2020年8月17日

大脑的内部状态如何影响决策

在卡内基梅隆大学,生物医学工程的Matthew Smith和Byron Yu以及前博士学位。学生Ben Cowley(计算机科学学院'18博士学位)研究了神经基础,通过该神经基础,大脑的内部状态在很长一段时间内都会影响决策。通过同时记录两个大脑区域中神经元种群的活动,他们能够获得前所未有的洞察力,"消长"心理状态会影响我们做出的决定。

虽然“内部状态”或冲动性是心理学或神经科学中比较普遍讨论的术语,但任何人都熟悉该概念。您不必是心理学家就可以知道饥饿或疲劳之类的条件会影响思维和决策。这些是内部状态的例子。然而,这些状态影响批判性思维和决策能力的生物学机制仍然知之甚少。

长时间的研究在神经科学领域是很少见的,同时测量大脑多个区域的情况更为罕见,但这正是史密斯擅长的领域。该小组为受试者提供了简单的视觉任务,并同时测量了前额叶皮层,与决策相关的区域,以及与视觉感知相关的大脑的另一个区域。他们的目标是测量在几个小时内重复执行此任务的“决策电路”中的活动如何变化。 `

他们在整个任务过程中能够观察到的是他们所说的大脑活动中的“缓慢的神经漂移”。随着时间的流逝,受试者的决定逐渐改变,并且随着这种改变,研究小组观察到大脑活动在多个大脑区域之间同步漂移,这与内部状态随时间的变化有关。

一个常见的例子是大脑将焦点从视觉中心的对象转移到周围视觉中的另一个对象上的能力。这种缓慢的神经漂移会随着时间的推移将活动从决策电路的一个区域转移到另一个区域。

研究小组对缓慢的神经漂移对受试者行为的影响的观察提供了洞悉这些内部状态如何在物理上影响决策的见解。他们的发现说明了内部状态在理解大脑决策回路的生物学运作及其随时间变化的过程中所起的关键作用。

由于决策是最基本的认知过程之一,因此该研究可能会对神经科学和心理学的未来研究产生广泛的影响。精神分裂症,注意力缺陷障碍(ADD),图雷特氏综合症等其他医学定义的精神状况以与这些内部状态相当的方式影响冲动。尽管范围是多种多样的,但每个因素都会对决策产生影响,这可能会通过对决策回路的长期,多区域研究(如Smith,Yu和Cowley的研究)来阐明。在了解各种药物的药理作用以及了解它们如何影响脑功能方面,它可能被证明是特别有用的工具。

There is also much that could be learned about 脑-computer interfaces (BCI) 和 human-machine interfaces. The 消长 of 精神状态s observed 通过 the team over time could lead a BCI to become less accurate in reading out a person's thoughts 要么 movement intentions. Their work informs the design of future, more robust BCI 和 human-machine interfaces.

同样,在教育方面,每个人都经历了自己的潮起潮落。 坐在讲座上。通过了解这些精神状态的变化是如何产生的,我们可以开发更好的教学方式,例如仅在学生可能最机敏时才展示重要的材料。

对于Smith,Yu和Cowley,合理的下一步是通过脑电图(EEG)更好地表征缓慢的神经漂移,确定哪个大脑区域是缓慢的神经漂移的根源,并强调在这种类型的大脑中较长时间尺度的重要性研究。

团队的贡献代表着对理解功能的重大进步。 的决策电路随着时间的流逝。他们对内部状态如何导致缓慢的神经漂移现象的发现将极大地影响未来的神经科学家和心理学家的理解 制造和冲动。

该研究发表在 神经元.



更多信息: 神经元, DOI:10.1101 / 2020.01.10.902403v1
期刊信息: 神经元

Provided 通过 卡内基·梅隆大学
引文: 大脑的内部状态如何影响决策(2020年8月17日) 2021年1月7日检索 from //xasqxhb.com/news/2020-08-brain-internal-states-affect-decision-making.html
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