這一結(jié)論發(fā)表于11月16日的Cell雜志上。研究人員發(fā)現(xiàn)，一個特定的大腦回路的損傷會導(dǎo)致這種反常決策，且能通過操控這個神經(jīng)回路來恢復(fù)正常行為。如果有方法能對人類的這種環(huán)路進行優(yōu)化，那么它將能幫助抑郁癥、上癮和焦慮等與糟糕決策有關(guān)的疾病的患者。

“我們在紋狀體中發(fā)現(xiàn)了一個神經(jīng)元微環(huán)路，可以通過調(diào)控它來扭轉(zhuǎn)壓力對這類決策的影響。這對我們來說是非常有希望的，但我們也知道到目前為止，這些實驗都是在大鼠和小鼠身上進行的?！痹撗芯抠Y深作者，麻省理工學(xué)院教授Ann Graybiel說。

1艱難的決定

2015年，Graybiel和研究主要作者Alexander Friedman以及同事首先發(fā)現(xiàn)了涉及成本-利益沖突決策過程的大腦回路。該回路從內(nèi)側(cè)前額葉皮層（負責(zé)情緒控制）開始，延伸到名為紋狀質(zhì)（與習(xí)慣形成、動機和獎勵強化相關(guān)的區(qū)域）的神經(jīng)元簇。

在那項研究中，他們訓(xùn)練嚙齒類動物在迷宮中進行選擇——明亮光線中的高濃度巧克力奶或者昏暗光線下的低濃度巧克力奶。小鼠雖然喜歡更濃的巧克力奶，但也討厭明亮的光線。通過利用光遺傳學(xué)技術(shù)抑制皮層神經(jīng)元和紋狀質(zhì)之間的聯(lián)系，研究人員發(fā)現(xiàn)促使了嚙齒類動物低風(fēng)險、低收益的選擇偏好轉(zhuǎn)向高成本、高回報的選擇偏好。

在這項新的研究中，研究人員進行了一個類似的實驗，不過沒有使用光遺傳學(xué)。相取而代之的是每天將嚙齒動物暴露在短期壓力內(nèi)，持續(xù)兩周。

在經(jīng)歷壓力之前，正常的大鼠和小鼠大約一半的時間將會選擇進入弱光線低濃度巧克力奶的迷宮區(qū)域。研究人員逐漸增加了昏暗光線側(cè)的巧克力奶的濃度，小鼠也隨之聚集在這一側(cè)。

然而，當(dāng)長期壓力大的大鼠和小鼠處于相同的狀態(tài)時，即使巧克力奶濃度在較暗的一側(cè)大幅增加，卻仍繼續(xù)選擇明亮側(cè)的高濃度巧克力奶。這與利用光遺傳學(xué)破壞前額皮質(zhì)-紋狀質(zhì)的環(huán)路的嚙齒類動物的行為相同。

“結(jié)果是，動物忽視了高成本，選擇了高回報。” Friedman說。

2環(huán)路動態(tài)

研究人員認為，這種環(huán)路整合了決策積極和負面的信息，幫助大腦做出決定。通常情況下，當(dāng)回路開啟時，前額葉皮層的神經(jīng)元會激活特定的神經(jīng)元——高頻放電中間神經(jīng)元，后者抑制紋狀質(zhì)的活動。

當(dāng)動物們受到壓力時，這些環(huán)路的動態(tài)發(fā)生改變，皮質(zhì)神經(jīng)元放電太遲以至于無法抑制紋狀質(zhì)，從而使后者過度興奮。最終導(dǎo)致決策異常。

研究人員發(fā)現(xiàn)，這種轉(zhuǎn)變一旦發(fā)生，就會持續(xù)數(shù)月。但是，通過利用光遺傳學(xué)來刺激高頻放電中間神經(jīng)元，從而抑制紋狀質(zhì)，能夠恢復(fù)壓力小鼠的正常決策。這表明，在慢性壓力下，前額皮質(zhì)-紋狀質(zhì)的回路仍然完整，因此或許能通過調(diào)控來恢復(fù)做出異常決策患者的正常行為。

參考資料：1）Neuroscientists find chronic stress skews decisions toward higher-risk options