加利福尼亞大學圣地亞哥分校的神經生物學家已經確定了負責根據過去經驗做出價值決策的大腦區(qū)域。

小鼠腦內決定價值的神經元

 Ryoma Hattori (左) 和Takaki Komiyama

通訊作者Takaki Komiyama說，來自數萬個神經元的數據顯示，大腦一個叫壓后皮質（retrosplenial cortex，RSC）的區(qū)域（這一區(qū)域以前并不以“基于價值的決策”著稱）在精神分裂癥、癡呆和成癮等神經疾病中受損。

這種決策不是我們生活中遇到的那些，例如決定我們汽車駕駛決策的外部信號——交通指示燈。與其他研究不同的是，文章一作作者Ryoma Hattori、Komiyama和同事們發(fā)現，RSC是決定我們早上在哪里購買咖啡的主要腦區(qū)——當我們進入一家咖啡店時，我們的“價值觀”會根據我們在RSC中的經驗進行更新，在RSC中，價值會一直保持到下一次我們出去喝咖啡為止。

這項研究發(fā)表在5月9日的《Cell》雜志上。

加州大學圣地亞哥分校生物科學和醫(yī)學院的神經科學教授Komiyama說：“當你有兩個咖啡館可供選擇時，沒有人告訴你該去哪一個——你要依靠內在價值觀來選擇一個而不是另一個。大腦如何維護這些價值信息——以及在健康和疾病狀態(tài)下它可能有什么不同——可能與臨床應用有關。”

研究小組同時在小鼠的6個大腦區(qū)域中成像了500多個神經元。由此產生的超過45000份記錄的數據使他們能夠比較每個大腦區(qū)域中與價值相關的信息是如何處理的。這一龐大的數據集將他們帶領導到了大腦皮層，一個位于大腦外層的連接一系列大腦網絡和功能的區(qū)域。

“我們發(fā)現，以前從來沒有在基于價值決策環(huán)境中研究過的RSC，隨著時間的推移，這里顯示出的價值觀念信息。這些都是*的特征，”Komiyama說。

為了確認RSC中的價值信息是否用于決策，研究人員使用一種稱為光遺傳學的技術使RSC失活，這種技術使用光激活蛋白質來操縱神經活動。結果表明，這些小鼠不記得以前的經歷。

Hattori說：“基本上，我們通過滅活這個特殊的RSC區(qū)域，讓小鼠忘記了近的歷史。”

研究人員現在正在研究RSC如何與其他大腦系統(tǒng)相互作用，以建立和維持基于價值的活動模式。

Komiyama的實驗室每天產生近1兆字節(jié)的數據，他說科學近記錄和研究大量數據集的能力為我們理解基本的神經功能打開了新的窗口。

“以前，這些類型的實驗一次只使用一個神經元，這很容易分析，”Komiyama說。“技術的進步使得新的實驗能夠對成千上萬的神經元活動進行記錄，這些記錄可能與行為的各種特征有關。我敢肯定，我們仍然只是觸及這些復雜數據的表面，因此下一個新的挑戰(zhàn)是大數據分析。”

原文檢索：Area-Specificity and Plasticity of History-Dependent Value Coding During Learning

（生物通：伍松）