科學研究 - 日本發現做決定時考慮他人利益的大腦迴路

日本理化學研究所（簡稱「理研」）腦神經科學研究中心學習理論與社會腦研究小組的組長中原裕之、研究員Ninh Ma及客座研究員福田玄明等人組成的國際聯合研究小組，發現了做決定時會考慮他人利益的大腦迴路。

我們一般都是基於自己獲得的報酬（利益）來做某項決定，但在社會上，經常會遇到與自身報酬無關的他人報酬影響自己做決定的情況。但我們究竟是如何將他人的報酬與自身報酬整合到一起做決定的？這是此前一直不太清楚的相關神經機制。

國際聯合研究小組讓實驗參與者在fMRI（功能性核磁共振造影）掃描器中操作了不僅是自己的報酬，還會考慮付給他人的報酬再做決定的課題，透過用數學模式使決策行為定量化，並調查定量化的決策行為與大腦活動的關係，研究了做決定時考慮他人報酬的大腦迴路。

研究方法與成果

在實驗中，研究人員讓實驗參與者（36名20～32歲的男女）在fMRI掃描器中操作了以下3種選擇課題。「基本課題」是在左右給出的兩個籤中選擇其中一個，每個選項會顯示容易猜中的程度和猜中時的報酬額。實驗參與者以讓自己的報酬最大化爲前提進行了選擇。「他人課題」與基本課題一樣，不過左右兩個籤中有一個包含着付給他人的追加報酬（獎金）。如果選擇包含他人獎金的籤，就會向他人給付報酬。這樣一來，不僅是自己的報酬，實驗參與者的選擇還會影響到給付給他人的報酬（圖1）。另一個課題是「自身獎金課題」。在自身獎金課題中，其中的一個籤中包含着自己能拿到的追加報酬。研究小組透過這三個課題，分析了追加報酬被如何處理，以及這種處理在選擇他人的獎金和自己的獎金時有何不同。

圖1：課題概要

接下來，研究小組針對實驗參與者的選擇行為，利用邏輯回歸分析法建立了數學模式，使決策行為定量化。具體來說，明確了各位實驗參與者的選擇會對他人的獎金產生多大影響。透過將這種影響程度與選擇自己的獎金時進行比較，推算了各位實驗參與者對他人的獎金與自己的獎金的主觀價值。透過調查與推算值相對應的大腦活動，分析了做決定時考慮他人利益的大腦活動及相對應的大腦迴路。

結果顯示，簽上提示自己的獎金時，左背外側前額葉皮層（left dlPFC）存在大腦活動。提示他人的獎金時，除左背外側前額葉皮層外，右側顳頂聯合區（right TPJ）也存在大腦活動。這表明，在自己的獎金和他人的獎金之間存在相同的處理，而且針對他人的獎金還會進行特殊處理。另外還發現，對選擇他人獎金這一行動的影響程度，對應右側前島葉皮質（right AI）的活動，關係到最終選擇的主觀價值對應内側前額葉皮層（mPFC）的活動。

研究小組在此基礎上，實施了調查這些大腦活動之間的關係的環通度分析，確定了一條當簽上提示他人的獎金時，存在以下3個階段的大腦活動級聯（Cascade）的大腦迴路（圖2紅色箭頭），即右側顳頂聯合區（right TPJ）和左背外側前額葉皮層（left dlPFC）→右側前島葉皮質（right AI）→内側前額葉皮層（mPFC）。而提示自己的獎金時，不經由右側前島葉皮質（right AI），而是從左背外側前額葉皮層（left dlPFC）向内側前額葉皮層（mPFC）直接級聯（圖2綠色箭頭）。這些結果表明，考慮他人的報酬做決定時，會調動特有的大腦迴路，尤其是右側前島葉皮質（right AI），承擔了思考他人報酬的處理工作。

圖2：做決定時考慮他人的報酬的大腦迴路

研究小組推測，大腦迴路的這種特性是各種社會行為中存在個別差異的基礎。因此，在此次實驗中利用了對各位實驗參與者實施的社會價值取向測試的結果。透過用這項測試調查各位受試者的社會態度，可以將受試者分爲親社會者和個人主義者。研究小組根據這個分類，進一步詳細分析了上述大腦活動。

分析發現，親社會者與個人主義者之間存在不同的大腦活動特性。個人主義者是右側前島葉皮質（right AI）→内側前額葉皮層（mPFC）的大腦活動比較活躍，而親社會者考慮他人的獎金時與考慮自己的獎金時一樣，左背外側前額葉皮層（left dlPFC）→内側前額葉皮層（mPFC）的大腦活動比較活躍。也就是說，親社會者在考慮他人的獎金時，大腦活動的程序與考慮自己的獎金時一樣非常活躍。這表明，此次發現的大腦迴路可能是複雜的社會行為存在個別差異的根源（圖3）。