超声波技术首次改变人类奖励学习

超声波技术首次改变人类奖励学习

伏隔核是人类大脑中的一个微小元素，当我们经历愉快的事情时，它会被激活，并帮助我们学习导致奖励的行为。

一项新的研究首次表明，它对人类行为的影响可以通过经颅超声刺激（TUS）来改变。

通过一次使用该技术一分钟多一点，研究人员能够影响人们如何学习某些线索和奖励之间的联系。

结果是，他们更有可能重复之前已经获得回报的选择，在取得积极成果后，他们的学习率会提高，而且他们更有可能更快地做出积极的决定。

到目前为止，这种结果只能通过诸如深部脑刺激（DBS）之类的外科手术来实现，其中电极直接连接到人的大脑区域。

然而，参与当前研究的人员表示，他们的结果可能表明 TUS 有潜力作为一种同样有益且非侵入性的替代方案来帮助受神经或精神疾病（如成瘾、抑郁和饮食失调）影响的人们。

该研究发表在期刊上自然交流由普利茅斯大学的研究人员领导。参与其中的还有牛津大学、约翰拉德克利夫医院、普利茅斯 NHS 信托大学医院、布朗大学和退伍军人管理局普罗维登斯医疗系统。

普利茅斯大学超声治疗中心和脑研究与成像中心（BRIC）主任 Elsa Fouragnan 教授领导了这项研究。她说：“几十年来，伏核一直是动机和强化学习理论的中心。它是多巴胺信号和边缘输入汇聚的纽带，决定奖励对我们决策的影响程度。我们已经能够在与冲动相关的特定学习特征和以前不通过手术就无法实现的结构之间建立明确的联系。事实上，我们现在可以以非侵入性和个性化的方式调节这个区域，这为我们提供了非凡的机会。”临床翻译。”

这项研究是普利茅斯大学正在进行的开创性研究的一部分，该研究旨在研究 TUS 对焦虑、抑郁、成瘾和其他神经或精神疾病等疾病的益处。

在这个项目中，研究人员招募了 26 名健康参与者，他们四次访问金砖四国的设施，其中一次是为了计划他们的 TUS 干预，随后进行了 3 次治疗，其中 TUS 应用于他们大脑的不同部位。

超声干预后大约 10 分钟，参与者被放置在扫描仪中，在一个小时内执行一系列任务，同时研究团队监测他们的行为和大脑活动的变化。

参与者在任务中的表现也与接受针对伏核的双侧深部脑刺激电极作为治疗难治性神经性厌食症治疗的一部分的患者的表现进行了比较。

结果表明，DBS 经常使寻求奖励的行为正常化，而 TUS 则具有相反的唤醒效果，但这两者都会导致人们的学习和奖励敏感性发生改变。

这项研究是迄今为止我有幸领导的最重要的研究。我们发现特定的认知过程与大脑深层结构之间存在明显的联系，而以前如果不进行手术就无法达到这种联系。它代表了神经技术的一个转折点，并表明非侵入性超声方法可以影响行为，有一天可能有助于恢复心理平衡。”

Elsa Fouragnan 教授，普利茅斯大学超声治疗中心和脑研究与影像中心（BRIC）主任

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