伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校格兰杰工程学院的新研究表明，大脑中负责决策的前脑区域可能比之前认为的更为重要。这一发现挑战了长期以来关于基底神经节是决策核心驱动力的理论，可能重塑工程师对人工智能的思考方式。
主要发现：中脑的“刹车”与前脑的“驱动力”
这项研究揭示了决策神经回路中一个被长期忽视的关键角色——前脑，并重新定义了大脑处理选择的方式。
1. 基底神经节的“刹车”机制
大多数关于决策的神经科学研究都聚焦于基底神经节。传统理论认为，基底神经节就像汽车的“加速器”和“刹车”：
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直接通路：促进某一行动（踩油门）
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间接通路：抑制各种替代方案（踩刹车）
人们普遍认为，这两种通路之间的平衡决定了最终选择。
2. 新发现：未充分利用的前脑直接通路
然而，研究人员发现大脑并没有完全依赖基底神经节的间接通路进行抑制。相反，基底神经节外部的结构——主要是前脑区域——也在塑造决策方面发挥着关键作用。
与经典模型不同的是，这种由前脑驱动的通路与行动选择的促进有关，而不是与抑制有关。该通路起源于前脑，功能类似车辆的方向盘。当它被抑制时，动物会表现出类似基底神经节间接通路被激活时的行为。因此，从神经信息处理的角度来看，两条通路（前脑通路和基底神经节间接通路）看似相同，但起源的前脑通路似乎发挥着指导性的作用。
潜在机制：持续的注意力处理
对前脑细胞活动的研究表明，这些神经元在比预期更长的时间尺度上整合信息，类似于持续性处理。
一种假设认为，前脑通路可能会持续计算当前情况与过去经验的对比。
对人工智能和强化学习的影响
这一发现对人工智能领域具有重要意义，因为强化学习在很大程度上基于基底神经节的直接和间接通路模型。
目前大多数人工智能系统的行动-选择算法缺乏前脑通路提供的持续性评估。该研究的作者认为，在算法中加入这种持续性处理，可能会创造出更高效、更像人类的决策系统。
决策控制的范例转变
这项研究促使人们对决策的神经结构进行根本性的重新评估，提出了三个不同的控制层：
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反应性控制：由基底神经节的直接通路介导的自动反应。
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联想/习惯控制：由前脑的这部分通路介导，可能介导情境驱动的选择。
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执行控制：由前额叶皮层介导，在面临冲突时选择策略。
总而言之，虽然基底神经节在决策中仍然发挥着关键作用，但这项研究表明，我们不应该低估前脑贡献的重要性。未来的研究需要在更多样化的任务中进一步探索这种前脑通路的功能。