《Nature Communications》：Activity in human dorsal raphe nucleus signals changes in behavioural policy
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本研究致力于解析人类背侧中缝核（DRN）这一关键血清素源的行为功能谜题。针对既往共识不足的现状，研究团队设计了一项基于觅食范式的行为任务，揭示了人类会根据环境中奖赏机会的平均价值动态调整其追求或拒绝奖赏的行为策略。核心发现是，DRN的活动特异性且稳健地编码了这种行为策略的转变，而背侧前扣带回皮层（dACC）与前脑岛皮层（AI）的多变量活动模式则负责表征特定奖赏机会相对于环境背景的相对价值。该成果首次在人类层面确立了DRN-dACC-AI环路在环境价值评估与行为策略调整中的核心作用，为理解决策、适应性行为及相关精神疾病的神经基础提供了全新见解。
你是否想过，我们的大脑是如何根据周围环境的变化，灵活地调整自己的行为策略的？比如，在一个满是高价值机会的环境中，我们可能会变得挑剔，只选择最好的；而在机会贫瘠时，我们则可能“饥不择食”。这种动态的决策能力是生存和成功的关键，但其背后精确的神经机制，尤其是大脑中一个名为背侧中缝核（Dorsal Raphe Nucleus， DRN）的关键区域究竟扮演何种角色，在科学界一直众说纷纭，缺乏共识。DRN是向人类前脑输送血清素（一种重要的神经调质）的主要源头，血清素与情绪、动机和决策等多种功能密切相关，但DRN如何具体参与这些高级认知过程，特别是如何编码行为策略的转变，仍是一个待解的谜题。为了解决这一问题，并基于近期动物模型研究的启发，一个研究团队在《Nature Communications》上发表了一项开创性研究，旨在揭示人类DRN活动在行为政策变化中的作用。
为了探究上述问题，研究人员主要运用了结合行为任务与功能磁共振成像（fMRI）的技术方法。他们设计了一项受觅食行为启发的计算机化任务，要求参与者在动态变化的环境中做出是否追逐奖赏机会的决策。同时，利用高分辨率fMRI扫描，采集了包括DRN在内的多个脑深部神经调制核团以及全脑的血氧水平依赖（BOLD）信号。通过建模分析行为数据（计算环境平均价值与策略转变点）并与神经影像数据进行关联，来检验特定脑区的活动模式如何表征环境价值和行为策略。
研究结果
行为策略随环境平均价值而改变
研究人员首先通过行为学分析证实，参与者的决策行为并非随机。他们发现，参与者追逐奖赏机会的倾向性会随着环境中所有可用奖赏机会的平均价值（平均奖励率）变化而发生系统性转变。当环境平均价值较高时，参与者倾向于变得更具选择性，拒绝价值相对较低的奖赏；反之，当环境平均价值较低时，参与者则更可能接受价值较低的奖赏。这种行为模式的转变点可以被量化，并且因人而异，这为后续关联神经活动提供了可靠的行为指标。
DRN活动特异性地信号化行为政策变化
这是本研究最核心的发现之一。通过分析fMRI数据，研究团队发现，唯有背侧中缝核（DRN）的BOLD信号强度与上述行为策略的转变点显著相关。具体而言，当参与者的行为策略发生从“接受”到“拒绝”（或相反）的转变时，DRN的活动会出现相应的显著变化。重要的是，这种关联是特异的：研究检查了其他多个神经调制核团，如腹侧被盖区（VTA）、黑质（SN）等，均未发现类似DRN的与政策变化相关的信号。这强有力地表明，人类DRN的核心功能之一是编码行为策略的更新或转变。
dACC与AI表征奖赏机会的相对价值
与DRN聚焦于策略转变不同，研究人员发现另外两个脑区——背侧前扣带回皮层（dorsal Anterior Cingulate Cortex, dACC）和前脑岛皮层（Anterior Insula, AI）——的多变量活动模式（即多个体素构成的模式）能够追踪“相对价值”。这里的相对价值是指单个奖赏机会的价值减去当前环境的平均价值。这意味着，dACC和AI共同构建了一个关于“在当前环境下，这个特定机会到底有多好”的神经表征。这种表征可能为DRN决定是否改变全局行为策略提供了关键的上下文输入信息。
研究结论与意义
本研究系统性地揭示了人类背侧中缝核（DRN）、背侧前扣带回皮层（dACC）和前脑岛皮层（AI）构成一个协同工作的神经环路，共同负责基于环境奖赏分布的适应性决策。该环路的功能分工可概括为：dACC和AI负责评估和表征特定奖赏机会在当下环境背景中的相对价值；而DRN则基于这些评估，来实施或信号化整体行为策略的转变。这一发现首次在人类层面直接证实了DRN在行为政策控制中的核心作用，将其功能从传统的情绪、动机调节，明确地延伸到高级认知控制领域，即“何时以及如何改变行为方针”。
其重要意义在于：首先，它为解决长期以来关于DRN行为功能的争议提供了关键的人类证据，提出了一个明确的计算神经框架。其次，它揭示了血清素系统（以DRN为代表）如何通过与认知控制脑区（如dACC）和内感受/风险感知脑区（如AI）的交互，来灵活调节行为以适应环境，深化了我们对适应性决策神经机制的理解。最后，这一环路（DRN-dACC-AI）的 dysfunction（功能失调）可能与多种精神疾病相关，例如在抑郁症、焦虑症或强迫症中观察到的决策僵化或异常风险评估。因此，本研究不仅增进了基础神经科学知识，也为未来理解相关精神疾病的病理生理机制及开发新的干预靶点提供了重要的理论依据和新的研究方向。
