朱莉·古莱特-肯尼迪（Julie Goulet-Kennedy），社会适应与跨学科研究中心。 魁北克省精神病研究所中心加拿大魁北克拉瓦尔大学医学部；
Sara Labbe，硕士
萨拉·拉伯（Sara Labbe），社会适应与跨学科研究中心。 魁北克精神病研究所中心加拿大魁北克拉瓦尔大学医学部；
雪莉费克图，博士*
雪莉·费克多（Shirley Fecteau），《适应与融合社会学跨学科研究中心》。 魁北克省精神病研究所中心加拿大魁北克拉瓦尔大学医学部；
抽象
决策制定已经在经济学的背景下和从群体的角度进行了广泛的研究，但在个人决策制定方面仍然知之甚少。 在这里，我们讨论决策过程中涉及的不同认知过程及其相关的神经基质。 决策中假定的导体似乎是前额叶皮层和纹状体。 各种临床人群的决策能力受损与前额皮质和纹状体的活动有关。 我们强调加强认知和神经基质整合程度的重要性，以进一步了解决策技能。 在认知范式方面，需要提高实验任务的生态价值，以评估各种情况下的决策和奖励; 这有助于将实验室学习转化为现实生活中的好处。 在神经基质方面，神经成像技术的使用有助于表征与决策相关的神经网络; 最近，调节大脑活动的方法，例如在前额皮质和连接区域（例如，纹状体），具有非侵入性脑刺激，也揭示了决策的神经和认知基质。 总之，这些认知和神经方法可能对决策能力受损的患者有用。 这项工作背后的驱动力是决策能力是我们日常生活中健康，健康，安全以及财务和社会选择的重要方面的基础。
介绍
我们在日常生活中不断面对决策：“哪种早餐麦片？”“我应该运动吗？ 是的，但哪个运动？ 足球还是瑜伽？“”我应该去度假吗？ 也许在这个授予截止日期之后。“”我应该再喝一杯威士忌让我平静下来吗？ 另一杯咖啡叫醒我？“决定是由外部（例如，潜在奖励/损失的规模和延迟）和内部因素（例如，反射控制和反身自动行为）驱动的1），以及遗传影响（例如，前额叶多巴胺系统2）或精神病理学。
个人的决策不当可能是由于对选择的分析不足或过于冒险（或过于谨慎）的做法，可能对健康，安全和财务状况造成有害影响。 更好地了解完整或受损的决策技能至关重要。 吸烟的例子可以证明这一点。 考虑理解为什么一个人从不抽烟，而另一个人抽一两个烟然后停止吸烟，或者另一个人抽烟一段时间然后停止吸烟，还有一个人继续吸烟然后遭受大脑后果的影响。可塑性变化继而成为导致物质使用障碍的破坏性心理和身体行为的基础。 这仅是一个例子，但是类似的逻辑也可以应用于行为上瘾（例如，病理性赌博）：为什么一个人在冒险之前一直冒险冒险，直到他/她的利益受到威胁。 另一个例子是为什么一个抑郁症或中风的人与不这样做的另一个人相比，遵循建议的生活方式改变和/或医疗建议（例如，锻炼，减少酒精摄入，健康饮食，参加社交活动）即使该人的健康和生命受到威胁，也要遵守。 因此，有许多疾病需要长期的行为和生活方式改变，需要决策能力。
本文的目的是讨论决策技能及其相关的神经基质。 我们强调前额皮质和纹状体在这些技能中的重要作用。 我们还回顾了已知在各种临床人群中受损的决策中涉及的认知和动机过程，尤其是物质使用障碍，行为成瘾和精神分裂症。 我们强调需要进一步表征这些认知过程和神经基质，以促进治疗策略的发展。 实际上，方法可能针对大脑 和 行为，以引导患者远离适应不良的轨迹，并走向更健康的生活方式。
决策过程和纹状体的作用
决策主要是在经济学和市场营销的背景下以及从群体的角度进行研究。3 最近出现的神经经济学和神经营销已经开辟了人类大脑如何做出研究的领域，例如，财务决策。4 当然，我们做出的决定也会对我们的身心健康产生重大影响，并且可以通过实验任务和神经影像技术对其进行研究。
做出决策涉及一些认知和动机过程，例如注意力，奖励寻求，冲动和冒险。 这些过程可被视为两个系统的一部分，这两个系统在做出决策时相互作用：有“热”的情感系统，它重视即时奖励，而“酷”的理性系统则重视直接和延迟的奖励。 因此，决策可以被定义为由接收和投射模式信号的动态多级神经电路服务的多组分认知和情绪过程，并且连续地调节和重新评估正在进行的自我和其他反馈。 该电路在皮层和皮质下网络中整合和同步信息，前额皮质和纹状体作为假定导体（例如，参见参考文献） 4–5–6–7–8–9–10).
在此框架内，表征和促进决策可以在认知和神经水平上加强整合程度，同时考虑外部因素（例如，社会环境）。 例如，促进积极决策的策略包括通过加强对那些希望实现生活方式改变目标（例如，锻炼;戒烟或减少）的个体的正面抑制和认知控制来确定重新平衡不健康和健康选择的奖励价值的方法。吸烟，赌博或饮酒;健康饮食）但多次失败。11 然而，挑战在于确定指导适应性行为和大脑可塑性的最佳方式，以便在个体化的基础上促进决策制定的功能，从而实现真实的利益。
为了引导这种适应性行为，需要很好地描述神经网络。 如上所述，决策技巧需要几个认知和动机过程，涉及复杂的神经网络。 然而，有一些关键的参与者，尤其是前额皮质和纹状体。 Ť他的前额皮质和纹状体高度相关12 并且经常在激励过程中共同激活。13,14 腹侧和背侧纹状体的不同部分与健康成人的不同决策过程相关.14–16 此外，奖励对决策有影响，并且似乎特别激活了纹状体。17 有趣的是，选择似乎具有内在的回报.18 研究表明，做出选择以及做出选择（例如，控制感）是有益的，并且在纹状体中引发活动。 例如，在选择多个选项中获得奖励的受试者中发现纹状体中的活动比在没有选择的情况下获得相同奖励的受试者中获得更大的活动。;19 l在获得工具奖励的受试者中，与获得奖励被动奖励的受试者相比，这是明智的y.20,21
当决策技能受损时
决策可能受到适应不良行为和/或适应不良神经网络的影响。 与决策相关的行为（例如，接受第一个[或“另一个最后的”]香烟）和认知功能（例如，奖励寻求，冲动，自我控制，冒险，注意）可能与症状相关（例如，渴望某些医疗条件（例如，烟草使用障碍）。 据报道，各种疾病的决策受损，包括物质使用障碍，行为成瘾和精神分裂症 （表一）。
物质使用障碍
研究一再报道，物质使用障碍患者在决策技能方面与健康受试者不同，这些行为差异与不同脑区的不同活动模式有关，尤其是腹侧纹状体。 甲基苯丙胺用户显示风险决策，22,23 与前额皮质和纹状体有关。24 例如， 甲基苯丙胺使用者在气球模拟风险任务中承担更多风险并且在腹侧纹状体中显示出更大的活动，并且在右背外侧前额叶皮质中的活动比健康对照更弱.23 预期金钱奖励也会引起可卡因使用障碍患者腹侧纹状体的活动25 以及重度大麻使用者26 患有烟草使用障碍的患者也表现出冲动性和风险决策。27,28 如上所述，奖励似乎对纹状体活动有影响，并且在患有物质使用障碍的患者中也观察到了这一点。29–35 例如，预期吸烟的吸烟者对金钱奖励的纹状体活动减少。32 最近，威尔逊及其同事研究了个人对奖励的看法及其与贫困尼古丁吸烟者纹状体的联系。33 他们观察到，在金钱奖励期间在腹侧纹状体中表现出最弱活动的吸烟者不太热衷于禁止吸烟以进行货币强化。 同样，酒精使用障碍患者表现出风险决策，36 这似乎涉及纹状体活动。 例如，酒精使用障碍患者更容易冲动34 在预期货币奖励期间，在腹侧纹状体中显示出较弱的活动。34,35 当暴露于酒精时，在健康受试者中观察到类似的发现。 吉尔曼及其同事发现，当健康的社交饮酒者做出风险选择而不是更安全的选择时，酒精输注会引起纹状体的活动。37 有趣的是，四项研究报告，物质使用障碍患者的冲动性高于健康对照组，表明腹侧纹状体活动减少， 29,31,34,35 而两组研究观察到组间冲动性无差异，表明腹侧纹状体活动增加25,26 （表一）。
行为上瘾
危险的决策被认为是病态赌博的特征性行为表型，其涉及纹状体活动。 病理性赌博患者纹状体的异常决策和相关活动似乎与物质使用障碍患者中观察到的相似。38 例如，在奖励预期期间腹侧纹状体的活动与酒精使用障碍患者以及病理性赌博患者的冲动水平呈负相关。 34,39,40 这可能并不令人惊讶，因为两种诊断都有共同的症状：尽管有负面后果，耐受性和戒断，但这些患者继续从事带来适应不良奖励的行为。41
精神分裂症
一些数据表明，根据爱荷华州赌博任务评估，精神分裂症患者在决策方面表现出不足。42 在延迟折扣任务中，它们似乎比健康控制更冲动43 并在Beads任务中做出草率的决定。44,45 此外，据报道精神分裂症患者的仓促决定与最终决策期间右侧腹侧纹状体的活动减少有关。46 一级亲属也表现出异常仓促的决定，47 而具有高危心理状态的个体似乎并不表现出异常仓促的决定，但与健康受试者相比，他们在做出最终决定时确实表现出右侧腹侧纹状体的活动减少。48
其他名称
其他临床人群显示风险决策，包括边缘性人格障碍，49–51 强迫性囤积，52 和前额皮质的后天性病变。53–57 尚未在这些人群中研究与风险决策相关的纹状体的参与。 患有冲动控制障碍的帕金森病患者也表现出风险决策。58 例如，这些患者在气囊模拟风险任务中承担更多风险，这与腹侧纹状体的活动性低于没有冲动控制障碍的帕金森病患者相关。59
一些人群表现出异常谨慎的决策，包括患有严重抑郁症的人，60–62 广泛性焦虑症63 和特质焦虑的健康人。64 患有创伤性脑损伤的患者似乎也表现出异常谨慎的风险，例如，在气球模拟风险任务中。65 同样，需要进一步研究以更好地描述这些人群中受损和完整的决策技能及其相关的神经基质。
不管决策能力差是某些疾病的原因还是后果，按照个人目标（例如戒烟）促进和恢复个人决策的方法都会产生巨大的医学，社会和经济影响。
未来前景：我们如何促进决策技能？
未来工作的最终目标是在个体基础上表征，促进并最终纠正决策的发展轨迹，以改善患者的健康和福利。 一个挑战是整合各种学科，因为决策是医学，人文科学，神经科学，经济学和市场营销的交叉点。 此外，为了促进某些行为（例如，拒绝提供卷烟），我们需要改善认知功能的方法（例如，减少奖励[烟草]寻求）和/或调节相关的神经基质（特别是在前额皮质和纹状体）。 这些变化可能最终转化为临床益处（例如，减少或戒烟）。 因此，我们需要开发更好的认知范式和方法，以调节其他地区和网络中的前额叶和纹状体活动。
促进决策中涉及的认知功能的方法
一个重要方面是使基于实验室的决策知识适应现实世界的情况。 实际上，实验应该超越受控的实验室实验，进入现实生活中，将基本发现转化为现实生活中的好处。 在测量人类大脑对情绪，冲动，欲望等的反应（参与决策的过程）时，一个关键的，但往往被忽视的方面是生态有效性。 决策，例如接受或拒绝提供卷烟，可能在现实生活中的运作方式与在实验室环境中的运作方式不同。 有完善的决策范式66,67 可以适应包括各种现实世界的奖励。 例如，高桥68 通过最后通Game博弈研究自利冲动，为患有烟草使用障碍和健康个体的患者提供金钱和卷烟奖励。 烟草使用障碍患者拒绝了大多数不公平的报酬（健康个体），但他们接受了不公平的卷烟报价。 范式还应包括来自环境和社交网络的潜在影响（例如，同伴压力与吸烟）。 沉浸式虚拟现实的新兴领域可能有助于更好地表征各种临床人群中的行为和认知功能，包括那些使用物质使用障碍的人群，69,70 行为成瘾，71 和精神分裂症。72 我们需要模仿现实生活情境的复杂范式，但我们也需要范式来剖析和隔离决策过程中涉及的各种过程，从注意过程到动机，评估，选择和预期。 决策中认知过程的表征具有临床意义。 例如，通过激励线索预测吸烟结果73,74 和延迟奖励的折扣。75 据报道，在28周认知行为治疗期间，显示出更大的金钱奖励折扣的烟草使用障碍患者不太可能维持戒烟。76,77
促进参与决策的大脑活动的方法
有一些方法可以调节大脑活动，包括行为方法（例如，神经反馈），以及最近的非侵入性脑刺激技术。 无创脑刺激，如重复经颅磁刺激（rTMS）和经颅直流电刺激（tDCS），可以调节体内人类的认知功能。78 rTMS是一种通过应用相对焦点的重复磁场实现大脑活动无创调节的技术。 tDCS诱导兴奋性变化，这可能是由于跨膜蛋白的改变和电离相关的氢离子浓度变化引起的亚阈值神经元膜去极化。 根据刺激参数，rTMS和tDCS都可以诱导神经抑制和/或兴奋性变化，其可以持续刺激期。 简而言之，这些无创脑刺激技术可以调节脑网络的功能; 因此，对大脑回路的影响是随后观察到的行为结果的原因。 这些非侵入性脑刺激技术调节了参与决策的认知功能，79 包括奖励寻求，80,81 冒险，82,83 冲动，84,85 和突出的注意处理86 和情绪信息。87,88 它们可能有助于促进临床人群的决策技能。89 一些概念验证研究调整了患者的决策过程，例如那些患有物质使用障碍的患者，90–92 病态赌博，93 和强迫症。94 例如，Hayashi及其同事90 研究了rTMS对烟草使用障碍患者左侧背外侧前额叶皮质的影响。 他们发现，通过延迟贴现任务来衡量，抑制了烟草的渴望和对货币奖励的冲动。 在另一项研究中，对于希望戒烟的烟草使用障碍患者，测试了tDCS对背外侧前额叶皮层的影响。92 研究了吸烟的数量和决策过程。 使用最后通Game博弈的自利冲动和冒险的决策技巧68 和风险任务，22 分别用金钱和香烟的奖励来衡量。 主要研究结果包括吸烟卷烟数量的减少以及卷烟报价的拒绝率增加，但在最后通Game博弈中并未提供货币报价，这表明tDCS的影响可能是奖励敏感的。 风险任务中没有发现任何有关奖励的重大变化。
大多数使用rTMS和tDCS的方案针对背外侧前额叶皮层。 由于大脑解剖学，纹状体不能通过非侵入性方法直接靶向. 然而，由于前额皮质和纹状体高度相关，因此假设用非侵入性脑刺激靶向前额皮质可调节纹状体活动。 实际上，用rTMS靶向背外侧前额叶皮层诱导尾状核中的多巴胺释放，95 以及前扣带和眶额皮质.96 在最近的一项研究中，我们在磁共振波谱分析中将tDCS应用于健康成人的背外侧前额叶皮层。 我们发现，与假刺激相比，主动刺激使前额皮质中的N-乙酰天冬氨酸和纹状体中的谷氨酸和谷氨酰胺升高。97 通过调节决策受损患者前额皮质和纹状体的活动来测试非侵入性脑刺激是否可以减少决策技能的缺陷将是有趣的，因为已经表明纹状体活动具有临床影响。 例如，腹侧纹状体的活动预测了大麻使用障碍患者的治疗结果和物质摄入量，98 可卡因使用障碍，99 和甲基安非他明使用障碍。100 此外，在具有金钱奖励和惩罚的猜测赌博任务期间引发的腹侧纹状体中的活动与病理性赌博患者的赌博严重性相关。39
结论
总之，这些策略应有助于表征我们做出决策时所涉及的认知和神经结构。 我们需要探索提高决策范式的生态有效性的方法，以便从实验室环境转变为现实生活环境。 此外，与任何其他认知和神经功能一样，决策能力在整个生命中发展和变化，在未来的研究中应进一步考虑。 例如，背部纹状体的活动是在老年人的即时和延迟奖励期间引起的，但不是年轻的健康个体。101 这也将进一步帮助制定预防方法，并将解决诸如此类的雄心勃勃的问题 为什么有些人而不是其他人健康饮食，适度饮酒和运动？
参考文献：
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