Nature Communications:发现注意对大脑前额叶皮层价值编码的调节机制

来源：大脑智能卓越中心2022-10-27 09:44

在日常生活中，选择的过程往往伴随着注意力的转移。在书店选书时，选择过程可能会受到自上而下注意的引导，比如有意识地搜索带有某些关键词的书籍；注意力也可能会不自觉地被位置显眼、色彩鲜艳的畅销书吸引。

《自然-通讯》 (Nature Communications)发表了一篇题为《奖赏显著性而非空间注意力主导眶额叶脑区的价值表征》奖赏显著性而不是空间注意主导了眶皮层的价值表征。该研究由中国科学院脑科学与智能技术创新卓越中心(神经科学研究所)杨天明研究组完成。通过对清醒猕猴的电生理记录，揭示了眶额皮层中的价值编码主要受自下而上的奖励显著性影响，而不受自上而下的注意调节，为科学家理解价值选择的神经机制提供了帮助。

在日常生活中，选择的过程往往伴随着注意力的转移。在书店选书时，选择过程可能会受到自上而下注意的引导，比如有意识地搜索带有某些关键词的书籍；注意力也可能会不自觉地被位置显眼、色彩鲜艳的畅销书吸引。这种关注自下而上影响决策过程。先前的研究表明，眶额皮层在基于价值的选择中起着关键作用，其价值编码可能受注意力的调节。一般认为，和视皮层对视觉信息的编码一样，眶额叶的价值编码也是由注意力调节的。同时，注意可以过滤掉无关的信息，使神经元主要对关注项目的值进行编码。但以往的研究缺乏严格的行为学或电生理学指标来确认注意的大小和位置，这一假设无法得到严格验证。

中国科学院脑科学与智能技术创新卓越中心(神经科学研究所)研究员杨天明设计了一个与注意力和奖励相关的视觉检查任务。在这个任务中，屏幕上会出现两个图形，猕猴需要根据提示关注其中一个，并报告这个图形可能的亮度变化。同时，不同的图形代表不同大小的果汁奖励。如果猕猴正确报告了亮度变化，计算机将在屏幕上的两个图形中随机选择一个作为对猕猴的奖励。这种奖励方式将猕猴的注意力数字与其实际获得的奖励解耦，便于研究者区分注意力和奖励。

在这种行为范式中，猕猴需要从上到下主动分配注意力，根据提示完成任务。但由于猕猴学习时间长，对这些数字可能带来的回报比较熟悉。奖励较大的图形对猕猴来说奖励性很高，可以自下而上的吸引它们的注意力。但是猕猴执行任务时，自上而下的注意有时会和自下而上的注意发生冲突，所以奖励大的图形可能不是猕猴应该注意的图形。那么，在这种情况下，猕猴的大脑是如何分配注意力的呢？结合猕猴的行为和大脑背侧前额叶皮层神经元的活动，研究小组发现猕猴的注意力主要由自上而下的注意力引导，因为注意力确实与任务相关。猕猴通过提示来关注合适的图形：它们的准确率更高，反应更快。然而，OFC神经元的记录实验表明，尽管有充分的证据表明猕猴的注意力集中在提示的图片刺激上，但OFC神经元主要反映两个图形中价值较大的一个(突出的图形)，而价值较小的一个(无关紧要的图形)几乎完全被OFC忽略，即使受到猕猴的关注。自上而下的注意并不主导OFC的价值编码，但自下而上的奖励意义在OFC的价值编码中起主导作用。

这一成果打破了之前流行的OFC价值编码的观点，指出OFC拥有不受任务和自上而下注意影响的稳定的价值编码。这种编码可能用于意识层面的价值信息处理，可能涉及与价值相关的眼动和注意力的转换计算。这项研究得到了科技部、中国科学院和上海市的支持。

图一。目视检查任务。看两张猕猴的图片。不同的图片对应不同的果汁奖励(0~8滴果汁)。其中一张图片的亮度会发生变化，猕猴需要看着屏幕上方的黄色目标点，在检测到亮度变化后立即做出报告。研究人员事先给猕猴一个提示(矩形框)，框内图形的亮度不会变化。所以猕猴需要把注意力放在没有矩形框的身材上。

版权声明

本网站所有标注“来源：100医学网”或“来源：bioon”的文字、图片及音视频资料，版权归100医学网网站所有。未经授权，任何媒体、网站、个人不得转载，否则将追究法律责任。获得书面授权转载时，必须注明“来源：100医学网”。其他来源的文章均为转载文章。本网站所有转载文章都是为了传递更多信息。转载内容不代表本站立场。不想被转载的媒体或个人可以联系我们，我们会立即删除。

87%的用户都在使用100医疗网APP随时阅读、评论、分享。请扫描二维码下载-