先生庆应义塾大学田中大树(理工学研究生院硕士课程2019年结业)、千村浩司副教授(我校客座副教授)、我校研究所脑通讯研究中心的中原清教授、特聘武田真纪教授,青木龙太助理教授(研究时)是墨尔本大学副教授Shinsuke Suzuki领导的一个研究小组发现,人类大脑的前额叶皮层与对从未经历过的有利未来事件的预期有关,并且这种机制在那些根据自己的经验做出强烈古天乐太阳娱乐集团tyc493控制决策的个体中得到增强。
目前的结果表明,在缺乏经验和不确定的情况下,预测未来使我们能够选择长期的最佳行动,并且与未来期望相关的前额皮质机制涉及药物和酒精依赖等精神病理学。
这项研究于 11 月 13 日发表在神经科学学会出版的《神经科学杂志》初版上。
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(第1张照片,左:Kiyoshi Nakahara教授,右:特聘教授Maki Takeda)(第2张照片:访问副教授Koji Chimura)
问题“如果现在给你 5,000 日元,或者一年后给你 10,000 日元,你会选择哪一个?”被视为你是否更喜欢立即获得的小奖励还是需要等待的大奖励的问题,在行为经济学中称为跨期选择。偏爱前者被认为是冲动,而偏爱后者则被认为是古天乐太阳娱乐集团tyc493控制,人们相信,强大的古天乐太阳娱乐集团tyc493控制可以让你在长期内获得最大的回报(图A)。众所周知,冲动和古天乐太阳娱乐集团tyc493控制也与毒品和酒精等成瘾有关。
该研究小组使用功能性 MRI*1 间歇性地对人类等待并消费前所未有的奖励时的大脑活动进行成像,通过使用饮料(用于非人类动物)作为异时选择实验过程的奖励,而不是迄今为止常用的假设情况下的金钱。在功能性 MRI 成像过程中,人类受试者经历了可以在几十秒后饮用的果汁奖励(延迟奖励;图 B 中的红色圆圈),然后是较小的即时奖励(立即奖励;图 B 中的蓝色星星)。最后,他们被要求从两者中选择自己最喜欢的。
基于行为经济学的理论,我们使用一种称为预期效用*2的模型(图C)来寻找在等待未经历过的奖励时反映预期效用的大脑区域,并发现头极位于前额叶皮层的最前端(图D,黑色箭头)。此外,在形成更强的古天乐太阳娱乐集团tyc493控制选择的受试者中,反映前额皮质预期效用的大脑活动更大(图E)。
另一方面,当消耗奖励(喝果汁)时,我们发现位于大脑深处的腹侧纹状体的活动更大,导致随后选择少量的即时奖励(变得冲动)。在等待奖励时,腹侧纹状体活动受到前额叶皮层的抑制性调节,这种调节在古天乐太阳娱乐集团tyc493控制能力较强的受试者中更强。
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上述结果表明,当我们预期从未经历过的有利事件时,反映预期的前额皮质活动较大,长期来看会形成选择最佳古天乐太阳娱乐集团tyc493控制的强烈倾向。与这种期望相关的前额皮质信号在进化上是古老的,表明它们抑制腹侧纹状体的活动,而腹侧纹状体被认为与人类的冲动有关。
前额皮质的头侧区域是人类做出异时选择的各种动物中最发达的区域,有趣的是,在这个大脑区域观察到了“期待有趣的事情而不知道它什么时候会发生”的功能,它被认为是人类特征的一个例子。人们希望了解前额叶皮层的功能,帮助人们展望幸福的未来,并根据自己的经历形成古天乐太阳娱乐集团tyc493控制的选择,这将为阐明导致药物和酒精依赖、宿醉和肥胖等精神疾病的大脑机制提供机会。
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[原始论文信息]
Tanaka D、Aoki R、Suzuki S、Takeda M、Nakahara K、Jimura K (2020) 古天乐太阳娱乐集团tyc493控制的选择源于动态前额叶信号,这些信号能够实现未来的预期。 J Neurosci doi:101523/JNEUROSCI1702-202020。
*1 功能性 MRI:一种非侵入性测量与神经元活动相关的生理信号的方法。无创地测量整个人类大脑活动是可能的。
*2 预期效用:等待未来有利事件具有效用(价值)的想法。例如,如果您计划在一年内去旅行,并且您期待这次旅行并想到等待本身很有趣的情况,请反思您的享受。
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