Science子刊,|,一项新的研究揭示了如何利用超声波治疗精神疾病

想象一下通过考试，认为你的成功取决于你穿的袜子或者你吃了多少饼干，而不是你花了多少时间学习。这是“信用分配”的问题，一个人或动物把错误的结果归因于某一事件，存在于各种精神障碍中，如成瘾或强迫症。

12月15日，来自普利茅斯大学的研究人员在Science Advanced上在线发表了题为“Ultrasound modulation of macaque prefrontal cortex selectively alters credit assignment–related activity and behavior”的研究论文，揭示了大脑的哪些部分支持信贷分配过程，并首次揭示了低强度经颅超声刺激(Tus)如何调节大脑活动和与这些信贷分配过程相关的行为。

为了使行为具有适应性，决策者需要知道它的每个选择到底有多好。虽然在一般意义上跟踪环境有多好是很重要的，但也必须知道有益的后果，如选择后的食物奖励，是否只是当前环境的一个特征，或者它们实际上是由选择引起的。我们把把奖励结果的特定发生分配给一个特定的选择的过程称为信用分配。该研究研究了编码奖励不同特征的神经回路，包括（i）对信用分配至关重要的选择和结果之间的具体关系；（ii）由信用分配产生的选择价值表征；以及（iii）无论采取何种具体选择，环境的一般价值，把这种奖励的特征称为全局奖励状态（GRS）。

最近由Wittmann及其同事（2）提出的一个计算模型将过去的经验对下一次选择的影响分解为由信用分配指导的因果学习和由GRS引起的部分。通过将这种方法与无创经颅超声刺激（TUS）和功能磁共振成像（fMRI）的新组合相结合，在四只猕猴执行行为任务时，记录了正常学分分配和支持学分分配的脑回路活动被TUS破坏时的整个大脑活动。

在刺激了这个大脑区域之后，研究中的动物在他们的决定中变得更加探索性。作为超声波神经调节的结果，行为不再以选择价值为导向--这意味着他们无法理解某些选择会带来更好的结果--而决策在这项任务中的适应性较差。

研究还显示，如果另一个大脑区域(也是前额叶皮层的一部分)受到刺激，这一过程将保持完整；第一次显示任务相关的大脑调制是如何特定于特定认知过程的刺激区域的。

研究表明，大脑外侧前额叶区域的信用分配相关活动，支持适应性行为，可以安全和迅速地中断与TUS。虽然目前开发的动物模型，这一系列的研究和TUS的使用，有一天可以应用于临床研究，以解决精神疾病，观察不良的决定。

参考文献：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abg7700