赴美治療服務機構和生元國際了解到,當你面臨選擇的時候——;比如,甜點是吃冰淇淋還是巧克力蛋糕——;當你權衡你的選擇時,你眼睛上方的一組腦細胞會燃燒起來。對動物的研究表明,每種選擇都會激活大腦中一組不同的神經元。出價越誘人,相應的神經元就會越快地激活。
現在,華盛頓大學聖路易斯醫學院的研究人員在猴子身上進行的一項研究表明,這些神經元的活動編碼了選擇的價值,並決定了最終的決定。在實驗中,研究人員讓動物在不同的果汁口味中選擇。
通過改變神經元的活動,研究人員改變了猴子對每個選項的吸引力,導致它們做出不同的選擇。這項研究發表在11月2日的《自然》雜誌上。
詳細了解選擇是如何被重視的,以及選擇是如何在大腦中做出的,這將幫助我們了解那些有成癮症、飲食失調、抑鬱症和精神分裂症的人是如何做出錯誤的決定的。
在18世紀,經濟學家丹尼爾·伯努利(Daniel Bernoulli)、亞當·斯密(Adam Smith)和傑裡米·邊沁(Jeremy Bentham)建議,人們通過計算每個提議的主觀價值來進行選擇,同時考慮數量、質量、成本和實際收到承諾的可能性等因素。一旦計算出來,就會比較這些值來做出決定。
人們花了近三個世紀的時間才找到了這種大腦計算和比較的第一個具體證據。2006年,Padoa-Schioppa和哈佛醫學院神經生物學教授John Assad博士在《自然》雜誌上發表了一篇開創性的論文,描述了神經元的發現,它們編碼了所提供的主觀價值和所選商品。這些神經元位於眼窩前額皮層,這是眼睛上方與目標導向行為有關的大腦區域。
但當時,他們還不能證明大腦中編碼的價值觀直接導致人們做出選擇。
「我們發現神經元編碼主觀價值,但價值信號可以指導各種行為,而不僅僅是選擇,」帕多亞-斯基奧帕說。「它們可以指導學習、情感、知覺注意力和運動控制的各個方面。我們需要證明大腦特定區域的價值信號可以引導選擇。」
為了檢驗神經元編碼的價值觀和選擇行為之間的聯繫,研究人員進行了兩個實驗。這項研究是由第一作者塞巴斯蒂安·巴萊斯塔博士(當時是博士後研究員)和施維康博士(研究生)進行的,在凱薩琳·科寧博士(當時是研究生,設計了其中一個實驗)的幫助下進行的。Ballesta現在是法國斯特拉斯堡斯特拉斯堡大學的副教授;科寧現在在布朗大學。
在一個實驗中,研究人員反覆給猴子兩種飲料,並記錄下它們的選擇。這些飲料的數量各不相同,包括檸檬水、葡萄汁、櫻桃汁、桃子汁、果汁、蘋果汁、蔓越莓汁、薄荷茶、獼猴桃汁、西瓜汁和鹹水。
猴子們通常更喜歡一種口味,但它們也喜歡得到更多而不是更少,所以它們的決定並不總是那麼容易。每隻猴子都向它瞥了一眼,表示自己的選擇,然後所選的飲料就被送了過來。
然後,研究人員在每隻猴子的眼窩前額皮層放置了微小的電極。電極無痛地刺激代表每個選項價值的神經元。當研究人員通過電極傳遞一個小電流,同時給猴子兩杯飲料時,負責這兩種選擇的神經元都開始活躍得更快。
從猴子的角度來看,這意味著兩種選擇都變得更有吸引力,但是,由於價值觀在大腦中被編碼的方式,一種選擇的吸引力比另一種更大。結果是,低水平的刺激使動物更有可能以一種可預測的方式選擇一種特定的選擇。
在另一個實驗中,猴子在做出選擇之前先看一個選項,然後再看另一個選項。當猴子正在考慮一個選項時,傳遞一個更高的電流擾亂了當時正在進行的價值計算,使得猴子更有可能選擇沒有被打亂的選項。這一結果表明眶額皮質的計算值是做出選擇的必要部分。
帕多亞-斯基奧帕說:「在做出這種選擇時,猴子的大腦和人類的大腦看起來非常相似。」「我們認為,同樣的神經迴路是人們做出各種選擇的基礎,比如在餐館的菜單上選擇不同的菜餚,進行金融投資,或者選舉中的候選人。甚至像選擇職業或與誰結婚這樣的人生重大決定也可能利用這種循環。每當一個選擇是基於主觀偏好時,這個神經迴路就會對此負責。」