基于先验知识判断未知的感官刺激是一个基本的决策过程,称为感知决策。后顶叶皮层(PPC)是哺乳动物大脑皮层的较高关联区域之一,长期以来被认为在决策过程中的信息处理以及许多其他认知功能中起着重要作用。
最近的研究表明,PPC失活后缺乏行为效应,导致对其实际功能的广泛争论,并且基于PPC活动与行为之间的相关性,对数十年的决策神经机制研究投下了阴影。因此,它已成为系统神经科学领域的迫切关注点。
最近发表在Nature Neuroscience上的一项研究中,中国科学院神经科学研究所的徐宁龙博士实验室为PPC在决策中的作用提供了新的见解。研究人员获得了令人信服的证据,表明PPC确实在先前研究中被忽视的关键条件下的决策中起着至关重要的作用。
研究人员采用了一种新的小鼠行为技术,使用光遗传学,化学遗传学和体内双光子成像技术精确操作和监测PPC中的神经元活动。结果显示,当暂时抑制PPC中的神经元活动时,动物判断新感觉刺激是否属于一种或另一种学习类别的能力明显受损。
基于使用体内双光子成像技术从PPC中的大量神经元记录的神经元活动,他们提出PPC不仅代表学习类别,而且还使用该信息来指导关于未来感觉刺激的感知判断。
在现实世界中,当面对未知的感官刺激时,人们只有在确定了这种刺激所属的知识库中的哪个类别后才能正确回应。这种决策过程,即刺激分类,一直发生在我们的日常生活中,也发生在动物生活在自然环境中,因此对于认知和生存至关重要。另一方面,当人们面对熟悉的感官项目时,他们已经学会了如何应对,这个过程可能不再需要。人们可以根据自己的记忆选择适当的行动,而不必经过决策过程。
根据这一分析,研究人员假设PPC可能在决定对未知感觉刺激进行分类时发挥重要作用,但当受试者已经学会如何应对感觉刺激时可能不需要PPC。这可能是许多先前的研究在PPC失活后没有发现任何行为影响的原因,因为在那些实验中使用的感觉刺激已经用于任务训练,并且实验动物已经学会了如何对所有刺激作出反应。
为了测试这个想法,研究人员决定通过使用实验室小鼠来捕捉决策过程的关键要素,并在新的行为任务中测试PPC的因果作用,重新设计决策任务。
结果表明PPC活动确实是决策所必需的,但只有在做出有关新呈现的音调刺激的决定时才需要。当使用相同的新音调刺激来训练小鼠两天时,动物不再需要PPC活动来做出正确的选择。
该研究提供了支持PPC在决策中的重要作用的证据,并对先前研究中的负面结果进行了解释。因此,它可以解决关于PPC在决策中的作用的广泛争论。此外,它通过强调学习所带来的动态性,为研究决策的神经机制提供了一个新的视角。
标签:后顶叶皮层
郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。