《風險感知的神經計算機制研究》是依託北京師範大學，由王大輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：風險感知的神經計算機制研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：王大輝
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在充滿風險的現實世界中，準確感知風險是做出恰當選擇、獲得生存優勢的前提。風險感知依靠特定的神經基礎，腦成像和電生理實驗發現特定區域的神經活動和風險密切相關，例如眶額葉皮層、負責獎懲的中腦基底核、外側韁核等區域對條件刺激關聯的風險特徵做出回響。本項目將以實驗結果和參與風險決策的皮層-基底核-丘腦-皮層神經環路的解剖結構為基礎，建立神經元環路模型，研究神經系統在風險感知過程中執行的神經計算及其動力學機制，具體內容包括：1、在非條件刺激偏離條件刺激提示回報的情況下，多巴胺神經元和外側韁核神經元產生時相性放電活動的動力學機制；2、在風險環境中，時相性放電活動驅動多巴胺系統和外側韁核神經元對條件刺激關聯的風險特徵做出回響的神經計算機制；3、在時相性放電的反覆作用下，眶額葉皮層神經元對條件刺激關聯的風險特徵做出回響的動力學機制。
結題摘要
感知風險並根據風險做出決策是神經系統重要的認知功能。風險感知最終通過決策來體現，因此，本項目圍繞風險感知中的神經計算機制和知覺決策的動力學機制展開研究工作。 知覺決策動力學機制研究。1、通過平均場近似建立微分積分方程，揭示多選項知覺決策的數學結構和動力學機制。再現了決策時間服從韋布分布律，錯誤選擇所花的時間比正確選擇所花時間要長，以及決策的心理計量曲線等實驗觀察結果；非線性動力學分析揭示了知覺決策系統的數學結構以及該結構對決策行為特徵的決定。2、根據皮層迴路結構，設計放電神經元迴路模型，包括負責時間編碼和決策的網路，決策網路接受接收逐漸增強的來自時間編碼網路的輸入信號並選擇性地接收外界刺激，模擬被試在不同時間要求下的決策行為。模型再現了速度-正確率替代效應，非線性動力學分析顯示與決策相關的調控信號改變決策網路的數學結構，特別是不穩定定態和連線這些定態的不變流形，導致決策速度越快正確率越低。 風險感知過程中多巴胺神經元和外側僵核神經元的時相性活動機制研究。本項目建立包括多巴胺神經元的基底核和外側僵核的神經迴路，再現了基底核神經元和外側僵核神經元對預期到和沒有預期到的結果的時相性活動。模型顯示多條並行的神經迴路控制神經元的回響並產生時相性活動。包含紋狀體、腦橋腳的興奮性通路和通過紋狀小體的抑制性通路的共同控制了多巴胺神經元對外界刺激的回響；通過紋狀體，蒼白球邊緣的抑制性通路和通過紋狀小體的興奮性通路控制了外側僵核對外界刺激的回響。這些通路還導致基底核其他神經核團的時相性活動，例如RMTg等。 對風險的態度是決策的重要變數，但是對風險的態度是在多次決策的過程中產生的。本項目基於對多巴胺神經元和外側僵核神經元對非預期結果的時相性回響，採用價值評估和選擇兩階段模型，研究了風險態度的形成機制。模型表明在價值評估階段對意外獎勵的敏感性和對意外損失的敏感性的相對關係對最終的風險態度具有重要作用。模型還預言了一種混合風險態度：喜好小的風險但厭惡大的風險。
