Concurrent metacognitive evaluation is dissociable from perceptual evidence accumulation in the parietal cortex
这项研究表明，在猕猴中，感知决策过程中对不确定性的并发元认知监测是与证据积累相分离的过程，因为外侧顶内沟（LIP）的神经活动反映了感知选择，但缺乏不确定性累积器的特定特征，这表明不确定性的计算发生在这一区域之外。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
每天，我们的大脑都会做出无数的选择，从决定上班的路线，到判断黑暗中的声音是威胁还是仅仅是风声。为了生存，我们不仅需要做出选择，还需要知道自己对选择的确定程度。这种监控自身确定性的能力——即意识到何时是在猜测，何时是确切知晓——被称为“元认知”（metacognition）。它是大脑中低语的声音，在说：“我还没有足够的信心去做出承诺”，从而促使我们寻求帮助或等待更多信息。几十年来，神经科学家们一直在探寻这个声音究竟居住在大脑的哪个区域。大脑用于收集决策证据的区域，是否同时也计算了这些证据的可靠性？或者，是否存在一个与决策过程并行的独立过程，充当着质量控制检查员的角色？
来自中国科学院的一个研究小组通过实时观察猴子的大脑，在回答这一问题上迈出了重要一步。他们训练了两只猕猴执行一项视觉任务，即判断屏幕上移动点的方向。至关重要的是，研究人员给了猴子第三个选项：在任务过程中的任何时刻，它们都可以选择“退出”，并请求第二次更容易观察这些点机会。这种设计让研究人员能够将“做出决策的行为”与“评估不确定性的行为”区分开来。通过记录已知负责决策的一个区域中单个神经元的电活动，科学家们发现，大脑并非使用同一套电路既进行决策又进行信心检查。相反，告诉动物去寻求帮助的信号来自于别处，并且仅在最后时刻才被注入到决策区域中。
这项研究聚焦于大脑中一个被称为外侧顶内皮层（LIP）的特定区域。该区域在神经科学领域因其在证据收集中的作用而闻名。当动物注视一个移动目标时，该区域的神经元会以一种类似于“斜坡”的模式放电，随着动物积累证据，放电强度逐渐上升，直到达到一个临界点并做出选择。这种递增的活动长期以来被视为决策正在进行的物理特征。研究人员想要知道，这种递增活动是否也携带了不确定性的信号。如果大脑使用同一套电路来计算信心，那么当猴子决定由于太不确定而不进行猜测时，神经元应该表现出反映这种怀疑的特定活动模式，例如斜坡提前停止或斜率发生变化。
为了测试这一点，研究人员训练猴子执行一项任务，要求它们在代表运动方向的两个目标之间做出选择，或者选择第三个代表“退出”的目标。当猴子选择退出时，它们会获得第二次更清晰的观察点位的机会，从而可以轻松识别它们。研究人员记录了来自两只猴子LIP区域的85个神经元，观察这些细胞在动物做出直接选择与选择寻求帮助时的行为差异。他们发现了一个清晰且令人惊讶的区别。当猴子做出直接选择时，神经元的行为完全符合预期：它们的放电率稳步上升，不断积累证据直到做出决策。然而，当猴子选择退出时，神经元并没有表现出这种递增模式。相反，它们的活动在大部分实验过程中保持平坦且处于低水平，然后在猴子移动眼睛看向退出目标之前，突然发生了一次剧烈且程式化的爆发式跳跃。
这种突然的跳跃表明，做出“寻求帮助”的决策并非在LIP区域内部计算出来的。如果大脑是在那里计算不确定性，那么活动应该是逐渐积累的，反映出对证据微弱程度的逐渐感知。相反，平坦的活动紧随其后的突然激增，看起来更像是一个来自外部的信号，告诉LIP神经元停止当前工作并执行退出指令。为了证实这一点，研究人员构建了大脑电路的计算机模型。其中一个模型尝试使用与感知决策相同的内部机制来计算退出决策；另一个模型则拥有一个独立的外部模块，该模块计算不确定性，并仅在需要时向决策电路发送信号。真实的大脑数据与第二个模型完美契合。LIP区域的神经元表现得就像是在接收来自大脑另一部分的延迟指令，而不是由它们自己生成指令。
研究结果表明，大脑将其决策过程与自我监控过程分置于不同的地方。LIP区域擅长收集证据并做出决策，但它似乎并不是大脑追问“我确定吗？”的地方。这个问题似乎是由另一个系统回答的，该系统随后向决策区域发送信号，指示其继续进行或退后一步。这种分离使得大脑具有灵活性：它可以监控决策的可靠性，而不会让监控过程干扰决策的速度或准确性。虽然这项研究并未精确指出这个独立的监控系统具体位于何处，但它排除了该系统仅仅是顶叶皮层决策电路副产物的观点。大脑似乎拥有一位专门的检查员，在旁边协同工作，从远处检查工作质量，并仅在质量达不到要求时才介入。
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