在看到停车标志并做出反应所需的一瞬间，我们的大脑经历了一个复杂的过程，这一过程从感知无缝过渡到行动控制。这种抑制或阻止行为的能力，称为反应抑制，是人类认知的基础。它在决策和自控中起着关键作用，使我们能够抑制冲动或不适当的行为。了解这一过程背后的机制对于理解我们如何管理思想和行为以及未来治疗注意力缺陷多动障碍（ADHD）和成瘾等冲动控制障碍至关重要。
在最近的一项研究中，顺天堂大学的研究人员旨在探索抑制反应的神经网络。该研究于2024年12月3日在线发表在《自然通讯》上。他们专注于视觉信息如何被处理并最终导致行动控制。研究人员调查了信息流从初级视觉皮层开始，经过关键脑区，最终到达运动皮层以停止动作的过程。
首席研究员大田隆弘博士进一步解释说：“这项研究使用了MRI和脑刺激技术来绘制负责停止不当行为或反应抑制的大脑宏观电路。我们特别关注视觉信息如何通过大脑传递，使我们在必要时能够迅速停止动作。”
为了实现这一目标，50名参与者在进行停止信号任务时，其大脑活动通过功能性磁共振成像（fMRI）进行了监测。停止信号任务是评估反应抑制的关键测试。研究人员对前岛叶皮质和腹侧前额叶皮质（IFC）等关键脑区应用了经颅磁刺激（TMS）和经颅超声刺激（TUS），以检查它们在抑制中的具体作用。此外，扩散MRI用于绘制这些区域之间的结构连接，提供了一个全面的视角，展示了大脑不同部分如何协同工作以调节抑制控制。
他们的发现揭示了涉及反应抑制的四步神经路径：初级视觉皮层中的视觉处理、前岛叶皮质中的感觉整合、IFC中的行动控制以及基底神经节和运动皮层中的抑制执行。
研究的另一位主要作者小西诚基博士补充道：“我们发现前岛叶皮质直接影响IFC的功能。通过使用TUS持续抑制前岛叶皮质，然后对IFC应用TMS，我们观察到TMS干预的效果消失了。这证明了这些区域在停止动作所需的信息流中存在因果关系。”
关于研究的未来影响，大田隆弘博士表示：“这项研究为针对注意力缺陷多动障碍、强迫症和冲动控制障碍的治疗和康复策略铺平了道路。通过了解参与抑制控制的具体神经路径，我们可能能够开发非侵入性脑刺激技术，恢复这些神经回路的正常功能。此外，对大脑如何处理抑制控制的洞察可以启发新的人工智能（AI）模型的开发，这些模型模仿这些路径，可能会导致能够基于环境线索有效控制或抑制行为的高级系统。”
总体而言，这项多模态研究显著增强了我们对抑制控制神经机制的理解，并强调了进一步研究的必要性。未来的研究可以探索更多参与抑制的脑区及其临床应用，从而为冲动控制障碍提供更有效的干预措施，并推动AI技术的发展。
总之，这项研究代表了对认知控制和冲动调节理解的重大进展，突显了反应抑制在我们日常生活中的重要性。通过为创新的治疗方法铺平道路，它为改变冲动控制障碍的治疗、提升受影响者的生活质量带来了希望。
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