在日常生活中，我們需要對外界多模態的感覺信息實時采樣，形成內在決定，并指導外在行為。這一高級認知功能被稱為“感知抉擇”。同時，神經計算學家們提出“漂移擴散模型”或是大腦進行感知抉擇的算法過程。其中，證據累積信號或對應抉擇形成。但是，這一信號所對應的神經元活動模式在很多皮層和皮層下腦區均被發現，形成看似表征冗余的現象。目前，這些腦區在感知抉擇中是相當程度的冗余或具有各自的特征尚不明晰。
近日，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員顧勇團隊等在《自然-通訊》上，發表了題為“靈長類尾狀核在多模態抉擇中的不同神經群體編碼和因果作用”的研究論文。該研究通過訓練獼猴完成依賴多模態感覺刺激的抉擇任務，并采用神經元胞外電生理記錄、微電流刺激以及可逆性藥物失活等多種技術手段發現，皮層和皮層下腦區在多感覺抉擇功能中的高維神經表征存在較大差異。同時，該研究證明，尾狀核區域對獼猴基于多感覺信息抉擇行為具有因果貢獻。
研究人員設計了依賴視覺和前庭覺的多模態航向感知任務，而獼猴在虛擬現實系統中，需要根據屏幕上光流場和平臺運動來判斷自身運動方向是向左或向右，并通過眼動匯報其感知判斷。同時，研究人員利用電極微絲記錄獼猴皮層下腦區紋狀體尾狀核中的神經元電活動，并通過降維分析發現，其表征模式與皮層區域不同。研究顯示，在多模態環境下，尾狀核的神經活動與僅前庭單模態刺激時接近，而聯合皮層的額葉眼動區與外側頂內區呈現相反的模式，即與僅視覺單模態刺激時接近。這一發現提示紋狀體在繼承與反映皮層活動的同時，其本身對獼猴的感知抉擇行為發揮重要作用。
為了檢驗這一假設，研究人員對尾狀核群體神經活動進行分析發現，其可以反映獼猴的多感覺抉擇行為，說明它們之間存在相關關系。進一步，研究通過微電流刺激、可逆性藥物失活來干擾尾狀核神經元群體活動，研究表明上述干擾可顯著影響獼猴的抉擇行為。
這一研究支持了尾狀核在基于感知覺抉擇的動物行為中發揮重要作用。
研究工作獲得科學技術部和上海市的支持。
（a）向目標腦區注射可逆性失活藥物的示意圖；（b）注射藥物到CN中后引起了獼猴心里物理曲線的偏移；（c）向目標腦區注射微弱電流的示意圖；（d）微電流干擾CN引起了獼猴心里物理曲線的偏移。
本文鏈接：研究揭示靈長類尾狀核在多感覺信息整合與抉擇中的作用http://www.sq15.cn/show-12-1258-0.html
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