超凡蜘蛛侠

中二病

哪怕最小的选择,也会点亮整个大脑_我的网站

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A |     一项由国际合作团队创建的新小鼠脑数据集显示,决策过程会调动整个大脑的神经元活动。                   “即便是可以说相对简单的决策,也会招募到非常多的大脑区域。    

文 | 李舒祺在足球世界,平衡家庭和职业是不少人的难题。近日,NWSL卫冕冠军哥谭足球俱乐部的主教练阿莫罗斯(Juan Carlos Amorós)离队休5周育儿假之前,被频繁问及如何兼顾工作和家庭;比利时球星多库孩子预产期恰好撞上世界杯,陪伴孩子出生的他离队了几天,就被讽刺「离开世界杯就为了剪脐带」?男性免不了被指指点点,女性的处境只会更加艰难——她们要面对的不只是舆论,有的更是付出了整个职业生涯的代价。”加州大学洛杉矶分校神经生物学教授、国际脑实验室(International Brain Laboratory,简称IBL)创始成员之一安妮·丘奇兰(Anne Churchland)说。                   丘奇兰指出,传统的经典模型认为,基于视觉的决策活动路径是:从视觉丘脑传递到初级视觉皮层及其联络区,然后可能到达额叶皮层。

B | 但新的研究结果显示,“也许大脑中存在更多的并行处理,而不是我们原先以为的那种线性、逐层的电路结构。”                    丘奇兰和其他科学家在2017年建立了IBL,这源于他们对以往小规模决策研究的挫折——那些研究往往一次只分析一两个脑区。不过,好在已有女性愿意站出来。

C | 冰岛传奇球员贡纳斯多蒂尔(Sara Björk Gunnarsdóttir)曾7次当选冰岛足球小姐,两度荣膺冰岛年度运动员。2021年3月怀孕之际,她效力于奥林匹克里昂这家顶级女足俱乐部。IBL的目标是大规模地研究大脑如何整合信息并做出决策。俱乐部曾承诺全力支持她,但两个月过去,她没拿到一分钱工资。“我们组成了一个大型团队,因为大家都意识到,只有集体的努力才能在这个长期困扰我们的研究问题上取得突破。”丘奇兰说。她去问队友,发现大家都有工资,只有自己没有。贡纳斯多蒂尔作为欧冠七冠王的一员,与金球奖级别的队友并肩战斗的她,从未设想过自己会处于如此境地。                   经过多年努力,IBL团队在12个实验室间统一了研究方法与设备,最终绘制出了小鼠在执行决策任务时的全脑神经活动图谱。该图谱最近发表在《自然》[1]期刊上。结果显示,与选择和运动行为相关的神经活动几乎遍布整个大脑。同一团队发表的另一篇同期论文也发现,基于先验知识(prior knowledge)的决策过程同样涉及广泛的脑区[2]。

D | 经纪人不断找俱乐部讨说法,法国职业球员工会介入后,国际职业足球运动员联合会(FIFPRO)也介入了。讨薪时间从几周变成了几个月,情况依然没有改善,国际职业足球运动员联合会准备在国际足联层面提起诉讼。

E |                    IBL的实验室通过整合来自139只完成视觉辨别任务小鼠的Neuropixels神经记录数据生成了这幅图谱。每个实验室记录的脑区不同,但合起来覆盖了整个大脑。

F | 最终的数据集跨越了近300个脑区,包含超过62万个神经元的活动,是目前关于决策过程最丰富的数据集之一。未参与该研究的拉德堡德大学脑、认知与行为教授弗洛里斯·德·兰赫(Floris de Lange)评价道。                   IBL已将该数据集公开[3]。德·兰赫表示,这将让研究人员“能够以一种非常简便而强大的方式来检验新的科学假设”。                   挑战传统观点                    IBL选择了一种视觉行为任务——它足够复杂,可以揭示决策过程的不同方面,同时又足够简单,能够在不同实验室中重复实现。里昂女足总监蓬索(Vincent Ponsot)却称:「如果把这件事带去国际足联,你在里昂不会有未来。」「这本该是我人生中最幸福的时刻。我只想好好享受我的孕期,然后回到球队,做出贡献。

G | 」加盟里昂本是她的梦想。

H |                    在实验中,小鼠会看到一个带有黑白条纹的圆形图案出现在屏幕的左侧或右侧,然后它们需要转动一个微小的滚轮,将圆形移到屏幕中央。如果小鼠成功完成任务,就会获得一口水;如果失败,则会听到白噪声作为反馈。在欧冠决赛中进球,与里昂一道登顶是她职业生涯中最引以为傲的时刻。

I | 在此过程中,电极记录下小鼠从看到视觉提示、作出选择、转动滚轮,到最终获得水或噪声反馈时的大脑活动。                   一旦动物看到视觉提示,大脑中一些可预测的区域(包括视觉皮层、丘脑和前额叶皮层)就会出现活动。可惜这个故事终于还是要画上句号。2019/20赛季女足欧冠决赛赛后贡纳斯多蒂尔与队友庆祝2022年5月,国际足联争议解决委员会责令里昂支付贡纳斯多蒂尔怀孕期间直至产假开始前的全额工资。                   与选择相关的神经活动不仅出现在皮层区域(这与以往研究一致),还出现在下丘脑、后脑和小脑等皮层下区域。这一发现挑战了“只有少数特定脑区编码决策信息”的传统观点,支持了“决策相关信息在大脑中广泛分布”的新理念。争议解决委员会强调俱乐部「照护义务」的缺失:怀孕期间俱乐部没有联系她,没有跟进她的情况,更没有关注她的身心健康——无论是作为员工,还是作为一个人。收到裁决理由后,这支刚刚加冕为八冠王的球队决定不再上诉。

J |                    “令人惊讶的是,几乎到处都能看到与选择有关的神经活动。”宾夕法尼亚大学的神经科学副研究教授Long Ding说道,他并未参与这项研究。贡纳斯多蒂尔赢了。更重要的是,她给整个足坛上了一课:女球员不该被迫在「成为母亲」和「继续踢球」之间二选一。                   与运动和反馈相关的信号也遍布整个大脑:在记录的脑区中,有81%包含可以预测动物滚轮速度的信息;几乎所有被记录的脑区——包括那些与奖励无直接关联的区域——都能准确预测小鼠是否获得奖励,其中丘脑、中脑和后脑的活动最为强烈。贡纳斯多蒂尔与孩子国际职业足球运动员联合会2017年发布的报告显示,只有2%的女足球员是母亲,47%的女足球员为了组建家庭提前退役。

K | 国际职业足球运动员联合会新任法律总监布鲁内沃德(Alexandra Gomez Bruinewoud)遗憾地承认:「我们曾查阅是否有体育项目在国际层面规范孕产权益,结果发现并没有。

L |                    当小鼠在实验中更频繁地看到圆形出现在屏幕一侧时,它们会逐渐将这种“先验信息”融入下一次的决策之中。研究团队在第二项研究中报告,这种信息广泛分布在大脑的20%至30%区域中,包括早期视觉通路中的感觉处理区域,如背外侧膝状体(dorsal lateral geniculate)。                   这些发现推翻了长期以来的观点——即“先验信息”只会在最后一步才被整合到高级皮层或决策区的过程中。」很快,布鲁内沃德所在的协会便制定了一份政策文件,提交给国际足联。

M | 丘奇兰表示:“新的结果表明,先验信息在整个决策过程中都会发挥作用。”                    总体而言,这些研究提示我们,目前关于决策机制及其控制脑区的模型可能过于局限,其他尚未探索的脑区也可能同样重要。                   尽管分析表明,即使在感觉处理的早期阶段,大脑的分布式网络中也包含与决策相关的信息,但这并不意味着存在因果关系。

N | 2024年6月1日,国际足联公布了关于职业女性球员和教练工作条件的新规定,重点关注孕产权益。

o | Ding指出,未来的研究需要确定这些信息是如何被实际用于下一次决策或学习的。                   德·兰赫指出,这一详尽的脑图为后续实验奠定了基础,并可能成为一个“资料库”,帮助神经科学家在自己的实验室中验证结果。

p | 同年,国际职业足球运动员联合会发布了《产后重返赛场指南》,旨在帮助运动员更好度过怀孕及产后阶段。贡纳斯多蒂尔就是参与制定该指南的工作组成员之一。贡纳斯多蒂尔树立了一座丰碑联赛层面,情况也有所改善。WSL球员产假前14周可以拿到100%周薪;带薪产假之外,NWSL的集体协议已经把建家福利、育儿补贴、心理健康假等纳入球员保障体系;Liga F的集体协议更是点明,合同最后一年怀孕的球员有权以同等条件续约一年,且俱乐部必须设置托儿所和哺乳室……女子足球真正的进步,不只是踢更多比赛、赚更多钱。

q | 正如贡纳斯多蒂尔所言:「这不仅仅是生意。

r | 更关乎一名劳动者、一名女性和一个人。」

s | 最终,这些研究强调了大规模、多实验室合作的重要性,尤其是在研究大脑活动时。                   该国际合作组织如今已扩展至21个实验与理论神经科学实验室,并成立了一个名为IBL 2.0的新团队,计划与新的合作伙伴共享他们积累的工具与经验。丘奇兰表示:“我希望我们的研究能说明,当更多人联合起来时,他们能完成超越单个实验室能力的工作,并为整个领域带来关键性的洞见。”                    参考文献:          [1] International Brain Laboratory., Angelaki, D., Benson, B. et al. A brain-wide map of neural activity during complex behaviour. Nature 645, 177–191 (2025).          [2] Findling, C., Hubert, F., International Brain Laboratory. et al. Brain-wide representations of prior information in mouse decision-making. Nature 645, 192–200 (2025).          [3] https://viz.internationalbrainlab.org/                    原文:https://www.thetransmitter.org/decision-making/everything-everywhere-all-at-once-decision-making-signals-engage-entire-brain/                    本文来自微信公众号:神经现实,作者:Claudia López Lloreda,译者:EY。

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