前扣带回：决策者之决策脑区｜Science述评

来源：ScienceAAAS

人们每天周遭的环境总是变幻莫测的，面对复杂的情形做出推理分析，最后得出判断是自然进化赋予人类的重要能力。神经科学认为不同的脑区在抉择过程中扮演不同的角色，包括对价值的表征，比较，选择和反馈的监管等，不同脑区是分层，分布式运行的(1)。解析不同脑区精细的功能及其神经环路，是理解抉择这一高级脑功能的重要内容。

在本期《科学》杂志中，来自麻省理工学院麦戈文脑研究学院的Mehrdad Jazayeri教授发表题为Hierarchical reasoning by neural circuits in the frontal cortex的论文，重点阐明前扣带回(ACC)在推理判断策略中的作用。科研人员训练猕猴完成左右眼扫视任务，猕猴先被告知游戏的规则，规则一是图形样本出现时间小于850毫秒时，向第二道光扫视，即顺向扫视，而大于850毫秒则向第一道扫视。规则二则相反，这也意味要抑制顺向扫视的冲动，完成拮抗扫视任务。在训练完成后猕猴需要根据自己的游戏错误，推理后做出策略变换。没有得到奖励可能是对于时间间隔把握的错误，也有可能是游戏规则的改变。只有根据之前的结果变换选择的策略，报告正确的游戏规则并完成正确的扫视，才能获得最后的奖励（图1）。在体的电生理数据显示腹中侧额叶皮层（DMFC）和前扣带回区都表征了游戏过程中错误的发生，意味着这两个脑区对判断预期的重要作用。尤其重要的是前扣带回区编码了游戏策略变化和选择，当错误累计到需要改变游戏策略时，前扣带回被激活了。实验证明腹中侧额叶皮层累计游戏过程的计算错误，整合投射到前扣带回区，微刺激干扰前扣带回区能干扰猕猴的判断策略的选择。

图1. 左图为游戏中策略判断，当错误(Error)发生时（没有得到奖励），需要思考可能是对游戏中刺激时程的判断错误，也有可能是游戏规则的变化。右图是任务中不同规则（C1,C2）和每条规则中的游戏过程，即根据间隔时程选择扫视的方向。

博士，中科院神经科学研究所助理研究员。主要从事抉择行为和群体行为的研究。

参考文献：

1. Laurence T Hunt, Benjamin Y Hayden, A distributed, hierarchical and recurrent framework for reward-based choice. Nat Rev Neurosci. 18,172–182(2017).