基于静息态功能连接的纹状体-前额叶网络差异揭示游戏化两阶段决策任务的行为神经机制

研究人员为验证游戏化两阶段决策任务的行为神经效度，通过静息态功能连接(rsFC)技术探究健康成人(n=48)的决策策略差异。发现习惯性行为与纹状体(NAc)-左缘上回、丘脑-楔前叶连接减弱相关，目标导向行为则与额极-枕极连接增强相关。该研究首次证实任务行为可反映静息脑网络差异，为临床成瘾及强迫症研究提供新工具。

　　

在人类复杂的决策过程中，习惯性与目标导向系统的博弈始终是神经科学的核心命题。传统两阶段决策任务虽被广泛使用，却因奖励结构不合理、指令表述模糊等问题饱受质疑——当受试者发现深思熟虑的策略反而不如"无脑"选择更高效时，谁还会费心构建认知模型？更棘手的是，这些实验室任务究竟测量的是真实的决策倾向，还是单纯的注意力或工作记忆差异？

针对这些痛点，澳大利亚莫纳什大学(Monash University)的研究团队开发了"动物救援"游戏化任务。这个基于Kool改良版的范式通过动画叙事和奖励机制优化，首次将静息态功能连接(rsFC)技术引入验证体系。发表在《NeuroImage》的研究揭示：当大脑处于静息状态时，习惯型决策者表现出纹状体(NAc)与左缘上回、丘脑与楔前叶连接减弱；而目标导向型决策者则显示额极-枕极连接增强。这些差异与临床强迫症(OCD)、成瘾疾病的神经特征高度吻合，为行为成瘾的神经机制研究开辟了新视角。

研究采用多模态技术组合：1) 基于MATLAB的强化学习模型计算混合权重参数(w)；2) 7T多回波多波段fMRI采集静息态数据，通过CONN工具箱进行标准化预处理；3) 哈佛-牛津脑图谱定义12个种子点(含NAc、丘脑、额极等)；4) 采用FDR校正的种子点分析考察rsFC差异；5) 韦氏成人智力量表(WAIS-IV)数字广度测试控制工作记忆干扰。

主要发现包括：

纹状体网络差异：低w值(习惯型)受试者双侧NAc至左缘上回、左丘脑至楔前叶的rsFC显著减弱。这与OCD患者皮质-纹状体-丘脑-皮质(CSTC)环路异常的研究高度一致，提示游戏行为可捕捉临床相关神经特征。

前额叶网络重构：高w值(目标导向型)受试者呈现额极-枕极连接增强，而额极与右额下回、左额上回连接减弱。意外发现视觉注意网络的参与，反映游戏化任务对视觉信息整合的特殊需求。

认知干扰验证：尽管工作记忆测试分数与w值无直接关联，但控制该变量后，纹状体网络差异消失，仅额叶连接保持显著。暗示目标导向决策虽不依赖工作记忆容量，但涉及更复杂的认知资源调配。

这项研究的意义在于三维突破：方法学上，首次建立游戏化任务与静息态神经标志物的关联；理论上，证实决策倾向具有稳定的神经特质；临床上，为成瘾和强迫症的早期识别提供可量化指标。局限性在于样本量(n=48)可能掩盖细微效应，且未纳入极端w值群体。未来研究可结合动态功能连接(dFC)技术，或如Chopra团队开发的跨疾病预测模型，进一步揭示决策神经网络的时变特征。