焦慮、成癮和其他精神疾病的特征通常是科學(xué)家所說(shuō)的強(qiáng)烈的覺(jué)醒狀態(tài)：心跳加速、血壓讀數(shù)上升、呼吸變短和做出“錯(cuò)誤”的決定。為了了解這些狀態(tài)如何影響大腦的決策過(guò)程，西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們分析了先前對(duì)非人類靈長(zhǎng)類動(dòng)物進(jìn)行的研究的數(shù)據(jù)。他們發(fā)現(xiàn)大腦的兩個(gè)決策中心包含可能專門監(jiān)測(cè)身體內(nèi)部動(dòng)態(tài)的神經(jīng)元。此外，通過(guò)將一些決策神經(jīng)元轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)部狀態(tài)監(jiān)視器，高度的喚醒狀態(tài)似乎重新連接了一個(gè)中心。
“我們的研究結(jié)果表明，大腦的決策電路可能會(huì)連接到不斷監(jiān)控和整合體內(nèi)發(fā)生的事情。因此，我們喚醒水平的變化可以改變這些回路的工作方式，”西奈山納什家庭神經(jīng)科學(xué)和弗里德曼腦研究所副教授、該研究的資深作者彼得魯?shù)仑惪瞬┦空f(shuō)。在PNAS(美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊)。“我們希望這些結(jié)果將幫助研究人員更好地了解導(dǎo)致多種精神疾病的大腦區(qū)域和基本細(xì)胞過(guò)程。”
該研究由 Rudebeck 博士實(shí)驗(yàn)室的講師 Atsushi Fujimoto 醫(yī)學(xué)博士領(lǐng)導(dǎo)，他之前研究過(guò)大腦如何控制冒險(xiǎn)行為。
多年來(lái)，科學(xué)家們將喚醒和決策績(jī)效之間的關(guān)系描述為“U 形曲線”?；旧?，一點(diǎn)點(diǎn)的喚醒——比如喝完一杯咖啡后的體驗(yàn)——可能會(huì)產(chǎn)生最佳表現(xiàn)。但是過(guò)多或過(guò)少的喚醒都會(huì)增加大腦做出緩慢或錯(cuò)誤決定的機(jī)會(huì)。
這項(xiàng)研究的初步結(jié)果支持了這一想法。研究人員分析了之前一組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，這些實(shí)驗(yàn)測(cè)試了三只恒河猴在接受兩種獎(jiǎng)勵(lì)之間做出決定的能力：大量美味果汁或少量。Rudebeck 博士在美國(guó)國(guó)家心理健康研究所擔(dān)任博士后研究員期間進(jìn)行了這些實(shí)驗(yàn)。正如預(yù)期的那樣，猴子一直選擇喝更多的果汁，平均而言，當(dāng)他們的心跳加快時(shí)，他們做出這個(gè)決定的速度也會(huì)更快，這支持了興奮狀態(tài)可以促進(jìn)更好表現(xiàn)的觀點(diǎn)。
接下來(lái)，研究人員分析了從稱為眶額皮質(zhì)和背側(cè)前扣帶回皮質(zhì)的兩個(gè)大腦決策中心的神經(jīng)元記錄的電活動(dòng)。
他們發(fā)現(xiàn)，任一區(qū)域中約六分之一的神經(jīng)元活動(dòng)與心率波動(dòng)相關(guān)。換句話說(shuō)，如果動(dòng)物的心率發(fā)生變化，那么這些細(xì)胞的活動(dòng)也會(huì)通過(guò)加速或減速而改變。這項(xiàng)活動(dòng)似乎不受關(guān)于猴子收到的不同獎(jiǎng)勵(lì)的決定的影響。同時(shí)，每個(gè)區(qū)域剩余細(xì)胞的活動(dòng)似乎主要參與決策過(guò)程。
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