研究人員借助大鼠揭示大腦如何解碼經濟風險


新研究揭示額葉和頂葉皮層在大鼠風險條件下的經濟決策中的作用。科學傢在大鼠大腦中發現一個關鍵區域--額葉定向場(FOF),它在不確定條件下的決策中發揮著作用。當該區域失活時,大鼠會表現出更謹慎的經濟選擇。

神經科學傢發現大鼠大腦中的一個關鍵區域,該區域能在面臨例如彩票的不確定性時對經濟選擇的價值進行編碼。這是首次測試額葉和頂葉皮層在經濟決策中的因果作用。這些發現為解風險決策的神經生物學奠定基礎。

金融決策的重要性

"我們生活在一個金融決策影響巨大的世界,而我們的經濟選擇通常與不確定性相關。例如,現在生活成本不斷上漲,儲蓄者可能會選擇是否投資股市,以盡量避免因高通脹而減少儲蓄。"塞恩斯伯裡惠康中心研究組組長、論文通訊作者傑弗裡-埃利希(Jeffrey Erlich)說:"我們希望開發一種與人類遇到的問題相似的嚙齒動物經濟決策模型,這樣我們就能解大腦在面臨不確定性時是如何做出選擇的。"

實驗細節

加州大學洛杉磯分校塞恩斯伯裡惠康中心和上海紐約大學的研究人員讓大鼠選擇"確定投註"(少量但有保證的獎勵)或具有固定概率的彩票。在每次試驗中,都會向大鼠播放一種聲音,以表示潛在彩票獎勵的大小。

"我們播放六種聲音,每種聲音都對應不同的彩票獎勵。最差的提議是零,因此在這種情況下,大鼠永遠不會選擇玩彩票。這給我們一個基線,因為沒有任何獎勵最大化策略會選擇零。"埃利希解釋說:"因此,我們能夠量化與報價無關的偏差,這有助於我們更好地估計大鼠的真實風險承受能力。"

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將紅色和藍色逆行 AAV 病毒分別註入 FOF 的前部和後部。資料來源:塞恩斯伯裡惠康中心

腦區對決策的影響

為測試額葉和頂葉皮層在大鼠決定是否玩彩票中的因果作用,研究人員暫時沉默兩個特定的腦區:額葉定向場(FOF)和後頂葉皮層(PPC)。研究小組利用藥理學和光遺傳學沉默法確認結果。

研究人員發現,當FOF被沉默(藥物沉默或光遺傳沉默)時,動物承擔風險的意願降低,而當PPC被沉默時,影響較小且持續時間較短。利用貝葉斯層次模型,研究小組發現 FOF 影響的是風險承受能力,而不是選擇偏差,因為當潛在獎勵非常高時,大鼠仍然願意玩彩票,但當彩票的潛在價值處於中等水平時,它們就不太可能玩彩票。不出所料,當彩票的潛在價值較低時,它們的行為沒有變化。

研究啟示

為理解這種行為,研究人員建立一個 FOF 沉默的動態模型。該模型表明,FOF 正在對彩票價值進行編碼,並將其與記憶中的確定投註價值進行比較,而後者在每次試驗中都不會發生變化。因此,當 FOF 被沉默時,彩票的價值(它是動態的,因為它是在逐次試驗的基礎上進行編碼的)會縮小,但確定投註的價值會保持穩定。這導致大鼠的選擇轉向確定投註。

研究人員發現,這種向確定投註的轉移主要發生在邊界附近的選擇上,在這些選擇中,彩票的預期值僅略高於確定投註的值。這是因為,即使在FOF沉默產生負偏移之後,那些潛在價值比surebet高得多的彩票的預期價值仍然更高。

"從行為學上講,我們發現 FOF 沉默的影響導致風險偏好的改變。我們認為可以這樣解釋,即 FOF 正在跟蹤彩票的價值,並將其與確定投註的價值進行比較。因此,沉默 FOF 會降低動物對彩票價值的估計。"埃利希解釋說:"我們的模擬驗證這一假設,當我們記錄FOF中的神經元時,發現它們對彩票的價值進行編碼。"

未來方向

研究人員的下一步工作是探索 FOF 的輸入和輸出,以解完整的神經回路。研究小組還在開發一個新版本的任務,允許在聲音之外通過第二個線索進行多階段決策。這將使他們能夠深入研究決策是如何轉化為行動的。


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