有点意思！Nature 揭秘大脑“我意已决”的瞬间！AI 抓包大脑“关门拒听”瞬间，神经轨迹突然大转弯

你是否曾在点外卖时纠结半小时，最后突然拍板 “就它了”！或是在岔路口犹豫片刻，瞬间定下走哪条路？这些日常 “拍板瞬间” 背后，大脑其实在经历一场精密的 “神经轨迹大转弯”。

近日，普林斯顿大学团队发表在

Nature

的研究，用 AI 解码大鼠脑活动，首次精准 “抓包” 了大脑从 “疯狂吸收信息” 到 “我意已决” 的关键切换点 ——nTc（神经推断承诺时间），还发现这个瞬间的神经活动方向会发生近 90 度大转弯，仿佛 “关上耳朵” 不再理会新信息这一发现不仅揭开决策的神经密码，更给 ADHD、阿尔茨海默病等疾病的决策障碍诊疗提供了新靶点。

要捕捉大脑的 “拍板瞬间”，研究团队先给大鼠设计了一个“听觉计数挑战”：大鼠把鼻子伸进中央端口固定 1.5 秒（确保注意力集中），期间左右扬声器会随机播放 “咔哒” 声（刺激时长 0.2-1 秒），它需要判断哪边声音更多，选对就能喝到水。这个任务的关键在于 “证据积累”——和人类纠结时 “对比选项优缺点” 一样，大鼠需要持续整合听觉信号，直到做出决定。

研究人员用

Neuropixels

探针 同时记录了大鼠 6 个关键脑区的数百个神经元活动，包括负责早期信息处理的

dmFC

（背内侧前额叶皮层）、后期决策承诺的

FOF

（前额叶定向区），以及协调运动的 M1 （初级运动皮层）和

dStr

（背侧纹状体）， 完整覆盖决策的 “信息输入-处理-输出” 链条。

面对海量的神经 spike 数据，研究团队开发了

FINDR

（基于深度循环网络的神经流场推断技术），这种无监督深度学习方法能自主挖掘低维神经动态——不用预设任何模型，就让 AI 从杂乱数据中找出最核心的决策轨迹。

结果令人意外：决策不是 “一条道走到黑”，而是清晰的 “两阶段跳转”：第一阶段（信息积累期），大脑像 “海绵” 一样优先处理外界输入的听觉证据，神经活动沿着 “证据积累轴” 稳步延伸，每个 “咔哒” 声都会推动轨迹向对应方向偏移；第二阶段（决策承诺期），在某个随机时刻（就是

nTc

），神经活动突然 “急转弯”—— 轨迹方向与第一阶段几乎垂直，切换到 “决策承诺轴”，此时即使再出现新的 “咔哒” 声，大脑也像 “没听见” 一样，轨迹不再偏移。 更有趣的是，这种 “转向” 在所有大鼠和不同脑区都一致出现，甚至在人类皮肤样本的关联研究中也能找到类似规律，说明这是跨物种的决策通用机制

决策的吸引子模型通过记录大鼠前额叶皮层和纹状体活动得以验证

为了精准定位

nTc

，研究团队又开发了

MMDDM

（多模式漂移扩散模型）—— 这个简化模型能完美捕捉不同神经元的反应模式（有的 “持续上升”、有的 “突然跳变”、有的 “延迟反应”），还能结合行为数据反向推算每一次试次的

nTc

。结果发现，nTc的出现时间特别 “任性”：它不跟刺激开始/结束时间绑定，也不与大鼠转头反应的时间固定同步，有时在刺激开始后 0.3 秒就 “拍板”，有时则要等到接近反应前 1 秒才 “下定决心”这种变化正好解释了人类为何有时 “秒决策”、有时 “纠结半天”——

nTc

的 时机既取决于外界证据强度（证据越明确，

nTc

越早），也受大脑内部状态（如注意力、疲劳度）影响。

为了验证

nTc

真的是 “拍板瞬间”，研究团队做了关键行为实验：他们用逻辑回归计算 “心理物理核”（即不同时间点的证据对决策的影响权重）。当以

nTc

为时间基准对齐所有试次时，发现

nTc

前的证据权重显著为正，能左右决策；而

nTc

后的证据权重瞬间降为 0，仿佛大脑 “主动屏蔽” 了新信息。更关键的是，在证据模糊的难试次中，

nTc

更难被检测到，且这些试次的决策准确率也更低。这说明

nTc

的出现，确实标志着大脑完成了 “证据整合”，进入 “不再改主意” 的状态。

研究还发现，不同脑区在决策中分工明确：

mPFC

（内侧前额叶皮层）的神经元在决策早期就表现出强选择选择性，负责快速收集和初步整合证据；而

FOF

的神经元则在后期更活跃，专注于 “锁定决策结果”。这种 “早期分工、后期协同” 的模式，让大脑既能快速吸收信息，又能避免 “仓促下结论”。

这项研究的意义远不止解释 “日常纠结”：在精神疾病领域，

nTc

可能成为诊断 “决策障碍” 的生物标志物 —— 比如

ADHD

患者的 nTc 可能过早出现（导致冲动决策），而精神分裂症患者的

nTc

可能模糊不清（导致判断力混乱）；在 AI 领域，大脑 “两阶段决策 + 动态转向” 的机制，能启发开发更灵活的智能系统，让 AI 像人类一样 “边收集信息边调整，该拍板时不犹豫”；在神经调控领域，未来或许能通过靶向

dmFC

dStr

通路，精准调节

nTc

，帮助改善决策困难。

下一次当你纠结 “吃什么” 时，不妨想象：你的

dmFC

里正有无数神经元沿着 “证据轴” 整理信息，直到某个瞬间，

FOF

带动神经轨迹突然转弯，

nTc

降临 ——“就吃火锅！” 这个看似偶然的拍板，其实是大脑已运转完毕的结果哦~

参考资料：

[1]Luo, T.Z., Kim, T.D., Gupta, D. et al. Transitions in dynamical regime and neural mode during perceptual decisions. Nature (2025). doi：10.1038/s41586-025-09528-4

来源 | 生物谷

撰文 | 生物谷

编辑 | 木白

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