每天，我们要做数百个决定。虽然大多数都是小而无关紧要的问题，比如选择吃什么或穿什么，但其他问题则更复杂，需要权衡潜在的成本和收益，比如决定是为了更好的成绩而努力学习，还是和朋友出去玩。
像这样的决定是由我们自己的价值观和偏好决定的，但我们仍然没有很好地理解大脑是如何做出这些选择的。现在，冲绳科学技术研究所研究生大学(OIST)的科学家们发现了大脑中一个可能参与成本效益决策的新区域。
为了充分理解像决策这样的认知能力是如何工作的，科学家们首先需要弄清楚大脑的哪些部分是相互连接的。这些连接是由称为神经元的特殊细胞形成的。神经元有细长的突起，可以伸出并向位于大脑不同区域的其他神经元发送信号。
但是绘制这些联系并不容易。“这并不像确定一个大脑区域与另一个区域相连那么简单，”西韦里茨博士解释说。“在每个大脑区域内，有许多不同类型或子类的神经元，你需要能够识别，每个神经元子类可能只连接到大脑的另一个区域或参与一个特定的功能。所以这是非常混乱和复杂的。”
在这项发表在《大脑结构与功能》(Brain Structure and Function)杂志上的研究中，西韦里茨博士检查了大脑中被称为腹内侧丘脑的区域。大脑的这个区域主要参与运动，该区域的异常功能与帕金森病的症状有关。但许多神经科学家认为，这个区域可能还有其他未被发现的功能。
当许多来自丘脑腹内侧的神经元连接到运动皮层时，其他神经元进一步延伸到前额皮质。这个区域位于我们大脑的正前方，在更复杂的认知行为中起着重要作用，包括个性表达和语言理解。
但是前额叶皮层很大，由数百万个神经元组成，所以这项研究集中在前额叶皮层的一个很小的区域——前边缘皮层。前边缘皮层位于两个大脑半球的交汇处，以前发现它在恐惧调节、工作记忆和决策中发挥作用。
在研究大鼠的大脑切片时，西韦里茨博士使用了不同的化学标记物，对丘脑腹内侧的神经元末端以及前边缘皮层最外层的不同神经元末端进行了染色。然后，她确定了神经元末端相互接触的位置，形成了一个连接点，即突触。
她发现，在前边缘皮层形成的大多数连接都是与一个特定的神经元亚类皮质纹状体神经元形成的。
“前边缘皮层的皮质纹状体神经元对成本效益决策很重要，”西韦里茨博士说。“如果腹内侧丘脑向这些皮质纹状体神经元发送信号，这可能意味着腹内侧丘脑也在成本效益决策中发挥作用。”
有趣的是，西韦里茨博士注意到，来自丘脑腹内侧的神经元也在向前边缘皮层内的抑制性神经元发送信号。抑制性神经元减缓或阻止其他神经元的活动，对保持大脑活动在谨慎控制下至关重要。
“我们知道，这些抑制性神经元实际上向下延伸到大脑皮层，与大脑更深层的皮质纹状体神经元相连，并可能抑制它们的活动，”西韦里茨博士说。“因此，丘脑腹内侧神经元和抑制性神经元之间的联系可能提供了一种微调皮质纹状体神经元活动的方法。”
Sieveritz博士强调，虽然她的研究结果暗示腹侧丘脑参与成本效益决策，但需要进一步的研究来揭示它在这一认知过程中的确切作用。研究小组现在计划在老鼠身上进行行为研究，以确定来自丘脑腹内侧的信号是否会改变老鼠是选择高质量的食物还是低质量的食物。
这项研究使科学家们更接近于理解成本效益决策复杂过程背后的电路。“神经科学就像一个巨大的拼图游戏;每个人只能做很小的一部分，”西韦里茨博士说。“但当我们把所有的研究结合起来时，希望我们能看到更大的图景。”
