生活中，你是否常常陷入“选择困难症”？点奶茶选口味纠结半小时，网购时纠结颜色与款式，甚至周末计划也要在“宅家躺平”和“出门社交”中挣扎半天……这些看似简单的选择背后，隐藏着大脑复杂的决策机制。大脑究竟是如何快速计算“概率”与“收益”的双重价值的呢？近日，发表于1区杂志Nature Communications的研究Dynamic coding and sequential integration of multiple reward attributes by primate amygdala neurons通过巧妙的实验设计，将大脑复杂的决策拆解为“流水线作业”，精准定位杏仁核如何分阶段组装决策信号，为理解“选择困难症”提供了细胞级别的解释框架。研究发现灵长类动物的杏仁核神经元竟能像“动态计算器”一样，分阶段处理不同奖励属性，并整合成风险与价值信号。
研究方法
一．实验对象
研究选取了两只成年雄性恒河猴（非人灵长类动物，大脑决策机制与人类高度相似）作为实验对象，研究大脑里杏仁核神经元是怎么工作的。
二． 实验任务设计
研究人员在电脑的控制下，依次给猴子展示两个视觉线索。第一个是“中奖概率”，也就是猴子有多大可能获得奖励，这个概率可能是 25%、50% 或者 75%。第二个是“奖励量”，也就是猴子如果获得奖励，能拿到多少，这个数量可能是 0.1 毫升、0.3 毫升、0.5 毫升、0.7 毫升或者 0.9 毫升的果汁。目的：区分大脑对“中奖概率”和“奖励量”的独立处理阶段，避免信息混杂。
研究人员海进行了风险选项设计：引入“倒U型风险模型”，低风险选项：稳定获得少量奖励（如“100%得1颗葡萄”）；高风险选项：概率性获得高奖励（如“50%得4颗葡萄，否则0颗”）。目的：模拟人类面对“稳妥小收益” vs “冒险博大奖”时的神经计算。
图1 顺序奖励预测任务和奖励引导行为
神经记录：
在猴子执行任务的同时，研究人员用特殊仪器记录猴子杏仁核中单个神经元的活动情况。神经信号经过放大后在示波器上实时监测。研究人员会在线观察和筛选神经元的脉冲信号，把符合要求的神经元活动记录下来。
记录设备：植入微电极阵列到猕猴杏仁核的4个关键子区（如外侧核、基底外侧核）。
数据规模：全程记录483个神经元的活动，捕捉毫秒级电信号变化（相当于每秒拍摄1000张神经元“工作快照”）。
信号解析原理：神经元放电频率升高→表示该脑区正在“努力编码”当前信息；
放电模式改变（如从持续放电转为脉冲式放电）→反映信息处理阶段切换。
其实就相当于给神经元们开了一个“工作记录会”，看看它们在面对不同奖励线索时是怎么“聊天”和“传递信息”。
三． 数据分析方法：
抽象编码分析：
测试“概念理解”能力：用不同视觉符号（如扇形图、彩色方块）表示相同概率（如30%）。
关键问题：神经元能否无视图案差异，只对“30%”这一抽象概念响应？
解法：统计同一神经元对不同符号的响应一致性。
动态群体解码模型：
步骤1：用回归模型量化单个神经元对“概率/奖励/风险”的敏感度（例：神经元A专门负责盯风险值，神经元B专门负责盯奖励量）。
步骤2：整合数百神经元信号，构建“分布式决策仪表盘”——可以理解为一群神经元“在线投票”：每个神经元贡献一票，最终结果由群体信号加权决定。
行为关联验证：
对比神经活动峰值与猕猴实际选择：
若高风险选项激活中央核→猕猴更可能冒险
若外侧核持续编码概率→猕猴选择更谨慎。
研究结果
一． 奖励概率
研究发现，30%的杏仁核神经元能够编码奖励概率，其中57%的概率编码神经元能够跨不同的视觉线索格式进行编码，表明存在一种抽象的、与刺激无关的概率编码方式。例如，某个神经元对不同视觉线索指示的概率变化呈现一致的活动变化，无论视觉线索是彩色分形图案还是单色扇区刺激。
图2 杏仁核神经元奖励概率的抽象和线索特异性编码
二． 奖励幅度
25%的杏仁核神经元对奖励幅度敏感，其中部分神经元仅对幅度编码，而另一些神经元则在编码概率后接着编码幅度，展现了动态的概率到幅度的转换模式。例如，某个神经元在概率线索呈现时活动与概率相关，在紧接着的幅度线索呈现时活动又与幅度相关。
杏仁核神经元对风险的编码：20%的杏仁核神经元能够编码基于概率和幅度信息整合而来的风险信号。这些神经元的风险信号既可以通过概率单独推算，也可以通过概率和幅度的整合来推算，且这两种风险信号在时间上存在先后顺序。例如，某个神经元在概率线索呈现时就开始编码基于概率的风险，在幅度线索呈现后又进一步整合幅度信息更新风险编码。
图3 概率和奖励幅度的顺序编码
图4 杏仁核中的风险神经元
三． 群体神经元的解码准确性
通过解码分析发现，在概率线索呈现时，群体神经元能够较为准确地解码概率和期望值；在幅度线索呈现时，能够高精度地解码风险和幅度，且解码准确性随着参与解码的神经元数量增加而提高。例如，在概率线索阶段，使用所有记录的神经元进行解码时，对高概率和低概率的解码准确率显著高于偶然水平。
图5 杏仁核神经元价值成分和风险的群体解码
可见当你选择困难的时候，你大脑中的“头脑特工队”成员们正在“开会”，分工协作商讨决策。
想象你在游戏厅玩抓娃娃机：
步骤1：机器先亮灯显示“本次成功率30%”（相当于概率线索）→此时杏仁核部分神经元开始计算“值不值得试”。
步骤2：屏幕弹出“奖品是限量版公仔”（奖励幅度线索）→另一批神经元加入评估“奖品有多心动”。
步骤3：大脑自动整合信息——“30%成功率+超想要公仔=拼一把！”（200ms内完成整合）→你投下了游戏币1。
整个过程通过电极记录，就像给大脑决策过程装了“行车记录仪”。
研究结果不仅增进了我们对大脑决策机制的理解，还为探索焦虑、抑郁等精神疾病中奖励预期功能障碍的神经基础提供了新的视角。未来的研究可以进一步探讨杏仁核与其他脑区（如眶额叶皮层）在奖励信息整合和决策过程中的相互作用，以更全面地解析大脑的决策神经环路。
撰写：丝瓜
编辑：小饼干
