突破性研究：低强度超声可以让我们大脑的决策更优化

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对于灵长类动物的首次实验研究发现，反事实思维（counterfactual thinking ）与大脑的前部和边缘系统有因果联系，这个区域被称为前扣带皮层。此次科学家证实，通过使用低强度超声波靶向刺激于该区域的神经元（神经细胞）可以改变这一决策过程。该研究由普利茅斯大学的Elsa Fouragnan博士领导，并于4月15日发表在Nature Neuroscience上发表。

首先让我们来了解一下什么是反事实思维，以及刺激反事实决策相应的脑区是如何优化大脑的决策过程的。

"TIPS

反事实思维（counterfactual thinking ）

反事实思维是心理学中的一个概念，它描述的是人类倾向于为已经发生的事件创造假设的替代选择，从而思考事情会有不同的结果。这些想法包括“假如……就好了” 以及“如果我不是……”。因为关反事实思维仅与过去发生的事件有关，因此在现实生活中是不会发生的事情。例如，一个人可能在车祸过后会通过想象改变一些发生的原因，事件的结果可能会有所不同，例如，如果我没有被超速……

反事实思想已被证明可能会产生负面情绪，例如会使人们体验到后悔、内疚；同时它也可能令人们产生有益的、积极的效果，如宽慰或满足感。

近些年，反事实思维引起了认知心理学家们的兴趣。认知科学家们研究了构成反事实基础的心理表征（表示外在现实的内在认知的表征，心理学的东西总是很抽象，大家自己理解哈）和认知过程。例如，这些思维是行动还是不行动，是否可控制，其在思维的时间顺序中的位置，或其与其他思维的因果关系。而社会心理学家则在更大的社会背景下研究了反事实思维和认知功能之间的联系。

反事实思维有两个部分。首先，是激活部分，是我们允许反事实思想渗透到我们的意识思维中。第二部分涉及内容，是为事件发生的前提创建新的可能方案。不过激活部分一直是心理学界未解的一个谜，为什么我们允许自己考虑可能对我们有益或有害的其他替代方案。

如今科学界一致的观点认为，人们为什么会以反事实的方式思考，即使这些想法会让我们对结果感到内疚或消极，其中一个重要的原因是纠正错误并避免将来再次出现错误。如，风险规避：人们会有意识地努力避免可能使他们感到不愉快的情况，同时会继续使用反事实思维来思考可以避免该事件发生的方式，并且学会将来避免这些情况再次发生。例如：医院是一个令人不舒服的地方，但是因为在做菜时割伤手指必须来医院，我们可能会想可以通过下次更加小心仔细不被割伤的方式来避免去医院的方法。

回到我们今天的研究，科学家们通过研究发现反事实思维和大脑额叶和前扣带皮层有密切的关系。如果前扣带皮层中的神经元不能正常工作，那么即使这些反事实的替代方案是最好的，也无法在后续发生类似情况的时候转向其他的选择。科学家们同时认为，这也会在一些功能失调性的精神疾病中发生。不过令人欣喜的是，本次研究首次发现非侵入性的低强度超声波可以通过影响反事实思维，令其转向更好的替代方案的方法而精准地调节大脑功能。

在这项研究在灵长类动物猕猴中进行，实验是这样尽心的：猕猴的任务是从各种选择中寻找一种方法。猕猴很快就知道哪种方法是最好的，但在下次的选择中并不总是选择出“最佳”选项。使用功能磁共振成像，研究发现两种不同脑区的活动模式与反事实思维有关，它们位于大脑的前额叶皮层的前侧和前扣带皮层。发现前额叶和前扣带皮层与记忆最佳选择的关联后，研究人员使用低强度超声来调节这个大脑区域的活动并观察其对行为的影响。当神经元受到刺激时，它们的反事实思维就会受到改变。

目前超声波是一种临床上常用的成像工具，例如在怀孕期间的孕妇产检。但是它同时也可以用作治疗方法，特别是用于安全地调节大脑活动。首先由于由超声波引起的机械振动可以引起大脑中电信号的产生或抑制，同时反过来可以用于恢复正常的大脑功能。

本文的主要作者Fouragnan博士解释了为什么这些发现如此重要以及它对未来的治疗的意义：“这是一项非常令人兴奋的研究，主要有两个原因：首先我们发现扣带皮层对于帮助转向更好的选择至关重要，其次低强度超声波可以用于可逆性地改变精确部位的大脑活动。“

Fouragnan博士继续说道：“超声神经刺激是一种早期的非侵入性治疗技术，通过以精确到毫米的精准度刺激脑组织，这有可能改善数百万精神问题的患者的生活。目前，医学上确实存在通过神经调节技术帮助患有严重抑郁症或帕金森症等疾病的人。但是，没有任何技术具有这种精确度，同时保持非侵入性。不够，它还处于早期阶段，下一阶段是进一步开展人体试验，但潜力非常令人兴奋。”

参考文献：

Elsa F. Fouragnan, Bolton K. H. Chau, Davide Folloni, Nils Kolling, Lennart Verhagen, Miriam Klein-Flügge, Lev Tankelevitch, Georgios K. Papageorgiou, Jean-Francois Aubry, Jerome Sallet, Matthew F. S. Rushworth. The macaque anterior cingulate cortex translates counterfactual choice value into actual behavioral change. Nature Neuroscience, 2019; DOI: 10.1038/s41593-019-0375-6

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