心理所研究表明眶額葉皮層的多體素神經活動模式同獎賞期待與反饋時的價值加工過程有關

　　眶額葉皮層（Orbitofrontal Cortex, OFC）一直以來都被認為在決策和價值計算的過程中扮演著十分重要的角色。而最近的神經結構與功能成像研究表明，動物和人類的眶額葉皮層可能是一個非常復雜的大腦結構，并且，不同獎賞價值在不同區域的功能活動表現各不相同，這意味著需要通過多體素的神經活動模式才能正確反映眶額葉皮層的功能活動。遺憾的是，目前傳統的單體素BOLD信號分析手段無法輕易地檢測到多體素的功能活動模式，因此，探測眶額葉皮層在價值加工過程中的多體素神經活動模式就顯得非常有必要，并且這將成為認知神經科學的一個重要研究方向。 

　　通過與來自劍橋大學與明尼蘇達大學的國際團隊合作，中國科學院心理健康重點實驗室NACN團隊中的嚴超博士與陳楚僑研究員利用表征相似性分析（representational similarity analysis, RSA）特別探討了眶額葉皮層的多體素神經活動模式是否同獎賞期待與反饋時的價值加工過程有關。作為一種新開發的多元模式分析技術，RSA主要借助相關矩陣（Representation Dissimilarity Matrix, RDM），將每一個價值條件在給定腦區（如眶額葉皮層）多元神經活動模式的相互關系描繪出來，基于這個矩陣，探討眶額葉皮層的多元神經活動模式與其他傳統獎賞網絡之間的關系，以及價值加工理論模型之間的聯系。同時，RSA使用的是不做平滑處理的信號數據，這也克服了傳統BOLD信號分析方法中因為過多的使用平滑處理而導致的結果敏感性較低的不足。 

　　該研究招募了23名健康群體，要求他們在磁共振掃描儀中完成金錢延遲獎賞任務。研究發現，傳統的BOLD信號分析手段并未發現眶額葉皮層對金錢獎賞的期待或者反饋有顯著的信號變化，然而，RSA的結果顯示，事實上眶額葉皮層在獎賞反饋獲取時，主要負責額度以及效價（輸贏）的獎賞信息的編碼，而外側眶額葉皮層主要負責損失的獎賞信息的編碼。另一方面，無論是否需要動機行為的參與，眶額葉皮層的多體素神經活動模式在期待獎賞時，都表現出與腹側紋狀體與前腦島相類似的神經活動模式。類似的，眶額葉皮層在獲取反饋時，表現出與腹側紋狀體和內側前額葉相近的多體素神經活動模式。總之，該研究為我們更好地理解眶額葉皮層在金錢獎賞價值編碼中的作用奠定了重要基礎。它清楚地表明在獎賞反饋獲取時，眶額葉皮層不僅可以編碼效價信息，同時也編碼額度信息。并且，這些發現對理解精神疾病患者的愉快情緒加工以及價值計算的功能異常有著重要的意義。 

　　該研究受中國科學院B類先導研究計劃、國家自然科學基金、北京市百名科技領軍人才項目以及北京科委腦專項的支持。相關研究成果已在線發表于Scientific Reports期刊。
(http://www.nature.com/articles/srep29079） 

Yan, C., Su, L., Wang, Y., Xu, T., Yin, D. Z., Fan, M. X., Deng, C. P., Hu, Y., Wang, Z. X., Cheung, E. F. C., Lim, K. O., Chan, R. C. K.* (2016). Multivariate neural representations of value during reward anticipation and consummation in the human orbitofrontal cortex. Scientific Reports, doi:10.1038/srep29079