何清华教授团队在《NeuroImage》发表论文揭示背内侧前额叶皮层的局部一致性模式可以预测个体决策冲动性

2019年7月8日，西南大学心理学部何清华教授团队联合北京师范大学薛贵教授团队一起在国际神经影像领域权威杂志《NeuroImage》上发表题为“The regional homogeneity patterns of the dorsal medial prefrontal cortex predict individual differences in decision impulsivity”的论文，论文揭示了背内侧前额叶皮层的局部一致性模式可以预测个体的决策冲动性。

跨期决策（Intertemporal Choice）是指权衡短期和长期的收益与成本，并作出选择的过程。跨期决策反映了人们的延迟满足能力，是冲动性的重要组成部分，对于个人生活、国家政策制定乃至整个人类社会进步都有着重要作用。从脑损伤到神经影像的证据都表明内侧前额叶皮层在其中发挥着重要的作用。静息态功能局部一致性（Regional homogeneity, ReHo）作为静息态功能连接分析中的一个重要指标，衡量了相邻体素之间BOLD信号活动的同步性，有助于探讨短范围内神经活动的同步性。

为了探讨个体背内侧前额叶皮层在静息态功能（局部一致性）的差异是否和个体的延迟满足能力相关，该研究招募了来自北京和重庆两个独立样本共466名被试。所有被试需要完成滴定式延迟折扣任务用于测量决策冲动性，并接受脑成像扫描，包括结构像和静息态功能影像。在滴定式延迟折扣任务中（图1），被试需要在一个固定奖赏（今天60元）和一个延迟一段时间较大奖赏（15到45天后获得78到108元）之间做出抉择。延迟折扣率k的初始值设为0.02，随后如果被试选择立即选项，则提高折扣率k，如果选择延迟选项，则降低延迟折扣率k。

图1 自适应延迟折扣任务和延迟折扣率分布（B重庆样本，C北京样本）

论文首先检验了两个数据库计算的冲动性决策的分布，结果发现重庆数据库和北京数据库的冲动性决策均为正态分布（图1），保证了后续的多变量分析和相关分析的使用。接着采用支持向量回归（support vector regression, SVR）技术，使用多变量MVPA的方法，针对重庆数据库，发现延迟折扣率k能够成功的被背内侧前额叶皮层（DMPFC）（图 2A）的局部一致性预测。随后进一步单变量的相关分析结果显示背内侧前额叶皮层的局部一致性大小与延迟折扣率呈负相关（图 2B），即背内侧前额叶皮层的局部一致性越高，被试冲动性越低。为了重复上述实验结果，他们选择了北京数据库进行验证，结果发现延迟折扣率k同样能够成功的被背内侧前额叶皮层（图 2C）的局部一致性预测。进一步单变量的相关分析结果显示背内侧前额叶皮层的局部一致性大小与延迟折扣率仍表现出负相关关系（图 2D）。

图2 局部一致性与延迟折扣率的显著相关的脑区

这些结果进一步支持了背内侧前额叶皮层在跨期选择中的重要作用，并对我们日常生活中的决策具有潜在的实际意义。它还可能对国家政策以及对具有决策冲动的临床人群（如赌徒、药物使用障碍患者）的治疗产生潜在影响。

该论文第一作者为西南大学心理学部的硕士研究生吕晨钰，天津师范大学汪强为共同第一作者；何清华教授和薛贵教授为论文共同通讯作者。该论文数据来自于西南大学与北京师范大学联合的基因-脑-行为项目（主要研究人员：薛贵、邱江和何清华），得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、重庆市留学回国人员创新创业支持计划等项目的资助。

论文信息：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S105381191930583X

论文DOI号：10.1016/j.neuroimage.2019.07.015

更多何清华教授科研成果请参阅课题组网站：http://www.he-lab.cn/