眶前额叶皮层-杏仁核神经环路对奖赏和厌恶工作记忆的编码
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:91632106
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:60.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:C0906.认知神经生物学
- 结题年份:2019
- 批准年份:2016
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2017-01-01 至2019-12-31
- 项目参与者:汪小京; 严敏仪; 龙亚明; 刘园园; 彭雅伦; 徐婵; 徐骋泽; 徐学涛; 薛雨;
- 关键词:
项目摘要
Everyday, we process and maintain information about rewarding and aversive outcomes while interacting with the environment. However, where and how affective-based working memory is implemented is still not well understood. Preliminary evidence shows that orbitofrontal cortex and the amygdala, two core areas for processing emotion also play important roles in maintaining and processing affective-based information in working memory. Combining non-human primate behavior and electrophysiology as well as computational modeling, we aim to uncover the contribution of orbitofrontal cortex – amygdala circuit to affective-based working memory. We would like to understand: 1) how affective-based working memory is encoded by orbitofrontal cortex – amygdala circuit; 2) how neurons encoding working memory for reward and aversion are distributed in the orbitofrontal cortex – amygdala circuit; 3) how orbitofrontal cortex and the amygdala interact with each other during maintenance of working memory for reward and aversion. This project will not only shine light on how neural circuits involved in processing emotion and working memory interact with each other but also provide us a more comprehensive understanding of the neural mechanisms underlying affective-based working memory.
在日常生活中,我们的大脑不断地处理与奖赏和厌恶相关的信息,并常常需要将这类信息维持在工作记忆来指导抉择行为。然而奖赏和厌恶的工作记忆的神经机制尚不清楚。初步证据显示,眶前额皮层和杏仁核这两个情感神经环路的关键节点,也是对奖赏和厌恶的工作记忆有重要贡献的脑区。本项目将采用非人灵长类动物的行为、电生理实验以及计算建模,探索眶前额皮层-杏仁核神经环路对基于情感的工作记忆的编码。我们将具体探讨:1)眶前额皮层-杏仁核环路的神经元如何编码奖赏和厌恶的工作记忆。2)与编码工作记忆相关的神经元在眶前额皮层-杏仁核环路中如何分布; 3)眶前额皮层、杏仁核在基于奖赏和厌恶的工作记忆过程中有什么交互作用。研究奖赏和厌恶的工作记忆在眶前额皮层-杏仁核环路的表达会帮助我们进一步厘清情感和记忆的神经环路交互作用的关键节点;同时也会让我们对与基于情感的工作记忆相关的神经活动机制有更全面的认识。
结项摘要
在日常生活中,我们的大脑不断地处理与奖赏和厌恶相关的信息,并常常需要将这类信息维持在工作记忆来指导抉择行为。然而奖赏和厌恶的工作记忆的神经机制尚不清楚。初步证据显示,前额叶皮层是这两个情感神经环路的关键节点,也是对奖赏和厌恶的工作记忆有重要贡献的脑区。本项目采用了非人灵长类动物的行为、电生理实验以及计算建模,探索了前额皮层神经环路对基于情感的价值和工作记忆的编码。我们采集了猕猴前额叶皮层几千个神经元的电生理数据并在此基础上建立了神经网络计算模型,获得了以下成果:1)在奖赏和厌恶信息的整合方面,我们发现眶前额叶皮层的神经元在努力成本执行前在奖赏和努力成本两个参照系同时编码选项的主观价值,因而将奖赏和努力成本进行了整合,并且这样的整合由同一群神经元完成。2)在价值的工作记忆编码方面,我们发现前额叶皮层神经元在多个价值编码参考系中编码选项价值和抉择信息,选项价值的工作记忆的编码并不采用经典的持续放电机制,更可能采用群体的动态编码机制。3)抉择结果在工作记忆中维持期间,价值对抉择结果编码的精确性进行调制,被选项价值越高,抉择结果编码的精确性越高。4)我们建构了一个多模块的外侧前额叶皮层结构神经网络模型。模型核心包含两个相互作用的神经元环状子网络。通过调节环状子网络之间交互作用的强度,我们得到了与实验数据高度相似的仿真结果,为的功能性结构及其实现基于工作记忆的抉择结构向行动的转化的神经机制提供了理论支持。这一系列神经机理的探索和发现让我们更深入的了解大脑在经济抉择过程中如何整合多重价值元素并且为相关神经与精神疾病的发病和治疗机理提供了理论框架。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Neuronal evidence for good-based economic decisions under variable action costs
可变行动成本下良好经济决策的神经元证据
- DOI:10.1038/s41467-018-08209-3
- 发表时间:2019-01-23
- 期刊:NATURE COMMUNICATIONS
- 影响因子:16.6
- 作者:Cai, Xinying;Padoa-Schioppa, Camillo
- 通讯作者:Padoa-Schioppa, Camillo
Transforming choice outcome to action plan in monkey lateral prefrontal cortex: a neural circuit model
将猴子外侧前额叶皮层的选择结果转化为行动计划:神经回路模型
- DOI:--
- 发表时间:2019
- 期刊:Neuron
- 影响因子:16.2
- 作者:Man Yi Yim;Xinying Cai;Xiao-Jing Wang
- 通讯作者:Xiao-Jing Wang
共 2 条
- 1
蔡昕颖的其他基金
伏隔核-前额叶皮层神经环路对努力成本的编码和整合机理
- 批准号:31571102
- 批准年份:2015
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:面上项目