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《Science | 通过操纵灵长类动物的中额神经回路来平衡风险回报决策》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-01-06

  • 2024年1月4日，京都大学等机构的研究人员在Science上发表了题为Balancing risk-return decisions by manipulating the mesofrontal circuits in primates的研究论文。

    决策总是伴随着一定程度的风险，更病态的冒险决策表现为赌博障碍。在高风险-高回报(HH)和低风险-低回报(LL)选择任务训练的猕猴中，该研究发现腹侧第6布罗德曼区(6V区)可逆的药物失活损害了决策的风险依赖性。从腹侧被盖区(VTA)到6V腹侧的中额叶通路的选择性光遗传激活导致对HH的更强偏好，而从VTA到6V背侧的通路的激活导致对LL的偏好。最后，计算解码捕获了行为偏好的调节。该研究结果表明，VTA输入区域6V决定了HH和LL之间的决策平衡。

    该研究结果有助于增进对动物行为和人类决策过程的理解，对于深入探索决策神经生物学意义重大。

  • 原文来源：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adj6645
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相关报告

  • 《多供电回路下的实际最大需量》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：武春亮
    • 发布时间：2024-08-28
    • 我们先看一个双路供电的结构，最为常见的场景就是商业用户，比如商场、酒店和写字楼等。 在之前单一制和两部制用户转化中，我们重点分析的就是这类用户。也在《单一制与两部制：历史数据的风险》一文中对这种供电拓扑结构下的基本电费风险做了一定的探讨。 这种供电结构是高可靠性供电，双路可以分裂同时使用，各带各的负荷，也可以一用一备使用，不过备用的线路在产权分界点处务必是热备的状态，即该点有电压，要带电。 如果用户选择的是一用一备，那么只要这个月备用线路不启用，计量结构就类似于单供电线路结构。 全部负荷的电量和实际最大需量由一块表计量，和之前讨论的场景一样，没有什么区别。 如果用户选择的是分裂运行，两边高压母联处于分闸状态，变压器也各司其职，那么表计单独计量后，数据合并结算。 对于负荷电量，表计电量之和就是实际负荷的使用电量。 但对于实际最大需量，却不然。 我们尝试这样对比，如果总用电量是一个支路供电，单块表计来计量，计量到的实际最大需量为A。 而现在将电量拆分成两处计量，而且每块表计单独计量实际最大需量，分别为B1和B2的话，那么A必然不会大于B1和B2之和。 因为单表所计量的实际最大需量发生时间并不一定和两块表所计量的实际最大需量发生时间一致。 而负荷的非同步率使得这个不等式成立。 那么也就是说，分裂运行时用户计费的实际最大需量并非是整体电量应该对应的实际最大需量。 在结算时，多计量点隶属同一用户，电量和需量合并结算，但因为单独计量的关系，导致了实际最大需量增大。 从技术上来说，完全可以通过计量标记的电量计量数据来拟合真实的实际最大需量，但碍于并没有相关政策提及此事，所以电网在结算需量电费的时候，只会看计量表，而不会看用户总体。 所以这里是一个可以讨论的点，一个多表计用户的实际最大需量究竟该如何计量，又该如何结算？选择了高可靠性供电后，缴纳了一笔高可靠性供电费，基于实际最大需量结算基本电费时的实际最大需量究竟该如何界定？ 现行的政策下，单独计量，统一结算的局面不会改变，也就是说只要用户选择了这种供电结构下的分裂运行，那么势必会发生这样的结果。 但如果用户选定了某种运行方式，或是分裂运行，或是一用一备，而且主观并无意愿在当月修改自己的运行方式。 可因为电网检修或者线路故障导致用户的运行方式改变，进而被动发生表计实际最大需量增大的问题，这个增大的需量该如何处理呢？ 我们再分析下这两种情况，如果用户是一用一备，当月因为电网问题所用线路故障停用一段时间，所备线路启用，则备用线路所计量的实际最大需量应当和原线路计量出的实际最大需量取最大值作为结算依据，而并非是二者之和。 如果用户是分裂运行，当月因为电网问题某条线路故障停用一段时间，另一条线路带全部负荷，那么未发生故障线路的计量表如果发生实际最大需量增大的情况，应该酌情扣减。 毕竟，这些表计实际最大需量增加的情况，并非是用户行为或者是单纯的负荷用电量增大，而是相同的用电量分配在不同的供电支路里所致。 宁夏回族自治区曾在《自治区发展改革委关于明确相关电价执行方式的通知》（宁发改价格（管理）[2023]542号）一文中有如下规定： “多路电源供电用户，因供电设施检修等供电企业原因造成电能表记录需量增大的，经用户和供电企业双方确认后，其需量增大部分予以扣减（具体可按各计量点96点分时段电量之和计算计费需量）。” 这是一项合理的结算规则，难能可贵。不过依然让我有所不解的是如何通过表计数据精确地分析出“需量增大部分”？ 恐怕会依照另一表某日的典型负荷数据了，或者是双方协商出来一个数值，别管是否精确，只要双方同意即可。 这也算是一种进步了，谁引起的结果，谁就要承担后果。 电网的行为导致用户更换供电回路而使得计量实际最大需量增大的事儿，理应被合理扣减。 今后315kVA以上的新增商业用户都是两部制电价了，因为高可靠性供电的方式使得其基本电费大概率选择按照实际最大需量缴纳。 所以用户双回路，乃至多回路的运行方式，都是该值得分析和重视的行为。 合理规则下的费用节约，也是用电少花钱的意义所在。
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  • 《在睡眠中操纵特定的脑电波会改变学习或忘记新技能之间的平衡》
    • 来源专题：生物安全网络监测与评估
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2019-10-08
    • 加州大学旧金山分校研究人员的一项新研究显示，睡眠大脑中不同的电活动模式可能会影响我们记得还是忘记前一天学到的东西。研究人员说，科学家通过调节动物睡觉时的脑电波，可以影响大鼠学习新技能的能力，这表明在增强人类记忆力或忘记创伤经历方面潜在的未来应用。 在10月3日在线发表在《细胞》杂志上的这项新研究中，神经病学副教授，加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所成员Karunesh Ganguly博士领导的研究小组使用了称为光遗传学的技术来抑制特定类型随意睡觉的大鼠大脑活动的变化。 这使研究人员能够确定在睡眠过程中看到的两种截然不同的慢脑波，分别称为慢振荡和三角波，分别增强或减弱了新近学习的技能所涉及的特定脑细胞的发射-在这种情况下，如何操作大鼠可以通过神经植入物控制大脑的喷水嘴。 Ganguly说：“我们惊讶地发现，通过减少睡眠中这些不同类型的脑电波，可以使学习更好或更糟。” “特别是，三角波是睡眠的重要组成部分，但对它们的研究较少，并且没有人将其归因于它们。我们认为，这两种类型的慢波在睡眠期间会竞争以确定是否合并和存储了新信息，否则被遗忘。” Ganguly补充说：“将特定类型的脑电波与遗忘联系在一起是一个新概念。” “关于增强记忆的研究更多，关于遗忘的研究较少，而且它们往往彼此孤立地进行研究。我们的数据表明，两者之间存在着不断的竞争-两者之间的平衡决定了两者之间的平衡。我们记得的。” 一些睡眠要记住，其他人要忘记 在过去的二十年中，数百年来对睡眠在记忆形成中起重要作用的人类直觉越来越受到科学研究的支持。动物研究表明，与构成新任务或新经历的初始记忆有关的神经元在睡眠期间会重新激活，以巩固大脑中的这些记忆痕迹。许多科学家认为，忘记也是睡眠的重要功能-也许是通过消除不重要的信息来使头脑整洁的一种方式。 缓慢的振荡和三角波是所谓的非快速眼动睡眠的标志，至少在人类中，这种睡眠占一夜睡眠的一半以上。有证据表明，这些非快速眼动睡眠阶段在巩固各种记忆（包括运动技能的学习）中发挥着作用。在人类中，研究人员发现，例如，在非快速眼动睡眠的早期花费的时间与更好地学习简单的钢琴即兴演奏有关。 Ganguly的团队开始研究睡眠在学习中的作用，这是他们不断努力开发神经植入物的一部分，该神经植入物将使瘫痪者更可靠地控制大脑的机器人肢体。在实验室动物的早期实验中，他指出，当动物在两次训练之间睡觉时，它们操作这些脑机接口的能力得到了最大的改善。 Ganguly说：“我们意识到我们需要了解睡眠期间学习和遗忘的发生方式，以了解如何将人工系统真正整合到大脑中。” 脑电波竞争确定睡眠中的学习 在这项新研究中，将十几只大鼠植入电极，以监测大脑运动皮层中少数选定神经元之间的放电，这涉及构思和执行自愿运动。产生特定形式的神经发射使大鼠能够控制笼子中的饮水管。从本质上讲，这些老鼠在进行一种生物反馈-每只老鼠都学会了如何以独特的新模式将小的神经元集合一起发射，以移动水龙头并取水。 Ganguly的团队观察到了睡觉时动物大脑中相同的独特新射击方式。睡眠过程中这种重新激活的强度决定了第二天大鼠控制喷水的能力。但是研究人员想走得更远-了解大脑如何控制老鼠在睡眠时学习还是忘记。 为了操纵非快速眼动睡眠期间脑电波的影响，研究人员对大鼠神经元进行了基因修饰，以表达光敏的光遗传学控制开关，从而使研究小组能够使用激光和光纤瞬时抑制与特定大脑的传播有关的大脑活动。波浪。借助精确的毫秒级激光定时，科学家们在单独的实验中，专门衰减了新存储电路周围大脑微小区域中的慢速振荡波或三角波。 三角波的破坏增强了睡眠期间与任务相关的神经活动的重新激活，并且与清醒时的更好表现相关。相反，缓慢振荡的中断导致唤醒后的性能较差。甘古利说：“缓慢的振荡似乎正在保护学习后神经放电的新模式，而三角波则倾向于消除它们并促进忘记。” 进一步的分析表明，为了保护学习，与第三种经过充分研究的脑电波现象（称为睡眠纺锤）必须同时发生缓慢的振荡。睡眠纺锤体是高频的，短暂的活动爆发，起源于称为丘脑的区域，然后传播到大脑的其他部位。它们与记忆巩固有关，缺乏正常的睡眠纺锤体与包括精神分裂症和发育迟缓在内的脑部疾病以及衰老有关。 甘古利说：“我们的工作表明，人们在睡眠中有很强的忘记力。” “非常短暂的一对睡眠纺锤和缓慢的振荡可以克服三角波驱动的遗忘并保持学习，但是这种平衡非常微妙。即使在这些事件中受到很小的干扰也会导致遗忘。” Ganguly说，目前尚不清楚什么能提示在三角波驱动的遗忘和慢振动驱动的学习之间的规模，但是很显然，更好地理解这一过程可能会对人类学习和记忆的研究产生深远影响。 “睡眠确实在驱动着大脑的深刻变化。了解这些变化对于人工接口的大脑整合至关重要，也许有一天我们可以修改神经回路以帮助运动康复，例如中风后，以前的研究表明，睡眠在成功康复中起着重要作用。” 资金：这项研究由退伍军人事务部，国立卫生研究院，韩国国家研究基金会和Burroughs Wellcome基金资助。 Ganguly与进行实验的博士后研究员Jaekyung Kim和Tanuj Gulati设计了这项研究。 ——文章发布于2019年10月3日
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