研究人员对大脑如何处理奖励和风险信息有了新的认识。神经科学家展示了所谓的杏仁体中的神经细胞不仅编码奖励的概率和大小，而且还动态处理这些信息以预测价值和风险。这些研究结果为决策的神经基础提供了新的见解，并且对理解焦虑障碍和抑郁等心理疾病可能也很重要。
研究人员对大脑如何处理奖励和风险信息有了新的认识。德国灵长类动物中心（DPZ）——哥廷根的莱布尼茨灵长类动物研究所的神经科学家Raymundo Báez-Mendoza和牛津大学的Fabian Grabenhorst的研究表明，所谓的杏仁体中的神经细胞不仅编码奖励的概率和大小，而且还动态处理这些信息以预测价值和风险。这些发现为决策的神经基础提供了新的见解，并且对理解焦虑障碍和抑郁等心理疾病可能也很重要（《自然通讯》）。
“杏仁体是情感和决策的重要中心，”德国灵长类动物中心社会神经生物学初级研究组负责人Raymundo Báez-Mendoza说。“我们想了解灵长类动物大脑中的个别神经元是如何基于视觉线索提取有关奖励的概率和大小的信息，以及它们如何将这些属性转化为风险评估，最终形成决策的基础。”
牛津大学实验心理学副教授Fabian Grabenhorst解释道：“概率和风险支配着我们的生活。试着估计今天发生好事的可能性有多大，比如有人给你提供一份甜点或晋升。我们识别的杏仁体细胞可能处理概率和风险，以指导我们的情感和社交行为，这是我们知道的杏仁体专长的功能。”
与恒河猴的研究
为了获得这些见解，研究人员在一个实验环境中训练了两只恒河猴，使他们能够在决策过程中测量神经活动。猴子学习坐在屏幕前，观察提供有关相关奖励的概率和大小信息的视觉线索，他们通过管子获得了以果汁形式奖励。在猴子查看和处理视觉刺激时，研究人员使用细微的微电极记录了杏仁体中个别神经元的活动。
此外，猴子执行行为任务，在任务中它们可以选择在屏幕上呈现的两个奖励选项：一个固定奖励概率的“安全”选项和一个概率不固定的“风险”选项。在这个任务中，动物必须通过触摸屏幕来决定它们更喜欢安全选项还是风险选项。这使研究人员能够确认动物能够利用所提供的信息来最大化奖励。
大脑如何处理概率
科学家观察到，杏仁体中的许多神经元以一种与视觉刺激无关的抽象方式表示奖励的概率。这意味着这些细胞能够识别概率，无论它是通过图像还是其他视觉信号表示。例如，一些神经元专注于纯概率，而另一些神经元则灵活地考虑奖励的大小。
奖励的动态评估
研究人员还显示，杏仁体中的许多神经元依次处理关于奖励的概率和大小的信息。这些细胞首先对概率做出反应，然后对奖励的大小做出反应。这种动态处理使大脑能够灵活地评估奖励的不同方面，并将这些方面整合到总体评估中。
大脑中的风险评估
研究还表明，杏仁体中的一些神经元能够评估奖励的风险。风险被定义为对奖励大小的不确定性。这些细胞动态地整合有关概率和大小的信息，以预测风险。这种评估风险的能力对于在不确定情况下做出决策至关重要。
“我们的研究记录了杏仁体中的神经元不仅处理奖励的概率和大小，还处理与这些奖励相关的不确定性，”Raymundo Báez-Mendoza解释说。“这是理解大脑如何做出必须考虑奖励价值和相关风险的复杂经济决策的重要一步。”
“这些杏仁体中的概率细胞和风险细胞可能在我们决定一个高价值但不太可能实现的目标是否值得追求方面发挥了重要作用，”Grabenhorst思考道。
对心理健康的重要性
从长远来看，这项研究的结果对于理解抑郁和焦虑等心理疾病可能也很重要。“杏仁体在情感处理和奖励评估中起着重要作用。该区域的故障可能导致对奖励和风险的扭曲感知，这反过来又可能导致心理健康问题，”Raymundo Báez-Mendoza表示。
