来自眶额皮层（OFC）的神经通路在大脑的各种适应行为中发挥作用，但不同适应策略所涉及的具体通路仍不清楚。最近，日本的研究人员对猴子进行了行为实验，选择性地用化学物质使OFC通路失活。研究结果展示了这些独立通路如何与基于经验的适应和基于知识的适应在灵长类动物中的关系。
在我们不断变化的环境中，动物和人类都需要迅速调整并学习做出能够导致有利结果的选择。通常，这种学习源于个人经验；当面临两种不同选择时，动物倾向于依靠与这些相同选项的过去互动。然而，更复杂的动物，如猴子和猿类，也可以根据对类似过去情境的理解预测选择的结果，即使没有直接经历这些选项。因此，决策往往需要基于经验和知识的策略的结合。
在灵长类动物中，眶额皮层（OFC）负责这种平衡。它直接参与决策过程，并帮助修改灵长类动物用来评估各种选择的内在价值。此外，OFC对准确评估个体未曾遇到的选择至关重要。尽管有这一理解，但OFC在决策中的确切作用，以及不同作用是否依赖于独立的神经通路，仍然难以阐明和研究。
幸运的是，2024年8月28日发表在《自然通讯》上的一篇论文凸显了日本研究团队的重大进展。他们利用以前开发的一种尖端技术，在特别设计的行为任务中，选择性地激活和失活猴子OFC中的不同神经通路，从而揭示它们的独特功能。这项研究由来自量子科学与技术国家研究所的冈山圭和组长南本贵文领导。
在他们的行为实验中，猕猴被要求在两个展示的图像之间做出选择，根据其选择获得预先设定的果汁作为奖励。猴子迅速学会将图像与相应的果汁奖励联系起来。研究人员定期更改呈现的图像并反转奖励值，将较差选项转变为更好的选项，反之亦然。这些任务旨在评估猴子通过经验（试错）学习的能力以及处理熟悉情况（基于知识的推理）的能力。
当猴子参与这些任务时，研究人员利用一种基因工程化的化学开关，称为化学遗传受体，使他们能够通过施用特定药物启用和停用OFC神经元。利用计算机断层扫描、正电子发射断层扫描和磁共振成像等成像技术，团队能够监测来自OFC的不同神经通路暂时失活的影响。
通过观察猴子的表现变化，研究人员确定了这些通路的功能。他们发现，从OFC到尾状核的通路对于基于经验的适应至关重要，而OFC到内侧背丘脑的通路在基于知识的适应中发挥关键作用。
考虑到猴子大脑与人类大脑之间的相似性，该研究的发现对理解人类行为具有重要意义。“我们研究的一个主要收获是，可能澄清为什么个体会以不同方式接近相同情境。有些人可能倾向于试错方法，而其他人则可能更喜欢基于先前知识的分析方法，”南本解释道。他进一步补充说：“这些认知风格或‘思维模式’的差异可能与不同大脑如何激活特定电路相关，认识到这些差异可能会导致为那些在某种思维上挣扎的人制定个性化策略，以增强决策和解决问题的能力。”
此外，了解脑结构的具体功能在检查神经和精神疾病时至关重要。“我们的发现可能为治疗像强迫症这样的心理健康疾病铺平道路，这类患者在适应新情况方面存在困难。通过针对与这两种策略相关的特定脑电路，我们可能开发出更有效的疗法，帮助恢复平衡的思维过程，”冈山评论道。他总结时强调了这项研究的实际应用，表示：“我们的发现也可以造福人工智能和机器人技术，因为脑电路的见解能够激发出能够根据上下文在各种问题解决策略之间切换的更具适应性的系统。”
尽管大脑仍然是存在的最复杂谜团之一，但像这样的研究为理解其运作提供了基础性的见解，无论是在我们自己的心灵中还是在其他动物中。
