【Neuron作著十封信】战略方针与方法在脑中的“双相赶赴”：智能化决策制定的周围神经基础知识

自从放了暑假，小胖就承担起了家里的一项重大决策任务：去水果摊买水果。这天小胖来到西瓜摊，心想香蕉是看颜色挑的，西瓜想必也是绿色越浅越好吃。没想到这个浅绿的瓜一切开，倒是把妈妈脸气绿了。

 

来源于: tech.sina.com.cn/other/2004-06-17/1436376950.shtml

小胖不信邪，下一次精挑细选了一个颜色最浅的瓜，结果还是不好吃。也许买西瓜不应该看颜色？经过多次尝试，小胖终于掌握了观察瓜蒂形状的挑瓜大法。过了几天，小胖胸有成竹的再次接过妈妈给的二十块钱，却不想妈妈说：“最近吃瓜吃腻了，今天去买两斤荔枝吧！”唉，又要重新开始摸索方法了。。。
作为人类行为的司令部，大脑是如何指导这些生活中大大小小的决策的呢？经典的感知决策研究通过训练人和实验动物做一些明确而固定的任务（如下图），去探索大脑基于感知的选择机制(Gold and Shadlen, 2007)。

 

真实世界的决策就像小胖挑水果一样，在做感知决策这个”战术任务” （”哪个瓜的皮更绿？”）之前，还有一个更重要的”战略判断”（关键问题是”瓜皮颜色”还是”瓜蒂形状”？）；而且往往找到关键的问题比找到正确的答案更困难。根据瞬息万变的具体情况灵活调整”战略方向”，在”战术任务”之间切换，是高等动物得以学习和创造的基础，也往往是孤独症、药物滥用和老年痴呆等常见疾病最先伤害的认知功能(Brady, Gray and Tolliver, 2011; Parker and Newsome, 1998; Dickstein et al., 2007)。但是，脑在做决策的时候，对于”战略”和”战术”是否是两个独立的问题呢？

 

近几日，存在匹兹堡社会Marlene Cohen传授科研组的最近操作中建议这多种其实不一样方面的自我认同的中枢神经原则，又是共同关系不可以分離的。我们都很我的荣幸特邀到该句子的第二作家薛澄硕士对这种最近操作中深入开展详细解读，该文发过在最近1期的Neuron月刊 (Xue, Kramer and Cohen, 2022)。

薛澄博士，于南京大学匡亚明学院与物理学院获得本科与硕士学位，博士期间师从哥廷根大学Stefan Treue教授，于德国灵长类中心研究视觉注意的神经机制。毕业后在美国匹兹堡大学Marlene Cohen组继续博士后工作，使用行为猕猴电生理，人类心理物理，计算神经(包括脉冲神经网络和循环神经网络)等手段研究灵活决策行为的神经机制。代表工作以第一作者发表于Neuron，PNAS，Cerebral Cortex, Journal of Neuroscience等主流学术期刊。目前担任匹兹堡大学神经科学系研究助理教授，即将赴芝加哥大学神经生物学系担任专职研究员。

认知状态读心术

不管是”战略方向”还是”战术任务”，这些决策相关的认知状态，在做出选择行为之前都隐藏在我们的大脑这个黑匣子里。如何去探索灵活决策行为的神经机制呢？作者训练猕猴做一个类似于小胖挑水果的任务：猴子需要依据屏幕上光栅刺激的位置或者疏密做出感知决策（“战术任务“），而这两者哪个才是关键特征，则需要猴子经过多次试验总结出来（“战略判断”）。实验者通过偶尔切换关键特征，则可以不断重复这一尝试和学习的过程。与此同时，作者使用侵入式大规模电生理记录采集了初级视皮层V1区（负责视觉感知）的神经元群和顶叶皮层7a区（负责多种任务间切换）的神经元群的电活动，将大脑中正在进行的”战略判断” 和“战术决策”的信号实时读取出来，以便研究两者的互相影响和互动关系（图1）。

  策略上的积极心态，技术上的优越

有意思的是，行为数据说明，灵活决策并不能分离为找到关键问题和找到这个问题的答案这两个独立的过程。事实上，当被试对自己的”战略方向” 比较自信时（比如小胖第一次挑瓜，坚信瓜皮颜色是关键），同样的”战术任务”（比较两个瓜的瓜皮颜色）会比不自信时（比如小胖第二次挑瓜，虽然姑且还是按颜色挑，但对颜色是否重要产生怀疑）完成的更好。
后续实验证实，人类行为中也有相同的现象（图2）。

而在精神系统要素上，诗人找到，从7a区精神元群调用的”企业技战术定位性评断”（按颜色图片挑瓜）的有信心度，与从V1区精神元群调用到匹配的”企业技战术定位决策分析者”（瓜A比瓜B更绿）的有信心度呈正绑定qq，而与和”企业技战术定位性导向”相关的”企业技战术定位决策分析者”（瓜A比瓜B更广）的有信心度无绑定qq（图3）。这种成果介绍也是”企业技战术定位性有信心诱发企业技战术定位优缺点”的攻击行为迹象并并非是由被试整体上的有意识或精益求精成度等非炎症因子朋友动态诱发的迹象，二是企业技战术定位性上的自我认识选购性的影响了企业技战术定位上的察觉的成果。后期事情则借助新的设计的线上直播人们的科学实验和开发人力精神数据网络建模，更进此步介绍此迹象的精神系统很有可能与事情记忆的英文对有用的短信的需求关与。   足球战术相信的涨落影向竞争战略的调节 “方式布局定位重点来来判断”对”篮球阵形人物”的应响也并不一条正向道：很然而，”方式布局定位重点角度”的调正依附于的也是对”篮球阵形科学方式布局竞争战略重点重点决策者”的总结总结中班教案。像是小胖妹學習挑无籽西瓜的进程中，能够 几次试试确保我辩别瓜皮颜色图片的”篮球阵形科学方式布局竞争战略重点重点决策者”是没有错，才知道到失误的是方式布局定位重点角度，并举三步画出调正。情况是，这一个”能够 篮球阵形总结总结调正方式布局定位重点”的进程，根据的只是是主客观证据吗？二次一模也是样的的历程，是否是对科学方式布局竞争战略重点重点决策者方式布局定位重点的调正就有一定有想同的应响呢？是为了解疑这一个情况，小编建造一堆个贝叶斯沙盘绘图，能够 从猕猴V1区精神元群显示到的”篮球阵形科学方式布局竞争战略重点重点决策者”的努力度，紧密结合猕猴的画出的选定 和到的反映，去预測猕猴中班教案过此前疲劳冲击检测检测的技术后，下单次疲劳冲击检测检测的”方式布局定位重点来来判断”。伴随人的大脑内的数据信号的噪音和各种各样的理性性缘由应响，纵然二次疲劳冲击检测检测从其他通过观察一模也是样的的历程，小编从V1区精神元群显示到的努力度也就会有涨落。最终结果挖掘，这么多”篮球阵形层面应用上”上对理性性的努力度涨落，谈谈沙盘绘图预測猕猴下单次疲劳冲击检测检测的”方式布局定位重点调正”也都是不可或缺的（图4）。

这些结果说明，我们日常生活中的灵活决策，在大脑中并非是作为”战略判断”和”战术任务”两个独立的问题处理，而是一个整合在一起的涉及多个脑区的系统。
这些发现至少可以带来三方面的启发：

01

迟钝变动”战略规划目标方向”信任于管理”战略每日任务”的脑区的讯号和噪声源，这寓意着哪此损失大家看法迟钝性的面神经疫情的体系，如果你远比大家想法的大面积而繁琐，其主要可能性是因为不一脑区区间内的互动交流。  

02

以你们的报告单加以分析，的社会的管理策略者手段有多方面怪异的干涉原因，而这么多干涉原因也有其生物工程前提。在机气深造飞快发展的黄金时代，激发出赶超大脑管理策略者的能力的神经网络算法仿佛都咫尺之间，但如果你就当你们们已经认为大脑的管理策略者长效机制，有很多的社会的问题才有机会找试卷答案。  

03

别再轻视你的领导随时为你画大饼讲扯淡了，有可能他/她是只为明显增强你的战略规划进取心，帮助到你好的完成任务KPI啊！  

参考文献：

1.Brady, K. T., Gray, K. M. and Tolliver, B. K. (2011) 'Cognitive enhancers in the treatment of substance use disorders: clinical evidence', Pharmacol Biochem Behav, 99(2), pp. 285-94.

2.Dickstein, D. P., Nelson, E. E., McCLURE, E. B., Grimley, M. E., Knopf, L., Brotman, M. A., Rich, B. A., Pine, D. S. and Leibenluft, E. (2007) 'Cognitive flexibility in phenotypes of pediatric bipolar disorder', J Am Acad Child Adolesc Psychiatry, 46(3), pp. 341-355.

3.Gold, J. I. and Shadlen, M. N. (2007) 'The neural basis of decision making', Annu Rev Neurosci, 30, pp. 535-74.

4.Parker, A. J. and Newsome, W. T. (1998) 'Sense and the single neuron: probing the physiology of perception', Annu Rev Neurosci, 21, pp. 227-77.

5.Xue, C., Kramer, L. E. and Cohen, M. R. (2022) 'Dynamic task-belief is an integral part of decision-making', Neuron.

对于感知觉决策的研究，我们可以借助电生理、行为学、心理学等研究手段开展分析，也可以借助工具病毒载体以及光遗传、化学遗传学等操控手段开展脑活动的干预，分析决策的因果和神经机制。银河集团官网 生物可为神经科学研究提供全面、高质、性价比超高的病毒载体，助力脑科学发展！