供了一种具体的神经成像工具来测量与这些阶段相关的信号的敏感性。”
例如，Treadways说，与对照组相比，新方法可以为了解药物如何影响患有动机缺陷的患者的大脑提供一个窗口。
Treadway的实验室致力于了解与情绪障碍，焦虑和决策相关的精神症状的分子和电路水平机制。
腹侧纹状体位于大脑的大脑半球的深处，是与运动相关的区域，并介导奖励性的经历和动机。神经影像学一明，腹侧纹状体在决策过程中会激活，以编码与成本（例如等待时间和概率）相关的奖励的潜在价值。
先前对啮齿动物的研究表明，腹侧纹状体对于激励动物争取诸如食物之类的奖励至关重要。动物研究还显示了腹侧纹状体中两个相反信号的证据。激活信号使动物准备工作，打折信号帮助动物选择需要最少努力的奖励。这些信号可以帮助动物按需工作，同时还可以确保它们的工作量超出必需的范围。
这些信号的存在从未在人体中进行过测试。Emory研究人员认为，随着执行任务的物理成本增加，激活信号将推动腹侧纹状体活动的增加，而折减信号将导致腹侧纹状体活动的减少。他们提出，同时触发这两个信号使得在以前的研究中很难检测到价值信号。
检测与体力相关的大脑激活的另一种复杂情况是，神经成像要求参与者在扫描大脑时仍然躺在功能性磁共振成像（fMRI）机器中。
为了解决这些问题，研究人员设计了功能磁共振成像实验，该实验可以使参与者保持仰卧姿势，并且还可以将涉及努力的神经信号与与努力成本相关的神经信号分开。
对于第一组实验，研究人员创建了一个虚拟迷宫。在扫描他们的大脑时，向研究参与者展示了需要不同程度努力的迷宫导航任务。在一种情况下，参与者看着自己被动地穿过虚拟迷宫。在另一种情况下，他们只需按下手持设备上的按钮即可在迷宫中移动。第三种情况要求反复快速按下按钮以穿过迷宫的努力更大。成功完成每个迷宫后，他们将获得象征性的奖励。
第二个实验测量参与者的神经活动，他们在两个选项之间进行了一系列选择，每个选项所需的奖励和努力程度各不相同。依次显示工作量和奖励金额，以尝试在预期各种工作量需求期间隔离工作量激活信号。
结果表明，腹侧纹状体的两个不同区域在响应不同阶段的体力劳动和基于努力的决策制定时会触发，并发生部分重叠。腹部区域的活动主要与奖励和努力成本有关，而背侧区域的活动主要与努力运动的开始有关。现在，研究人员希望在人们对大脑如何编码与动机有关的信号的这种认识的增强上建立基础。（生物谷Bioon.com）
原始出处：Shosuke Suzuki et al. Distinct regions of the striatum underlying effort, movement initiation and effort discounting, Nature Human Behaviour (2020). DOI: 10.1038/s41562-020-00972-y
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