研究揭示跨期決策的神經網路具有獲得-損失不對稱性

日常生活中，諸如教育、投資和儲蓄等決策行為，都需要在不同時間點上的結果之間進行權衡，即跨期決策。人們通常會根據結果的延遲時間長短，對結果進行「折扣」。但是，人們對未來獲得（如年終獎）和未來損失（如貸款利息）的時間折扣程度並不一致：前者通常大於後者，這就是跨期決策中的獲得-損失不對稱效應。該效應提示，跨期決策的獲得和損失可能涉及不同的神經機制。

中國科學院心理研究所行為科學重點實驗室李紓研究組與中國科學院自動化研究所蔣田仔課題組於2009年首次報告了跨期決策中獲得-損失不對稱效應的腦影像證據，但是決策相關腦區之間的協同活動是否也存在獲得-損失不對稱效應，目前學界尚缺少相關研究。

研究者為此招募了20名被試完成跨期決策任務。實驗任務包括獲得跨期決策任務（圖1A）和損失跨期決策任務（圖1B）。前期研究通過全腦分析發現，獲得和損失領域的跨期決策中存在激活腦區的獲得-損失不對稱效應：二者的加工均涉及外側前額葉區域，但所涉及的邊緣系統不同。其中，內側前額葉、內側眶額皮層和腹側紋狀體參與了獲得的跨期決策，而內側前額葉、前扣帶回和腦島參與了損失的跨期決策任務（Xu et al., 2009）。

並且，趨避動機人格對跨期決策相關腦區之間功能連接的調節作用也呈現出了獲得-損失不對稱效應。在獲得跨期決策任務中，趨近動機人格和規避動機人格與內側眶額皮層和外側前額葉、內側眶額皮層和後頂葉之間的功能連接強度呈負相關，而在損失跨期決策任務中，只發現了規避動機人格與內側前額葉和後扣帶回、內側前額葉和腦島之間的功能連接強度呈正相關（Zhang et al., 2016）。

這些相關腦區之間的協同活動是否也同樣存在相似的獲得-損失不對稱效應？

近年來，神經科學領域越來越傾向於通過考察多個腦區之間的功能交互來理解人們的複雜認知功能。其中兩個常用方法是心理生理交互(psychophysiological interaction, PPI)分析及動態因果模型(dynamic causal modeling, DCM)。PPI分析可以衡量任務如何調控一個腦區對另一腦區的影響；DCM分析則可以同時確定網路中腦區之間的因果關係，以及任務對腦區間效應連接的調節作用。

因此，為探究跨期決策在獲得和損失領域中相關腦區間的功能交互，李紓研究組與蔣田仔課題組合作，使用PPI和DCM分析方法對已有數據進行了深入分析。以上述全腦分析結果（Xu et al., 2009）中的相關腦區為後續分析的種子點，研究者使用PPI分析確定與種子點的功能相連接且隨實驗操縱變化的關鍵腦區，然後使用DCM分析方法推測這些關鍵腦區之間的因果結構。

結果發現，獲得和損失跨期決策中存在不同的動態交互網路：在獲得跨期決策任務中（圖2A），相對於延遲獲得條件，即刻獲得條件增強了從背外側前額葉到內側前額葉和眶額皮層的功能連接，以及從內側紋狀體到背外側前額葉的功能連接，但是減弱了從內側眶額皮層到內側前額葉和背外側前額葉的功能連接。而在損失跨期決策任務中（圖2B），即刻損失條件增強了從背外側前額葉到內側前額葉-扣帶回-腦島網路的功能連接，以及內側前額葉-扣帶回-腦島網路內部的局部連接。

研究結果表明，跨期決策在獲得和損失領域中涉及了不同的評價腦區和動態交互網路。該研究為理解獲得-損失領域下跨期決策的神經機制提供了一個新的生物學視角。

圖1 獲得跨期決策任務（A）和損失跨期決策任務（B）示例

圖2 獲得（A）和損失（B）跨期決策任務中的最優動態因果模型

來源：中國科學院心理研究所

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