NeuroFUS重磅新论文分享: 前额极-颞叶回路决定了社交信息对猕猴决策的影响

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NeuroFUS新论文分享（Neuron）: 前额极-颞叶回路决定了社交信息对猕猴决策的影响

2024-04-17 13:45

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2024年1月3日《Neuron》杂志（影响因子18.688/Q1）刊发了来自英国牛津大学实验心理学系Ali Mahmoodi等人的研究论文，题为：A frontopolar-temporal circuit determines the impact of socialinformation in macaque decision making (前额极-颞叶回路决定了社交信息对猕猴决策的影响)，本研究本研究通过研究猕猴的决策过程，发现了一个前额极-颞叶回路，该回路决定了社交信息对决策的影响，并且其作用取决于社交信息的可靠性。研究通过经颅超声刺激（TUS）可逆地干扰dmFPC活动导致猕猴在社会信息可靠时无法被引导，但在社会信息不可靠时更有可能使用它。相比之下，对mSTS的干扰会统一降低社会信息对行为的影响。

研究中使用NeuroFUS经颅聚焦超声刺激系统，采用CTX-250换能器，并利用Brainsight2神经影像导航系统提供精准定位。

论文原文参见 DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2023.09.035 ‍或致电400-880-8790索取。

Highlights：

猕猴的dmFPC活动随社会信息可靠性而变化
当社会信息影响行为时，mSTS-dmFPC相互作用发生
当dmFPC受到干扰时，社会信息的影响在信息可靠时减少
当dmFPC受到干扰时，社会信息的影响在信息不可靠时增加

论文摘要翻译如下：

在选择时，灵长类动物不仅受个人对物体的个人经验指导，还受到社会信息的影响，比如他人对物体的态度。至关重要的是，这两种信息来源——个人经验和社会衍生的信息——在可靠性上存在差异。为了做出**选择，有时候必须覆盖个人经验的选择指导，转而遵循社交线索，有时候则必须做相反的选择。背内侧前枕叶皮质（dmFPC）追踪社会信息的可靠性，并决定是否应该被注意以指导行为。为了做到这一点，dmFPC活动与中上颞沟（mSTS）区域进入特定的互动模式。通过经颅超声刺激（TUS）可逆地干扰dmFPC活动导致猕猴在社会信息可靠时无法被引导，但在社会信息不可靠时更有可能使用它。相比之下，mSTS的干扰会统一降低社会信息对行为的影响。

利用ChatGPT总结如下，供参考：

背景信息:

论文背景: 在决策过程中，个体不仅依靠个人经验，还依赖于社交信息，而这两种信息的可靠性是不同的。为了做出**选择，个体有时需要忽略个人经验的指导，而转而遵循社交线索，有时则需要相反的做法。

过去方案: 过去的研究已经表明社交信息对行为有影响，但对于非人类灵长类动物如何灵活地从个人信息转向社交信息仍然不清楚。

论文的Motivation: 本研究旨在探索非人类灵长类动物如何根据社交信息的可靠性来接受或拒绝社交影响，并揭示其神经基础。

方法:

a. 理论背景:

Mahmoodi等人的研究调查了恒河猴在决策过程中如何利用社会信息，并确定了涉及背外侧额枕皮质（dmFPC）和中上颞沟（mSTS）的神经回路，该回路根据其可靠性调节社会信息的影响。

b. 技术路线:

该研究集中在社会情境中的计算问题，特别是学习和决策阶段。

通过测试动物来衡量社会信息的可靠性，并选择更可靠的信息源。

在不一致的试验中，动物需要根据可靠性决定跟随哪个信息源。

选择受面部方向和物体影响，准确性在两种情况下的不一致试验中都有所下降。

脑活动分析显示，在面部不一致试验中，背外侧额枕皮质（dmFPC）的活动较高，而在物体不一致试验中，外侧视皮质（EVC）更活跃。

dmFPC在社会信息可靠时促进其影响，并在不可靠时抑制其影响。

结果:

a. 详细的实验设置:

实验1集中在使用恒河猴面部进行重复抑制实验，共进行了10个fMRI会话，每个会话包含140个二选一试验。

实验2通过使用恒河猴面部和物体进行二选一试验，共进行了16个fMRI会话，每个会话包含150个试验。

实验3使用经颅超声刺激（TUS）针对恒河猴的特定脑区进行了四种条件的实验。

b. 详细的实验结果:

脑活动分析显示，在面部不一致试验中，背外侧额枕皮质（dmFPC）的活动较高，而在物体不一致试验中，外侧视皮质（EVC）更活跃。

实验3中TUS Protocol技术要点：

使用NeuroFUS经颅超声刺激器，采用4阵元的CTX-250换能器，刺激包括30ms的超声脉冲，总刺激持续时间为 40 秒，空间峰值脉冲平均强度（ISPPA）在水中（自由场）为60.0 W/cm2.
换能器与一个充满脱气水并用乳胶膜密封的透明耦合锥配对。
动物的头骨被剃光，皮肤上涂抹超声凝胶，以确保超声换能器与动物头部之间的超声耦合。
通过Brainsight神经导航系统定位换能器，使焦点位于目标脑区中心。
实验3中的经颅超声刺激（TUS）包括前额极皮质(FPC)、中上颞沟(mSTS)、外侧条视皮质(EVC)和Sham四种刺激条件。
所有目标均双侧超声处理共 80 秒，每个半球对目标施加 40 秒的刺激（FPC 除外，由于目标在中线上，因此仅刺激 40 秒），Sham条件则不施加刺激。
每种条件被重复四次，每只动物总共进行16次会话，针对每只动物，刺激位点的顺序是伪随机化的。
作为对照的假刺激与真刺激相同设置，只是没有应用超声。在假刺激期间，超声换能器被随机放置在一个目标部位。
每次刺激会话之间至少间隔24小时，以避免任何残留效应。
在刺激后，猴子被移至另一个房间进行行为会话。
每个行为会话包括100次试验，分为两个条件块：面部条件和物体条件。
与实验2相比，行为会话的**区别是行动-结果延迟时间（300ms）。
每次试验后都有3到5秒的试验间隔。
由于动物T和V在这个实验中表现出了侧向偏好，他们被强制性地要求每七次试验按左右传感器以获得一滴果汁，以减少他们的侧向偏好。