Caption:中背丘脑形成连接的十字路口，整合来自前额皮质区域的信号，并帮助协调它们的活动以产生最佳决策
信用:阿盖亚·慕克吉 当我们与这个世界互动时，我们不断被呈现不可靠或不完整的信息——从拥挤房间里杂乱的声音到动机不明的焦虑陌生人
幸运的是，我们的大脑能够很好地评估我们用来做决定的证据的质量，这通常会让我们有意识地采取行动，而不会急于下结论
现在，麻省理工学院麦戈文大脑研究所的神经科学家已经专注于在不确定条件下帮助指导决策的关键脑回路
通过研究老鼠如何解释模糊的感觉线索，他们发现了阻止大脑使用不可靠信息的神经元
这一发现发表于10月10日
6发表在《自然》杂志上，可以帮助研究人员开发精神分裂症和相关疾病的治疗方法，这些疾病的症状可能至少部分是由于受影响的个体无法有效测量不确定性造成的
解码模糊度 麻省理工学院大脑和认知科学副教授迈克尔·哈拉萨说:“很多认知实际上是关于处理不同类型的不确定性。”他解释说，我们都必须使用模糊的信息来推断世界上正在发生的事情
处理这种模糊性的一部分包括认识到我们对自己的结论有多自信
当这个过程失败时，它会极大地扭曲我们对周围世界的理解
“在我看来，精神分裂症谱系障碍实际上是一种能够适当推断世界上事件的原因和其他人的想法的障碍，”执业精神病学家哈拉萨说
他说，患有这些疾病的患者通常会根据大多数人认为毫无意义或不相关的事件或信号形成强烈的信念
他们可能会认为隐藏的信息被嵌入到乱码录音中，或者担心大笑的陌生人正在密谋反对他们
这种事情并非不可能——但是当患者没有意识到这种可能性极小时，就会产生错觉
哈拉萨和博士后阿格拉·慕克吉想知道健康的大脑是如何处理不确定性的，其他实验室最近的研究提供了一些线索
功能性脑成像显示，当人们被要求研究一个场景，但他们不确定要注意什么时，大脑中被称为中背丘脑的部分会变得活跃
人们在这项任务中得到的指导越少，中背丘脑就越难工作
丘脑是大脑中的一个十字路口，由连接遥远大脑区域的细胞组成
它的中背区向前额叶皮层发送信号，在那里感觉信息与我们的目标、欲望和知识相结合来指导行为
哈拉萨实验室先前的工作表明，中背丘脑有助于前额叶皮层在决策过程中接收正确的信号，在环境变化时根据需要调整信号
有趣的是，已经发现精神分裂症患者的这一脑区不如其他人活跃
哈拉萨和慕克吉与博士后诺曼·拉姆和研究科学家拉尔夫·维默合作，设计了一组动物实验来检验中背丘脑在处理不确定性中的作用
老鼠被训练根据音频提示对感觉信号做出反应，音频提示提醒它们是关注光还是声音
当这些动物被给予相互矛盾的暗示时，由它们自己决定哪一个表现得最突出，并相应地采取行动
实验者通过操纵线索的数量和比率来改变这项任务的不确定性
劳动力的分工 通过操纵和记录动物大脑中的活动，研究人员发现，每次小鼠完成这项任务时，前额叶皮层都会参与进来，但只有当动物被给予不确定如何行为的信号时，才需要中背丘脑
哈拉萨说，大脑内部有一个简单的分工
“一个区域关心信息的内容——那就是前额叶皮层——而丘脑似乎关心输入的确定程度
" 在丘脑中部，哈拉萨和慕克吉发现了一个细胞子集，当这些动物面对相互矛盾的声音提示时，这些细胞特别活跃
这些直接连接到前额叶皮层的神经元是抑制性神经元，能够抑制下游信号
哈拉萨说，所以当他们开火时，他们有效地阻止了大脑对不可靠的信息采取行动
不同类型的细胞专注于信号稀疏时出现的不确定性
慕克吉解释说:“有一个专门的电路可以跨时间整合证据，从这种评估中提取意义。”
随着哈拉萨和慕克吉对这些回路的研究越来越深入，当务之急将是确定精神分裂症患者的回路是否中断
为此，他们现在正在探索这种疾病的动物模型中的电路
慕克吉说，希望最终能利用目前正在开发的无创、集中给药方法，针对患者功能失调的神经回路
“我们拥有这些电路的基因特征
我们知道它们表达特定类型的受体，所以我们可以找到针对这些受体的药物，”他说
“然后你可以在丘脑中央背侧释放这些药物来调节神经回路，作为一种潜在的治疗策略
"
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