调查发现大脑如何决定点球大战

足球世界杯点球大战。所有的目光都集中在球队的最佳前锋身上。他应该果断地出手，最好是越过门将。射手必须决定瞄准球门的右角还是左角。在做出决定之前，他在脑中计划了这两种选择。

如果守门员的姿势表明他将在决定性的时刻向右跳，则射手将对计划向左拐的动作形成暂时的偏爱。但是，如果守门员在射门前改变姿势，这种趋势会对最终决定产生什么影响?射手还会向左开枪吗?在神经细胞水平上如何控制这个过程?位于德国哥廷根的莱布尼兹灵长类动物研究所的德国灵长类动物中心(DPZ)的神经科学家在针对恒河猴的研究中调查了这些问题。他们能够证明，同一大脑区域中的两种不同的神经细胞负责决策过程。行动计划的初步趋势会影响最终决策，并且两种选择的权衡在神经元水平上已经可见。因此，即使门将突然改变姿势，射手也可能向左射击-并且罚款可能会失败(他们能够证明，同一大脑区域中的两种不同的神经细胞负责决策过程。行动计划的初步趋势会影响最终决策，并且两种选择的权衡在神经元水平上已经可见。因此，即使门将突然改变姿势，射手也可能向左射击-并且罚款可能会失败(他们能够证明，同一大脑区域中的两种不同的神经细胞负责决策过程。行动计划的初步趋势会影响最终决策，并且两种选择的权衡在神经元水平上已经可见。因此，即使门将突然改变姿势，射手也可能向左射击-并且罚款可能会失败(eLife)。

科学家训练了两只恒河猴在屏幕上执行任务。同时，测量了大脑中神经细胞的活性。猴子应该触摸的触摸屏上出现圆形信号。圆圈出现在屏幕顶部或底部的右侧或左侧。它们出现的地方是随机的，但是猴子收到了小箭头形式的提示，可以在其中出现下一个信号。例如，如果同时有一个指向左侧的紫色大箭头和一个指向右侧的蓝色小箭头，则信号更有可能出现在左侧。但是，这种信号有时会违反先前的指示，或者恰好同时出现在左右两侧，因此违反了这种期望。

研究人员观察到，猴子朝着先前显示的箭头指示的方向发展了趋势。如果信号出现在预期的一侧，则他们可以正确，快速地解决任务。如果与预期相反，信号出现在相反的一侧，则反应时间增加并且猴子犯了更多的错误。如果动物可以自由选择，则在大多数情况下，即使客观地将这两种可能性都视为相等，它们还是会优先选择那些出现在上述指示侧的信号。

该研究的第一作者Lalitta Suriya-Arunroj说：“即使事实同时发生变化，初步行动趋势也会影响随后的决定。”“即使猴子可以自由选择，他们还是选择了他们的临时行动计划。射门前的射手也有类似的情况。他看到守门员想要向右跳，并首先计划左角。甚至如果守门员在最后一刻采取中立的姿势，在大多数情况下，他将保持该​​方向，并且罚点球可能会被拦截。”

在神经细胞的层面上，科学家们还能够做出新发现：决策和几种行动选择之间的权衡被映射为神经元层面上的双重过程。两种不同类型的神经细胞对此负责。第一组负责编码首选目标。只要没有趋势，它们就不会激活，它们只会在出现对操作选项的偏好时才触发。这种选择的趋势越强烈，细胞变得越活跃。第二组神经细胞从一开始就显示了所有给定的替代方法。确定哪些行动选项是不可能的。编码非首选选项的神经细胞下调越强烈，则对该选项的考虑就越少。根据消除选择原则，

DPZ感觉运动研究小组负责人，该研究的作者亚历山大·盖尔说：“同一大脑区域中两个不同的神经细胞负责决策的事实是这项研究的新发现。”“因此，大脑的计划受到双重过程的控制，该过程反映了强烈的行动倾向以及所有其他可能的可能性，这些可能性可以通过按选择选择原则相互消除。因此，大脑使我们能够平衡而灵活的决定尽管前者优先选择球门前的射手，但他仍然不能立即排除球门的另一角，可以在最后一刻改变射门的方向，因此可能仍然球进了。”

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