眶额叶皮层对奖赏价值编码的影响

作     者：杨茜 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：Benjamin Becker

授予年度：2020年

学科分类：0402[教育学-心理学(可授教育学、理学学位）] 040203[教育学-应用心理学] 04[教育学] 

主      题：眶额皮层 功能近红外光谱技术 价值编码 价值更新 

摘      要：为了确保生存,人类表现出许多目标导向的寻求奖励的行为,如觅食或赚钱。先天的、初级的奖励,如食物,其动机价值会随着饱腹感的增加而暂时降低（感觉特异性饱腹理论）,初级强化物的动机贬值和眶额叶皮层（orbitofrontal cortex—OFC）密切相关。相反,抽象的奖励,比如金钱,代表了习得的强化物（次级奖励）,这些强化物最初是由与初级强化物的联系和学习经验形成的。这些次级奖励是否也会出现与初级强化物类似的短暂的满足感而贬值,以及这种贬值是否会随着初级奖励的贬值而动态变化尚不清楚。另外,我们也不甚清楚次级强化物的价值动态变化是否也和OFC相关。因此,本研究的目标是采用功能近红外技术（functional near infrared spectroscopy,fNIRS）,首先识别处理初级奖励（食物）相关强化物的神经区域,并将其与货币强化物的神经基础联系起来,并探索它们如何通过代谢状态（饥饿与饱足）进行调节。我们以OFC为感兴趣的脑区,探索其在奖赏价值编码和价值更新中的重要作用。实验一,我们招募了30名被试,让被试在饥饿状态下完成选择奖励范式,实验要求被试选择（a）较高价值初级奖励（巧克力牛奶,20ml）;（b）次级奖励（金钱,0.1人民币）;（c）较低价值初级奖励（水,20ml）,选择之后食用/获得相应的奖励,每隔5个试次对所有奖励的愉悦程度评分。实验二,我们招募了35名被试,让被试在饥饿的状态下完成激励延迟范式,每个试次包括提示、延迟阶段（奖励预期）、辨别任务、结果阶段和愉悦评级。提示阶段表明了每一个试次可能会得到的奖励:初级奖励（巧克力牛奶,20ml）、次级奖励（金钱,0.1元人民币）或什么都得不到（控制条件）。短暂的延迟（奖励预期）之后,受试者完成一项辨别任务,即对目标形状做出正确的反应。正确的反应会获得提示阶段的奖励,而错误或太慢的反应将直接没有奖励。结果阶段受试者得到了相应的奖励,最后是对奖励愉悦程度评级。被试完成实验范式同时采用功能近红外光谱设备（fNIRS）技术记录整个任务中的大脑活动。行为上,两个研究都表明初级强化物的奖励效应随着饱足感的增加而降低,这也进一步证实了感觉特异性饱足理论。相比之下,金钱的激励价值在反复试次中反而增强了,这表明,没有发现次级奖励的贬值,随着初级奖励的贬值反而增加次级奖励的激励意义。神经层面,我们发现lOFC（lateral orbitofrontal cortex）在价值更新中的重要作用,饱足状态下lOFC对次级奖励的激活显著高于饥饿状态下,且显著高于初级奖励。从整体上看,非极端饥饿情况下,次级奖励的奖赏价值一直高于初级奖励,表现在神经层面上次级奖励在mOFC（medial orbitofrontal cortex）的激活显著高于初级奖励激活。综上所述,本研究采用fNIRS技术探究眶额叶皮层在价值编码和价值更新中的重要作用。结果表明lOFC和奖赏强化物价值更新相关,而mOFC在整合价值信息起重要作用;lOFC主要负责计算奖赏的当前价值,而mOFC负责将lOFC的信息整合起来,计算其整体的价值属性。本研究进一步证明了OFC是一个功能异质的区域,即不同亚区存在不同的功能。