2022年7月30日，《Nature Communications》期刊在线发表了题为《后顶叶皮层独立进行了证据累积的计算》的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）杨天明研究组完成。该研究揭示了抉择过程中后顶叶进行证据累积的计算过程，为人们理解大脑感知觉抉择的神经机制提供了重要帮助。 

　　基于感觉信息做出抉择是大脑的一项重要能力。此项能力帮助动物寻找食物、躲避天敌，更好地适应环境，从而获得更高的生存几率。一般认为，动物做出抉择前存在一个关键的证据积累步骤，而大脑中哪一区域具体参与证据积累过程是一个长期悬而未决的问题。众多实验结果表明，在灵长类动物脑内，顶内沟外侧壁（lateral intraparietal area）可能是这一“抉择中心”。但是现有实验模型的一个通常缺陷是，难以确定在实验中记录到的相关信号是真实的抉择信号，还是与抉择过程相关的杂信号（譬如执行抉择动作的下游信号，或者其他抉择脑区扩散来的“二手信号”）。 

　　图1. 恒河猴所学习的实验任务  

　　为解决这一问题，杨天明研究组为实验动物设计了一个概率推理任务。在此任务中，恒河猴根据屏幕上依次闪现的六个图形，在红绿两个目标选项之间进行抉择。这些图形可能为红色或绿色，而它们的形状提供了相应颜色选项的奖励概率的信息。猕猴需要累积六个图形所给出的信息，选择奖励概率较大的颜色目标。与之前研究中常见的实验任务不同，该实验抉择过程中的猴子在对图形信息进行累积之前，必须先根据图形的颜色和形状计算出需要累积的证据。如果在某一脑区中同时检测到从颜色形状等原始感觉信息到可累积的证据信息的转化过程，以及证据累积到抉择形成这两个计算步骤的信号，最合理的解释就是这个脑区独立地进行了整个证据累积的抉择过程，而不是简单地从其他脑区继承了这些信息。 

　　图2. 正确完成此任务需要“判断颜色”和“整合信息”两个各自独立而又互不可少的步骤 

　　杨天明组成功地训练猕猴学会了这个任务之后，在顶内沟外侧壁记录了神经细胞电生理数据，相关分析发现这个区域的神经元在每个图形出现之后，首先编码原始的形状信息，然后再编码将颜色和形状进行整合转化为可累积的证据信息，最终对证据进行累积形成抉择。这个计算过程甚至可以在单个神经元水平被观测到。这些结果说明顶内沟外侧壁的神经细胞的活性反应了从原始的颜色、形状等感觉信息，到可用于累积的证据信息乃至最终抉择产生的整个计算过程，因此在灵长类包括人类的大脑里，顶内沟外侧壁这一脑区很可能就是人们寻找已久的大脑“抉择中心”。 

　　该研究由博士研究生张哲伟和实验员尹超群在杨天明研究员指导下完成。该工作获得科技部和中国科学院的资助。