点亮风险决策的电路

导读 生活由无限的可能性组成——在现实世界中表现为多种选择,然后需要做出决策才能确定最佳的行动方案。然而,每一个选择都存在一定程度的不确

生活由无限的可能性组成——在现实世界中表现为多种选择,然后需要做出决策才能确定最佳的行动方案。然而,每一个选择都存在一定程度的不确定性或“风险”。因此,每个决定的背后都有一个复杂的评估过程,用于平衡与采取此类行动相关的“风险”和“回报”。在极端情况下,这可能表现为与赌博障碍相关的高风险高回报(HH)和低风险低回报(LL)决策处理的病理行为状态。

尽管这些高级认知过程在我们大脑的大脑皮层中无缝发生——每天数十到数百次——但由于专门针对和操纵这些神经回路的技术困难,确切的底层神经回路仍然难以捉摸。

由人类生物学高级研究所 (WPI-ASHBi)和京都大学医学研究生院的Tadashi Isa 博士领导的研究小组发表的一项新研究《科学》已经确定并使用光遗传学进行选择性操纵——这种方法可以用光调节特定神经元的活动——灵长类动物中负责平衡风险与奖励回报决策的独特神经回路。他们表明,刺激这些回路所引起的行为变化会随着时间的推移而累积,并产生长期后果(独立于任何刺激),从而为赌博障碍等病理性冒险行为的潜在机制提供了见解。

人们已经开发了各种实验范式来评估决策行为,其中爱荷华州赌博任务可以说是最著名的。然而,此类神经心理学任务通常受到其设计的限制,因为它们无法充分解耦高阶认知过程。

为了确定 HH 和 LL 决策之间的“纯粹”选择偏差,Isa 和同事首先设计了自己的决策范式,将风险依赖的选择行为与其他高阶认知过程分开。使用眼球运动来表明他们的选择,猕猴被训练执行提示/目标选择任务,以水作为奖励,包括 5 种不同的 HH-LL 选择,跨越 5 组不同的等效“预期值”(授予的奖励量乘以按概率),总共有 25 个潜在选项。与其他关注风险行为的灵长类动物研究一致,作者发现灵长类动物对 HH 的选择有固有的偏见,而不是 LL 选择。

20世纪初,根据不同的细胞形态和组织,大脑皮层被划分为 52 个区域,称为布罗德曼区。布罗德曼 6 区(6V 区)的更深部或腹侧部分长期以来被认为仅充当人类和灵长类动物的运动区。但最近,与 6V 区域重叠的区域也与决策过程相关,尽管缺乏支持这种功能的直接证据。

通过使用选择性 GABA A受体激动剂蝇蕈醇对几个候选额叶脑区域进行药理学灭活,作者发现 6V 区(6VV 区)的腹侧部分负责 HH 选择行为。有趣的是,尽管眶额皮质(OFC)和背侧前扣带皮层(aACC)被认为在猴子基于奖励的决策中发挥核心作用,但使这些区域失活对 HH 选择的偏好影响不大。

该研究的第一作者Ryo Sasaki 博士评论道:“事实上,我们真的很惊讶 OFC 和 aACC 对于风险依赖性决策都不重要。”

大脑的腹侧被盖区(VTA)对于奖励相关过程至关重要,而奖励相关过程是风险相关决策不可或缺的一部分。位于 VTA 中的多巴胺能神经元亚群与前额皮质相连,包括 6V 区,也称为中额叶(或中皮质)通路。

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