大脑如何适时处理决策过程以应对外界刺激？美国布兰迪斯大学罗中泉博士及其研究小组提出一个包含顶叶皮层、基底核及运动区域的大尺度神经网络模型，用于解释决策过程中速度与准确度之间的平衡机制。

过去三十多年来，心理学界发展出一些决策过程的数学模型。这些模型认为，在简单的知觉辨识决策过程中，特定的神经系统负责收集外在知觉证据，当累积的证据达到一个固定的阈值时，大脑就做出决定并触发行为反应。这些模型在最近的神经生理学实验中得到了验证：在一些视觉辨识实验中，当大脑皮层内特定神经元簇的活动逐步上升达到反应阈值时，灵长类动物对外在视觉刺激做出决定并产生行为反应。但神经系统决定反应阈值的机制是什么？又如何根据外在反应进行适应性调整？

最新一期的《自然神经科学》杂志刊登了一篇突破性论文，运用可激发神经元的生物物理神经网络模型。来自台湾的罗中泉博士及其指导教授汪小京推演出：上视丘神经回馈结构会导致上视丘神经元对上游大脑皮层神经元是否跨越反应门槛产生全有全无的激发反应。此激发门槛与皮层-视丘传导途径的效能仅呈弱相关，但与皮层-纹状体传导途径的强度呈高度相关。有趣的是，皮层-纹状体突触受多巴胺调控的神经可塑性影响。罗博士提出的模型不仅描述了反应时间行为的主要神经网络计算步骤，同时也指出了个别脑部神经传导途径对决策门槛的侦测及调节的重要性。

正如迈克尔·沙德伦教授等人指出：罗博士与汪教授的运算模型应被视为从基本概念迈向神经网络与细胞层级的重要里程碑。真实神经网络究竟如何实现决策运算过程？后续的生物行为学实验将为我们揭开这个谜底。

参阅文献：Lo CC, Wang XJ. Cortico-basal ganglia circuit mechanism for a decision threshold in reaction time tasks. Nat Neurosci. 2006 Jul;9:956-63.