运动系统神经元的新作用——调节决策速度！

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@来源：BME康复工程分会 

运动系统神经元有令人惊讶的作用——最新的研究发现，这些运动系统的神经元不仅可以控制运动，而且还会影响运动决策，调节决策速度与决策精度。

在最近发表在PLOS Biology上的一项研究中，鲁汶大学神经科学研究所认知与行为实验室的研究人员发现了一个令人惊讶的现象。Gérard Derosière博士与Julie Duqué教授和蒙特利尔大学的David Thura博士与Paul Cisek教授合作，发现运动系统不但参与运动控制，还参与对决策速度的调节。

 1   决策速度与决策精度的权衡（SAT）

你有没有做过太过仓促的决定，结果导致了糟糕的选择？答案当然是肯定的：随着决策速度的加快，做出好选择的倾向会系统性地降低。这怎么解释呢？根据现有观点，人类和其他动物能够根据行动的冲动随意调整他们的速度-精度权衡(speed–accuracy trade-off ，SAT)，在不同的背景下倾向于谨慎或仓促的决策策略。

这种权衡是无法避免的，但可以根据具体情况，通过偏重决策速度(不利于做出好的选择的倾向)或谨慎决策(不利于决策速度)，对SAT进行监管。

一种新的观点认为，SAT监管依赖于对运动系统施加广泛变化的影响，在仓促的情况下，在全局范围调整运动系统神经元的活动。本研究旨在验证这一假说。

 2   对SAT的经颅磁刺激研究方法

目前关于运动决策的研究似乎表明，快速做出的决策是基于这些神经元活动的整体变化的。然而，这一假设仍然是推测的，而且尚不清楚决策速度是如何受到调节的，因为现在科学家使用的工具还不能准确地记录这些神经元的活动。

鲁汶大学团队想到了使用现有的工具——经颅磁刺激（TMS）——来建立更精确的测量模型。共50名参与者完成了一项任务，任务涉及左右食指之间的选择，其中不正确的选择会导致两种情况下的高或低惩罚，刺激他们强调谨慎或仓促的运动决策。

研究人员对多种运动表征进行了经颅磁刺激(TMS)，在9个手指和腿部肌肉中诱发运动诱发电位(MEP)。MEP的幅度能够反映相应手指和腿部代表的活动变化，以及此时参与者正在考虑选择哪个指数（决策速度或决策精度）。

“通常情况下，TMS被用来测量单个肌肉的诱发电位，”Derosière博士解释说。“在这里，我们刺激了头骨内的几个位置，这使我们能够测量许多肌肉的电位，并以非常好的空间分辨率建立神经元活动变化的详细映射图。“ 结果研究人员首次证明，在仓促的决策背景下，运动皮质活动得到放大，而且受试者在移动双手时，腿部的电位也得到放大，即使他的下肢不做任何运动！

 3   运动系统神经元调节决策速度

数据结果表明，仓促决策会导致运动系统区域活动的广泛放大，尽管这种放大仅限于被选择的一侧大脑。在这种影响的顶端，研究人员发现了运动活动的局部抑制（针对着所倾向于选择的指数——决策速度或决策精度）。因此，倾向于速度而不是准确性的决策似乎依赖于重叠的过程，产生广泛的(但不是全局的)放大和对运动活动的周围抑制。后一种效应可能有助于提高所选表征的信噪比，这得到了单次相关分析的支持，该相关性分析表明相对于谨慎的决策环境，在仓促的情况下，所选择的食指运动表征和其他手指运动表征之间的兴奋性变化具有更强的去耦合。

Derosière博士解释说：“我们已经成功地证明，运动系统神经元不仅控制运动，还能激发行动。”“虽然决策通常与大脑位于眼睛上方的前额叶结构有关，但我们的研究表明，运动系统在我们做出选择的速度和冲动方面的也具有重要的作用。”

这项研究的意义在于证明了运动系统神经元直接参与了健康受试者决策速度的调节。比如在成瘾者(例如，酗酒者)身上，他们冲动地做出决定，做出糟糕的选择。根据这一发现，研究运动系统在这一背景下的作用是有意义的。

内容来源：

https://journals.plos.org/plosbiology/article？id=10.1371/journal.pbio.3001598

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