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果蝇为大脑如何做出基于奖励的决策提供了线索

和许多黑胶唱片收藏家一样,詹姆斯·菲茨杰拉德的姐​​夫有一家最喜欢的商店,他总是在那里找到最好的黑胶唱片来收藏。但有时他在店里待了好几个小时,却空空如也。他还知道,偶尔他应该冒险去城镇另一边的唱片店,在那里他有时会买到一件自他上次访问以来一直在库存的很难找到的宝石。

菲茨杰拉德的妹夫正在计算:权衡可能的结果来指导他的行为。他最喜欢的唱片店奖励他的频率更高,因此他访问该商店的次数最多。二线店不太可能给他奖励,所以他只是偶尔去那家店。

格伦·特纳(Glenn Turner)和菲茨杰拉德一样,都是霍华德休斯医学研究所珍妮莉亚研究园的神经科学家和小组负责人,他说这种“记录觅食”的习惯是动物王国中普遍存在的一种称为匹配的行为的完美例子。老鼠和苍蝇等非时髦动物不是用乙烯基材料来寻找食物,而是利用气味等感官线索从远处评估食物质量。

但是,虽然在从鸽子到老鼠再到人类的一切事物中都观察到了匹配,但尚不清楚大脑是如何进行这种基于价值的决策的。研究人员此前提出了一种关于这种情况如何发生的理论,但该想法尚未在现实​​世界中得到测试。

现在,包括菲茨杰拉德、特纳、Janelia研究生学者Adithya Rajagopalan、前Janelia研究员Ran Darshan和研究专家Karen Hibbard在内的Janelia研究小组已经证实所提出的理论是有效的。拉贾戈帕兰的实验表明,就像菲茨杰拉德的妹夫一样,果蝇可以根据对奖励可能性的预期做出决定。研究小组还确定了果蝇大脑中进行这些值调整的位置,使他们能够在神经回路水平上直接测试这一理论。

“我们发现苍蝇利用期望来为其世界赋予价值,”特纳说。“它也确实很好地与这项非常优雅的理论工作联系起来,并解释了这种普遍的现象。”

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