Behav Brain Res :右背外侧前额叶皮层经颅直流电刺激了对涉及风险和不确定性的选择具有显著的效果

2020-12-24 MedSci原创 MedSci原创

在过去的几十年里,人们试图利用概率和可能的结果来寻求最优解。对已知概率和结果的优化分析已成为不确定性理论的主流范式。因此,大多数研究都忽略了风险和不确定性的区别。风险选择与模糊选择的机制差异成为学术界

在过去的几十年里,人们试图利用概率和可能的结果来寻求最优解。对已知概率和结果的优化分析已成为不确定性理论的主流范式。因此,大多数研究都忽略了风险和不确定性的区别。风险选择与模糊选择的机制差异成为学术界关注的焦点。风险和模糊决策的显著特征是是否知道潜在概率。风险决策的情况被定义为“已知未知”,假设所有可用的选项和结果都是已知的,概率分布也是已知的或可以可靠估计的。在此过程中,基于规范概率理论的统计推断是解决决策问题的合适工具。比较而言,在决策模糊的情况下,方案和结果都是未知的,概率分布是不可预测的。神经影像学研究表明,前额叶皮层、腹侧纹状体杏仁核、纹状体系统和眶额叶皮层在不确定决策过程中都起着主要作用,但背外侧前额叶皮层(DLPFC)起着最突出的作用。功能磁共振成像(fMRI)研究表明,DLPFC在涉及风险和不确定性的决策过程中被激活。为了进一步证明DLPFC活性与不确定性类型偏好之间的因果关系, 使用神经刺激技术(即经颅直流电刺激[tDCS]和经颅磁刺激[TMS])来研究DLPFC皮层活性的调节如何影响个体对风险或风险的偏好。大多数研究都使用了双侧刺激(即右阳极/左阴极、左阳极/右阴极和假刺激),结论是,与假手术组相比,DLPFC上的右阳极/左阴极刺激降低了个体对风险的偏好,但在模糊条件下没有产生显著差异。

双侧刺激是一种传统的脑刺激范式,其局限性在于很难确定哪些单侧刺激真正导致了这种效应。根据双边刺激研究,一些研究者采用单侧刺激技术来精确地探讨DLPFC在不确定情况下的功能。 在不确定性选择偏好方面,右阳极/左阴极刺激与假刺激之间无显著差异,但左阴极刺激后模糊选择偏好降低。这就引出了一个问题:正确的阳极刺激是否会增加对模棱两可的选择的偏好,并抵消最终效果。TMS低频单边刺激对右DLPFC产生了风险选择偏好的改变,而不是更安全的选择。阴极tDCS对正确DLPFC的影响如何?

在不确定性领域,研究tDCS对右DLPFC的影响的研究很少,了解大脑如何处理不确定性是至关重要的。本文提出了正确的DLPFC活动调节对风险和模糊决策的影响的因果证据。为了增强右侧DLPFC的神经兴奋性, 在rDLPFC区域应用阳极tDCS(n=29)。 还测量了另外两组对风险和不确定性选择的偏好, 假设阳极刺激右侧DLPFC影响不确定性选择,但不影响风险选择。 

招募了95名健康(无精神疾病或神经系统疾病史)的大学生(45名女性;平均年龄=19.87±1.36岁)参与。所有受试者均为右眼视力正常或失明的受试者。他们被随机分配接受阳极tDCS、阴极tDCS或通过右侧DLPFC的假刺激。参与者随机接受以下三种刺激条件之一:阳极条件(将阳极电极置于右侧DLPFC上进行刺激)、阴极条件(将阴极电极置于右侧DLPFC上进行刺激),或假刺激(最初刺激30秒以产生与tDCS相关的刺痛感,随后刺激逐渐减弱,但参与者没有意识到)。这项实验是基于一项双色选择任务,该任务测量了参与者对风险选择和不确定性的偏好。在风险任务中,参与者获得了一张彩票,彩票中10元人民币或0元人民币的可能性为50-50。他们被要求在参与抽奖或收到一笔固定金额(0-10元人民币)之间进行选择。参与者被展示一个装有20个形状和大小相同的球的袋子。这些球要么是白色的,要么是黄色的,参与者不知道这两种颜色的球的数量。如果他们从袋子里抽出一个白色的球,参与者将得到10元人民币;否则,他们将得到0元人民币。他们被要求在抽一个球和得到一笔固定的钱(0-10元人民币)之间进行选择。使用11个有序的二进制选择来评估风险和模糊任务。每一个二元选择都是在赌博和固定金额之间进行的。三种tDCS条件被随机应用于参与者:(a)阳极rDLPFC,(b)阴极rDLPFC,或(c)假tDCS。根据脑电图系统,靶电极置于F4上,参比电极固定在左臂三角肌上。参与者被要求在tDCS刺激20分钟后完成这两项任务。

本文的目的是分别研究刺激正确的DLPFC对风险和不确定性的决策的影响, 首先进行了两个单独的方差单向分析(ANOVA)分析。一方面,风险选择的单向方差分析(阳极,阴极和假)表明,治疗的主要效果不明显(F(2,87)= 1.62,p = 0.20)。另一方面, 不确定性的选择的单向方差分析(阳极,阴极和假)表明,治疗的主要效果显着(F(2,87)= 15.82,p <0.01,η2= 0.14)。在阳极条件下(M = 6.73)的歧义平均得分高于在阴极条件下(M = 5.32)和假条件下(M = 5.76)。为阐明治疗方法和决策任务之间的相互作用,进行了双向ANOVA,将治疗(阳极,阴极和假)作为对象间因素和任务类型(风险选择和不确定性)选择)作为主题内因素。 (治疗)×2(任务类型)混合模型ANOVA显示治疗的主要效果显着(F(2,87)= 5.46,p = 0.006,η2= 0.11),任务类型的主要效果是显着(F(1,87)= 13.63,p <0.001,η2= 0.14),并且按任务类型进行的治疗的交互作用显着(F(2,87)= 3.46,p = 0.036,η2= 0.07) 。阳极和假手术组的歧义偏好得分差异显着(p = 0.014)。

这项研究验证了正确的DLPFC在与风险和不确定性有关的决策中的作用。结果显示,右侧DLPFC上的阳极tDCS的歧义得分显着高于假手术组。参与者更倾向于根据阳极状况来确定歧义。正确的DLPFC的激活增强了歧义偏好,这构成了其在涉及不确定性的决策中作用的因果证据。此外,在阳极,阴极和假组之间,风险偏好得分没有差异。阳极刺激和阴极刺激都不会对个人的风险决策产生因果关系。本文研究通过在决策中使用单侧刺激为集中性脑刺激研究提供了额外的证据。研究表明,对DLPFC的双侧刺激(右阳极/左阴极)对不确定性任务没有显着影响,但是单侧左阴极刺激会降低对歧义性的偏好。尚不清楚在决策过程中阳极刺激正确的DLPFC是否有效。

Xiong, G., et al., Transcranial direct current stimulation over the right dorsolateral prefrontal cortex has distinct effects on choices involving risk and ambiguity. Behavioural Brain Research, 2021. 400: p. 113044.

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  1. 2020-12-28 ms5000000518166734

    已读,受益匪浅

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  2. 2020-12-28 ms8000000775044569

    哈哈怕

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  3. 2020-12-28 ms8000000775044569

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