“计算惊喜”导致认知控制研究的突破性发现

人类以多种方式控制他们的行为，从阻止敦发挑选的冲击，以抵抗肌肉的冲动巧克力。抑制不希望的行为，称为“认知控制”，传统上已经与大脑前部的背侧铰接皮质（DACC）的功能相关联。在各种背景下观察到DACC中的活动，但其功能在认知神经科学领域中仍然密切争论。

关于dACC在抑制控制中的作用的理论强调了控制的惊喜性、选择难度和价值是关键机制。尽管这些理论已经成功地解释了dACC的介入抑制控制，仍然不清楚这些机制是否概括为动机控制。促进的控制过程帮助人们即使在做困难或昂贵时也能实现期望的目标。

由佛罗里达大西洋大学的神经科学家领导的研究与Radboud大学合作，比利时特跟随说明的根特，根特，了解如何在面对任务挑战时有助于最大化性能。使用功能磁共振成像（FMRI），研究人员使用超速的基于值的决策任务测试了三个认知控制（预测响应结果或PRO，控制或EVC和选择难度或CD的预期值）。

为了区分这些理论，研究人员开展了一组实证预测，因为理论是正确的，DACC的激活应该类似的一系列经验预测。通过将这些理论置于同一实验中，研究人员能够开发一系列分析，以区分理论的竞争预测。

研究结果，发表在杂志自然人类行为，展示一个单数模型如何统一对DACC职能的冲突调查结果，对新高度进行认知控制研究，并为DACC作为支持动机行为的脑区域网络的组成部分提供了迷人的见解。

研究人员发现，论文中的一个惊喜定义的单一机制为预期发生的事件之间的差异与实际发生在需要动力控制的任务期间在DACC中实际发生的活动。他们执行的一系列分析毫无疑问地支持Pro模型 - 指示识别令人惊讶的事件可以为DACC函数提供统一的解释。令人惊讶的信令是抑制和动机控制的共享驱动器，并支持令人惊讶的编码作为核心机制，作为内侧前额定皮层函数的核心机制，令人惊讶地确定了确切的神经人群牵连。

“动力控制期间,我们发现通道活动反映了惊喜的计算和没有跟踪或价值选择困难,”威廉·亚历山大说,博士,通讯作者的心理学助理教授和复杂系统中心的一员和大脑科学能力的查尔斯·e·施密特理学院。相反，dACC活动是关于我们的选择和环境的预测，特别是当这些预测是错误的时候的信号。作为激励控制的关键因素，dACC跟踪类似于惊喜的计算量，当事件与我们的预期不同时，就会产生惊喜。”

在这项研究中，研究人员将激励反应的需要与奖励激励分离开来，以区分动机控制和价值驱动反应。功能磁共振成像数据记录了人类受试者执行从容易到困难的各种任务的情况。在功能性磁共振成像实验中，参与者需要在两个选项中进行选择，每个选项都与不同的金额有关，并且必须在750毫秒的时间内快速做出选择。这时间压力要求他们发挥认知控制为了平衡任务中相互竞争的需求，他们的行为结果证实了这一假设。

该研究的另一个关键发现是除了DACC之外，大脑的其他几个区域还产生了Pro模型预测的活动模式。未来的研究需要在较大的大脑区域网络中定位DACC，这些脑区集体评估了增加行为控制的需要，然后通过其他系统的变化来实现控制。

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