今晚7:30 | 决定发生之前，大脑已经做了什么？

很多时候，即使经过深思熟虑，我们也会在做选择时失误；然而有时我们下意识的决定却“歪打正着”，为什么会有这种奇怪现象？大脑究竟是如何做决策的？

其实，决策研究已经是一门正在发展中的交叉科学，汇集了神经科学、心理学、数学、经济学、工程学等等许多不同领域的资源。从前我们面对人生岔路时只能凭借经验或运气选择方向。现在，科学或许可以帮得上忙。

我们常说人与动物的区别是在于人有智慧，能够运用复杂高级的认知能力来进行决策，许多科学家都对人类的决策机制兴趣盎然。

著名心理学家丹尼尔·卡尼曼在2011年的著作《思考，快与慢》中，将人类心智描述为两种关系密切的思考系统：系统1运作迅速，且自动运行，它包括本能、情感等等人与动物共有的先天技能，也包括后天习得的联想和技能；而系统2虽然缓慢，却很慎重，能让我们改正系统1产生的错误。

神经科学家们也研究了动物和人类进行抉择时的大脑神经元的活动，发现大脑中存在多个层次的神经环路。它们对抉择中各个选项从各个角度进行评估，帮助我们尽可能地做出合理的抉择。这些不同的神经环路不仅相互协作，有时候也会存在着相互竞争。它们之间的平衡正是抉择的复杂性的体现：因为鱼和熊掌往往不可得兼，大脑做决定的时候也需要有取舍。

近年来神经科学领域的进展表明，大脑中确实存在一些能够特异性地反映思考过程的神经元。对这些神经元的记录，可以帮助我们大脑进行抉择的过程。科学家们的实验十分有趣——训练猕猴来解一些“谜题”。

在一项猕猴通过观察图形来获得奖励的测试中，电脑屏幕上的一些特定的图案的组合会告诉猴子：如果用眼睛注视电脑屏幕上某个特定目标的话，很有可能会得到奖励，但是偶尔也会没有。

研究人员将猕猴们的目光所注视的位置记录下来，再用数学和统计的方法去分析这些图形与注视位置之间的关系。最后，他们采用电生理记录技术去获取猕猴大脑某些区域神经元的活动状况，与猕猴的行为做联系和比较。

通过各个脑区神经元在抉择过程中的不同的反应模式，研究人员可以把大脑的各个脑区串联起来，找到大脑进行抉择的神经环路，并发现大脑在抉择过程中做了什么样的计算，大脑是如何进行取舍，以及大脑为什么有时候会给出一些错误答案。

最近发表于《自然》杂志的一项研究还发现，哪怕最小的选择，也会点亮几乎整个大脑。研究人员在 139 只小鼠的大脑中记录了超过 62 万个神经元的活动，覆盖了 279 个脑区，从皮层到丘脑、小脑再到脑干，构建出迄今最完整的全脑决策图谱。

小鼠全脑决策图谱表明，决策活动广泛分布于整个大脑

Angelaki, D., Benson, B., Benson, J., Birman, D., Bonacchi, N., Bougrova, K., … & Witten, I. B. (2025). A brain-wide map of neural activity during complex behaviour. Nature, 645(8079), 177-191.

实验设计看似简单：小鼠面对屏幕上随机出现的黑白条纹圆圈，需要用前爪转动小轮子将其居中。正确时，它们能得到一口水，错误则听到噪音并短暂停顿。任务虽小，却包含了视觉输入、选择、动作和奖惩反馈等完整的决策环节。研究人员还设置了概率条件，例如在一段时间内圆圈更可能出现在某一侧。随着训练的深入，小鼠逐渐学会利用这种概率信息来提升表现，即使在完全没有视觉提示的试验中，它们仍能依靠经验做出接近六成的正确选择。

数据结果令人震惊。视觉刺激最初如预期般出现在视丘和初级视觉皮层，但很快扩散到中脑、延髓等区域。与选择相关的信号不仅存在于大脑皮层，还在小脑和脑干中大规模出现，强度甚至超过了皮层。高达八成以上的脑区含有能预测小鼠运动速度的信号，奖励反馈几乎在整个大脑中都能解码出来。研究团队还发现，先验信息并不是只在最后才由高级皮层整合，而是在大脑二三成的区域，包括早期的感觉处理环节中就已经体现出来。这意味着，大脑在决策的各个阶段就开始利用经验来塑造选择，而不是等到最终环节才介入。

这些发现颠覆了传统的“线性通路模型”。大脑的决策过程并非从感觉到前额叶再到动作的单一路径，而更像是一个分布式网络，信号在皮层与皮层下区域同时出现，彼此交织，形成一场全脑范围的合奏。

这些对大脑决策机制的实验，为我们打开了研究大脑高级认知功能的新窗口。2026年10月17日，神经现实将邀请达特茅斯学院副教授Alireza Soltani，分享神经科学家们如何从生物、认知和计算三个层级理解决策，共同探寻决策机制研究的现状和未来。

活动时间

北京时间 2026年10月17日 周六

19:30-20:30

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活动嘉宾

本次直播活动在科普决策科学前沿内容的同时，也是对神经现实线上研学项目「决策的神经科学」的一次全面介绍。主讲教授将经过录制视频亲自拆解课程学习目标、内容和重点，机会难得，欢迎进群或者在“神经现实”视频号预约直播。

Alireza Soltani

达特茅斯学院副教授兼研究生项目主任，曾先后在加州理工学院和贝勒医学院从事博士后研究，其后加入达特茅斯学院心理与脑科学系。他的研究方向聚焦于适应性决策与学习机制，旨在揭示大脑如何在不断变化的环境中灵活调整行为与认知策略，探讨支撑这一过程的神经计算机制。其研究结合多层次的计算建模（包括突触、细胞及神经网络层面），并开展心理物理学与人类行为实验，以寻找能够同时解释神经活动与行为表现的可行机制。他的工作通过在生物物理约束下对神经系统的动态建模，建立从神经元活动到认知功能的桥梁，从而在生理层面阐释行为规律与决策原理。其研究发表于《自然-神经科学》《自然-通讯》《神经元》《神经科学期刊》《美国国家科学院院刊》等国际顶级期刊。

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