《Science Advances》超声波治疗“成瘾问题”
想象一下,通过一场考试,你认为你的成功取决于你穿的袜子或你吃的饼干的数量,而不是你投入的学习时间。
这是一个“信用分配”的问题,即一个人或动物将错误的结果归因于一个事件,存在于各种精神疾病中,如成瘾或强迫症,人们仍然相信在某些仪式上的药物消费会导致积极的结果。
现在,一项在猕猴身上进行的新研究揭示了大脑的哪些部分支持信用分配过程,以及低强度的经颅超声刺激(TUS)如何调节与这些信用分配过程相关的大脑活动和行为。
虽然目前是在动物模型中开发的,但这一研究路线和TUS的使用有朝一日可能应用于临床研究,以解决观察到的不适应决定的精神状况。
这项由普利茅斯大学领导并发表在《Science Advances》杂志上的研究表明,在支持适应性行为的大脑外侧前额叶区域中,与学分分配相关的活动可以被TUS安全且快速地打乱。
在刺激了这个大脑区域后,研究中的动物在做决定时变得更具探索性。作为超声神经调节的结果,行为不再受选择价值的引导——这意味着他们不能理解某些选择会带来更好的结果——并且在任务中决策的适应性降低。
研究还表明,如果刺激另一个大脑区域(也是前额叶皮质的一部分),这个过程保持完整;第一次展示了任务相关的大脑调制是如何特定于刺激介导特定认知过程的区域的。
第一作者,普利茅斯大学UKRI未来领导人研究员Elsa Fouragnan博士说:“大脑就像一幅马赛克——有多个部分在做不同的事情。每个部分都可能与特定的行为有关。挑战是首先要知道这种行为是否与特定的大脑区域有因果关系。只有大脑刺激才能让你回答这个问题。
“第二个挑战是,如果你破坏或调节一个部分,那么它可能会影响其他几个部分,因此我们需要了解大脑区域如何协同工作,以及如果一个区域受到刺激或破坏,它们如何相互影响。
“这项研究中真正有趣的发现不仅是发现某些决策活动发生在哪里,而且还发现神经调节如何改变这些行为和相关行为。我们希望这能为人类的新研究铺平道路,特别是对有心理健康问题的患者。”
这项工作被用作普利茅斯大学新脑研究和成像中心(BRIC)正在进行的研究的概念证明,其中Fouragnan博士是非侵入性脑刺激实验室的领军人。
Ultrasound modulation of macaque prefrontal cortex selectively alters credit assignment–related activity and behaviour