科学家们揭示了我们所看到的决定是如何通过大脑传递回来的

美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的研究人员发现，基于视觉信息的决策，包括沿着大脑视觉通道向前和向后流动的复杂数据流，会广泛传播到视觉系统中的神经元，包括那些没有被用来做决策的神经元。反馈——比如有关决策的信息返回到检测颜色或形状等视觉特征的神经元——被认为可以帮助大脑专注于与决策相关的视觉信息。这项由美国国家眼科研究所(NEI)的科学家进行的研究发表在《美国医学杂志》上自然通讯．

“为什么以及如何将决策信息传递回大脑的视觉处理部分是一个悬而未决的问题。一些理论假设这种反馈应该是选择性的——只影响那些人神经元NEI视觉决策单元负责人、该研究的主要作者亨德里克·尼恩伯格博士说。“这项研究表明，与决策相关的反馈在空间上是无选择性的，对神经元的影响比人们想象的要广泛得多。”

大脑在许多方面和系统中使用反馈。当一个决定是基于我们所看到的东西时，关于期望或注意力的信息——比如物体在哪里，或者关于它的特征——会被反馈到参与视觉过程的大脑区域，提高参与看到有关物体或事件的神经元的活动。

这类期望的一个例子可能是，开车经过十字路口时，在人行横道上注意一个行人。由于你的注意力，专门检测你右边物体的神经元可能会接收到额外的信号。如果你试图判断这个人是否是你穿红色夹克的孩子，专门检测红色的神经元可能会收到反馈。

研究人员假设，反馈可能有助于大脑专注于难以看到的特征，或者可能有助于稳定正在做出的决定。一些科学家认为，与决策相关的反馈是有选择性的，只会提高参与决策的神经元的活动，而不是无关的神经元。

然而，科学家们想知道，当两种不同类型的信息同时与一个决定相关时会发生什么。是否每种类型的信息都有反馈，这种反馈对决策是否有选择性?

为了回答这个问题，卡特里娜·奎因研究生该研究的第一作者、Nienborg实验室的研究员和同事们训练猴子分辨屏幕上特定位置的物体看起来是凹的还是凸的，同时忽略不相关位置的物体。当动物执行任务时，研究人员记录了参与处理的神经元的活动视觉信息．这些动物很擅长这项任务，有效地区分正确位置的物体，忽略不相关位置的物体。

为了观察与决策相关的反馈是否对位置和深度等相关信息都有选择性，研究人员记录了检测深度的神经元的活动信息以及视觉皮层的空间定位，这是大脑中专门处理视觉处理的部分。

尽管这些动物表现出色，但研究人员在视觉系统中发现了一幅出人意料的微妙的反馈画面。与之前的研究相似，他们发现位置反馈是有选择性的，但位置反馈并不取决于动物所做的决定，它只与动物所做的决定有关位置动物注意到的东西。相反，与物体深度相关的反馈与决策相关，但在空间上是无选择性的，这意味着即使是不可能用于做出决策的深度感知神经元也得到了额外的信息决定相关的反馈。

奎因说:“你可能会认为这种反馈总是根据手头的任务量身定制的，但事实证明我们不能这样假设。”

“这项研究可能指向一种反馈但在某些方面，这些发现提出的问题比它们回答的问题要多。”