《Scientific Reports》：Single-pulse TMS functional mapping of sensorimotor cortex during decision-making task
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本研究通过单脉冲经颅磁刺激（spTMS）结合漂移扩散模型（DDM），探究感觉运动皮层在知觉决策不同阶段的特异性贡献。研究人员在30名健康参与者完成视觉决策任务时，分别于刺激呈现后200ms和800ms对运动皮层进行刺激，发现PMdc区域仅缩短非决策时间（NDT），而M1和S1区域则呈现NDT减少与证据累积时间（EAT）增加的拮抗效应。该研究为解析决策神经机制提供了新方法。
当我们每天做出"按电梯按钮"或"避开障碍物"这类看似简单的决策时，大脑其实正在上演一场精密的神经计算盛宴。知觉决策（perceptual decision-making）作为连接感觉输入与行为输出的关键认知过程，涉及感觉编码、决策形成和运动执行三个紧密衔接的子过程。然而，传统研究方法难以厘清特定大脑皮层在这些子过程中的动态贡献，这成为揭示决策神经机制的瓶颈问题。
近日发表于《Scientific Reports》的研究创新性地将单脉冲经颅磁刺激（single-pulse transcranial magnetic stimulation, spTMS）与漂移扩散模型（drift diffusion model, DDM）相结合，成功解析了感觉运动皮层在决策不同阶段的特异化功能。该研究通过精确时程的皮层干预，首次发现运动前区与初级运动/感觉皮层对决策子过程产生截然不同的调控模式，为理解决策神经环路提供了新视角。
关键技术方法：
研究招募30名健康受试者完成复杂视觉刺激的右手反应任务，在刺激呈现后200ms和800ms两个时间点，对感觉运动皮层施加spTMS干预。通过DDM模型将行为数据分解为非决策时间（non-decision time, NDT）和证据累积时间（evidence accumulation time, EAT），结合神经元导航系统精确定位刺激靶点（包括背尾侧运动前皮层PMdc、初级运动皮层M1和初级体感皮层S1）。
研究结果：
- 1.
区域特异性调控模式
刺激PMdc仅选择性降低反应时（reaction time, RT），表现为NDT缩短，提示该区域专司运动准备过程。
- 2.
拮抗性调控现象
M1与S1刺激产生双向效应：NDT减少的同时伴随EAT延长，导致RT无显著变化，揭示这些区域同时参与运动执行与感觉整合。
- 3.
时程特异性效应
早期（200ms）刺激主要影响决策形成，晚期（800ms）刺激更显著改变运动执行，证实决策子过程具有不同的时间动力学特征。
研究结论与意义：
本研究通过spTMS-DDM联合范式，首次证实感觉运动皮层在决策过程中存在功能分化：PMdc专门调控运动准备环节，而M1/S1则对运动执行和感觉整合产生拮抗性影响。这种精细的时空解析能力使得研究者能够像"神经手术刀"般分离决策子过程，不仅为认知障碍疾病的干预靶点选择提供新依据（如针对特定决策缺陷的经颅磁刺激治疗方案），更开创了认知神经研究的新范式——通过物理干预与计算建模的结合，实现对人脑高级功能的因果性解析。
