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基本信息

Title:Temporal-orbitofrontal pathway regulates choices across physical reward and visual novelty

發(fā)表時(shí)間：2026.2.9

發(fā)表期刊:Neuron

影響因子：15.0

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研究背景

新奇的視覺刺激深刻地影響著我們的日常決策。例如，商業(yè)廣告不斷推銷全新的服裝、化妝品或電子產(chǎn)品，許多人常常寧愿花費(fèi)高價(jià)去購買未經(jīng)檢驗(yàn)的新產(chǎn)品，僅僅是為了體驗(yàn)新奇感本身。

在認(rèn)知科學(xué)領(lǐng)域，這種現(xiàn)象被稱為“非工具性新奇偏好”。與為了獲取新知識(shí)或提升未來獎(jiǎng)賞率的探索行為不同，這種對(duì)新奇的追求純粹是為了新奇感本身。然而，這種對(duì)視覺新奇的期待，究竟是如何在價(jià)值決策中與我們對(duì)食物、金錢等“初級(jí)物理獎(jiǎng)賞”的評(píng)估產(chǎn)生交互的？關(guān)于新奇性如何影響?yīng)勝p處理的上下文機(jī)制，目前在很大程度上仍是未解之謎。這限制了我們對(duì)某些精神疾病中異常獵奇和不良行為模式的深入理解。

近期發(fā)表在頂級(jí)期刊 Neuron 上的最新研究中，Ogasawara等人揭示了大腦中一條關(guān)鍵的顳葉-眶額皮層神經(jīng)回路，詳細(xì)闡明了視覺新奇如何與物理獎(jiǎng)賞整合并調(diào)控最終的價(jià)值決策。

Figure 1. Behavioral interaction between physical reward and perceptual novelty

研究核心總結(jié)

本研究通過精巧的行為學(xué)范式、單細(xì)胞電生理記錄以及化學(xué)遺傳學(xué)干擾，層層遞進(jìn)地揭示了決策背后的神經(jīng)計(jì)算邏輯。

Figure 2. AVMTC and OFC neurons reflect physical reward and novelty-reward interaction

一、新奇期待放大獎(jiǎng)賞動(dòng)機(jī)

研究人員訓(xùn)練獼猴在不同的視覺選項(xiàng)中做選擇，這些選項(xiàng)以不同的概率預(yù)測(cè)未來的大或小果汁獎(jiǎng)賞，以及新奇或熟悉的視覺對(duì)象。行為學(xué)結(jié)果顯示，當(dāng)預(yù)期會(huì)看到新奇圖像時(shí)，動(dòng)物對(duì)大口果汁的偏好和動(dòng)機(jī)（通過預(yù)期性舔舐行為衡量）顯著增加。這表明新奇性作為一種調(diào)節(jié)因子，直接增加了大額獎(jiǎng)賞的主觀動(dòng)機(jī)價(jià)值。

Figure 3. OFC is more closely aligned with animals’ weighted preference for reward and novelty

二、AVMTC與OFC的分工與信息流

研究將目光鎖定了前腹側(cè)內(nèi)側(cè)顳葉皮層（AVMTC）到眶額皮層（OFC）的神經(jīng)回路。AVMTC位于視覺腹側(cè)通路的末端，負(fù)責(zé)檢測(cè)和預(yù)測(cè)新奇事物。OFC則接收來自AVMTC的輸入，是負(fù)責(zé)評(píng)估視覺對(duì)象獎(jiǎng)賞價(jià)值的關(guān)鍵區(qū)域。記錄發(fā)現(xiàn)，新奇和獎(jiǎng)賞的預(yù)測(cè)信號(hào)在AVMTC中出現(xiàn)得更早。然而，OFC神經(jīng)元的活動(dòng)能跨越不同任務(wù)情境提供更穩(wěn)定的物理獎(jiǎng)賞價(jià)值表征，并最真實(shí)地反映了動(dòng)物在行為上的主觀偏好。

Figure 4. AVMTC broadcasts novelty-expectation signals to the OFC that integrate novelty signals and reward

三、化學(xué)遺傳學(xué)揭示因果聯(lián)系

為了驗(yàn)證該通路的因果調(diào)控作用，研究團(tuán)隊(duì)使用了化學(xué)遺傳學(xué)（DREADD）技術(shù)，特異性地抑制了從AVMTC到OFC的神經(jīng)投射。令人驚訝的是，切斷這一信息流并沒有破壞動(dòng)物對(duì)單純物理獎(jiǎng)賞的評(píng)估能力。相反，這種干擾導(dǎo)致新奇預(yù)期對(duì)決策偏好的影響力顯著異常地上升。這證明AVMTC-OFC回路在適度調(diào)控新奇事物對(duì)物理獎(jiǎng)賞的干預(yù)中起著關(guān)鍵的因果性作用。

Figure 5. Validation of viral expression for the disruption of the AVMTC→OFC pathway

研究意義

該研究首次明確表明，腹側(cè)視覺系統(tǒng)能夠通過直接投射到前額葉皮層，深度參與并調(diào)控決策過程中的“新奇-獎(jiǎng)賞”交互計(jì)算。這為理解認(rèn)知與情緒的交互提供了全新的生物學(xué)基礎(chǔ)。

Figure 6. Chemogenetic circuit manipulation reveals that the AVMTC→OFC pathway causally impacts the novelty-reward interaction

Abstract

Expectation of perceptual novelty shapes our daily decisions and has an impact on how we evaluate primary rewards. To identify the underlying circuitry, we trained subjects to choose between offers associated with varying probabilities of receiving large juice rewards and experiencing novel objects. Anticipated novelty modulated valuation by increasing both choice preference for and motivational value of large rewards. This novelty-reward interaction was reflected in a circuit comprising anterior ventral medial temporal cortex (AVMTC), implicated in detecting and predicting novelty, and orbitofrontal cortex (OFC), which receives AVMTC inputs and signals the reward value associated with visual objects. Novelty and reward signals were first detectable in AVMTC. However, OFC neurons' activity more closely reflected subjective preference across the reward-novelty offers in our task. Chemogenetic disruption of AVMTC→OFC altered the impact of expected novelty on reward valuation. These results suggest that the ventral visual system contributes to novelty-reward interactions during valuation through direct projections to prefrontal cortex.

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分享人：飯鴿兒

審核：PsyBrain 腦心前沿編輯部

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