过去的神经科学研究表明，在决定下一步行动时，老鼠和其他啮齿动物倾向于在大脑中重播过去类似情况的结果，这反映在大脑某些区域按顺序快速激活。最近，一些研究使用成像技术记录了人脑中与重放相关的类似大脑活动。

伦敦大学学院(UCL)的研究人员开展了一项研究，探索这种对过去积极和消极结果的快速“重播”可以预测人类在可能亏损或获利的情况下做出的选择的可能性。他们的发现发表在《自然神经科学》(NatureNeuroscience)上，揭示了大脑重播与人类计划行为之间可能存在的联系，表明在选择接近或避免某种情况时，人类在心理上代表了他们的选择可能导致的最坏情况。

“这项工作的灵感来自许多关于大脑‘重放’的新发现，”进行这项研究的研究人员之一杰西卡·麦克法登(JessicaMcFadyen)告诉MedicalXpress。“啮齿动物倾向于重播获得奖励的路径(计划去哪里)，但也倾向于重播可能导致电击的路径(计划不去的地方)。所以，当我们不确定路径是否通向时会发生什么奖励还是惩罚?这就是我感兴趣的地方。”

McFadyen及其同事YunzheLiu和RaymondJ.Dolan最近开展的一项研究的主要目标是研究在结果不易推断的情况下，不同的路径如何在人脑中重播。具体来说，他们研究了人类可能会就是否接近或避开给定路径发生冲突的场景，这种困境被称为接近-回避冲突。

“当我们不确定时，选择是留下(避免)还是离开(接近)是很困难的，大脑中的重播可能可以解释我们最终是如何下定决心的，”麦克法登说。“为了验证这一假设，我们使用了一种称为脑磁图的大脑成像技术，该技术需要使用位于头皮上的机器来接收通过人类神经元的微小电流。”

脑磁图使研究人员能够精确测量大脑不同区域的活动爆发及其发生时间。McFadyen和她的同事专门用它来测量重播期间大脑中发生的非常快速的大脑活动爆发，这些活动仅相隔约40毫秒。

他们记录了25名参与者的这些突发活动，这些参与者被要求参加一个简单的基于图片的游戏。在这个游戏中，参与者被呈现在不同的场景中，他们必须选择是接近还是避开特定路径。

“路径只是图像序列，参与者了解哪些序列将以正点(奖金)或负点(无奖金)结束，”麦克法登解释道。“一个关键因素是，如果参与者选择接近，他们可能无法到达他们想要的路径。他们总是有一定的可能性(例如，30%的机会)被送往更危险的路径。虽然当参与者讨论是否要冒险时，我们捕获了我们最感兴趣的大脑活动，即与回避冲突期间的重播相关的活动。”

在他们收集大脑记录后，研究人员使用机器学习来分析它们，并确定在参与者做出新决定时，他们之前看到的哪些图像在大脑中重播。换句话说，他们使用的模型检测到大脑活动序列的重新激活，这些大脑活动序列最初是在参与者最初呈现给定图像时记录下来的。

通过结合参与者做出的决定(即他们是否接近或避免给定情况)分析这些结果，McFadyen和她的同事随后能够确定在参与者决定接近或避免给定路径之前重播了哪些序列。

“我们最大的发现是人类会在最坏情况下走上正轨，”麦克法登说。“如果参与者最终决定完全避免，他们倾向于重播(或者更确切地说是‘模拟’)通向期望但放弃奖励的路径。另一方面，如果参与者最终决定接近并承担风险，他们倾向于重播路径导致可怕的负面结果。这种反事实思维可能是大脑确保我们不会忘记替代结果的一种方式。”

这组研究人员收集的研究结果提供了一些有趣的新见解，即人类在决定是否接近或避免某种情况之前倾向于在大脑中重播过去的经历。在未来，他们可以为探索重播和决策之间联系的其他工作提供信息，同时也可能提高我们对与焦虑症和其他精神疾病相关的问题回避行为的理解。

“这项研究可以带我们去很多地方，”麦克法登补充道。“一个途径是进一步研究如何更好地测量人脑中的回放，因为即使使用机器学习也很难获得可靠的测量。另一个途径是进一步研究回放如何与过去和现在的负面模拟相关联。未来在抑郁和焦虑中起着关键作用。如果我们更好地了解这些模拟发生在大脑的哪个位置，以及它们是自发的还是可控的，那么我们就可以更好地指导心理健康治疗。”

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