您的大脑如何决定奖励是否值得付出努力

新的研究揭示了大脑如何计算是否值得付出努力以换取潜在奖励的机制。

头脑总是在权衡这些成本效益选择,例如决定放弃按贪睡按钮,早晨起床,选择关闭电视,为晚上的睡眠做准备。

心理学家迈克尔·特雷德韦(Michael Treadway)说:“我们证明,大脑的前额叶前脑皮层实际上并没有在基于努力的选择中起关键作用,实际上似乎在很大程度上参与了基于这些选择的期望的形成。”在埃默里大学。

Treadway说:“了解在决定增加精力时大脑是如何正常工作的,这可以查明动机降低的疾病(例如抑郁症和精神分裂症)的状况,”他的实验室致力于研究分子的分子和电路水平机制。与情绪,焦虑和决策有关的精神病症状。

先前的研究在决策过程中观察到三个大脑区域。 背前扣带回皮质(dACC),前岛(aI)和腹侧前额叶皮质(vmPFC)。 研究指出,vmPFC是概率决策过程中主观价值计算的核心。 但是,先前的证据也表明,在做出有关工作量支出的决定时,这些主观价值估计不是由vmPFC计算的,而是由其他两个大脑区域计算的。

以前关于基于努力的选择的研究的局限性在于,它们同时向实验对象展示了选择的成本和收益。

“但是,在现实世界中,我们通常必须基于不完整的信息来做出决定,”特雷德韦实验室的心理学博士候选人第一作者阿曼达·阿鲁普拉加萨姆(Amanda Arulpragasam)说。

Arulpragasam设计了一项研究,使研究人员可以对独特的神经计算进行建模,以产生努力和回报。

在执行基于工作量的决策任务时,研究对象接受了功能磁共振成像(fMRI),研究人员随时间推移分别给出了工作成本和选择的回报。

受试者可以选择不付出任何努力而获得1美元,或者进行某种程度的体力劳动以换取金额不等的金钱奖励,最高为5.73美元。 体力劳动涉及快速按按钮,每个参与者的最大按钮按动率各不相同。 研究人员要求参与者使用他们的非惯性小指手指按下按钮,这使任务具有挑战性,即使不痛苦也不令人不愉快。

在“努力第一”试验中,参与者被显示为垂直条,代表执行任务所需的最大按钮按下率的百分比。 研究人员然后向他们展示了执行任务的奖励金额。 奖励优先试验以相反的顺序显示信息。

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在参与者收到两组信息后,研究人员提示他们选择“不努力”选项或“不努力”选项。

通过实验设计,研究人员可以梳理近期选择对未来决策的价值期望形成的影响。

结果表明,在披露所有信息之前,vmPFC在编码预期回报方面发挥了明显作用。 数据还表明,dACC和aI参与了编码参与者期望值和他们实际获得的差异之间的编码,而不是人工成本编码。

Treadway说:“有些人认为,关于努力的决策与关于概率和风险的决策具有不同的神经回路。” “我们已经证明,这三个大脑区域都发挥了作用,只是其作用方式与以前已知的方式不同。”

该发现发表在《 美国国家科学院院刊》上

资料来源: 埃默里大学的 Carol Clark

原始研究DOI:10.1073 / pnas.1800444115

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