同一个标签下其实是不同的游戏
“基于风险决策的任务”指的是任何让动物在已知收益的选项和收益不确定的选项之间做选择的实验设置。这个标签很宽泛,实际的游戏差别很大。在一个常见的大鼠设计中,“安全”杠杆总是给出一个奖励,而“风险”杠杆给出四个奖励或什么都没有,动物的偏好会随着奖励概率的变化而改变[1]。一篇领域综述发现,这类模型在大鼠、非人灵长类、鸟类、猪和蜜蜂中都有描述,该综述讨论的是任务设计和模型有效性,而不是把它们当作一种标准工具[1]。
这种宽泛性是比较的第一道障碍。两项研究都可以被称为“风险选择”,但动物需要学习什么、不确定性如何产生、什么算作风险反应却各不相同。综述本身的框架——概述现有模型并讨论有效性——意味着并不存在一个可以拿来比较的单一标准任务[1]。
任务匹配并不保证过程匹配
爱荷华赌博任务是大鼠和人类之间最接近共享工具的东西:它的设计依赖于两个物种中涉及皮层-边缘回路的抑制控制的完整认知、情感和动机系统[2]。然而,大鼠和人类的前额叶皮层在大小、结构以及各区域的组织和连接方式上存在差异[2]。由于这种非类比性的映射,作者认为大鼠模型难以建立脑病理与临床状况之间的因果联系,并且仍然是对人类认知缺陷的糟糕描述[2]。
一项对汇总的人类和大鼠数据(722名人类,170只大鼠)的跨物种比较让实际后果变得具体。压力和中枢神经系统干扰会损害决策,但心理压力和中枢神经系统扰动的不良影响只出现在人类中,而边缘系统扰动的影响在人类中取决于年龄,在大鼠中取决于性别[2]。换句话说,同一个任务产生的效应并未在物种间共享——这提醒我们,物种间的表现差异可能反映的是生物学差异、任务要求的差异,或两者兼有。
跨物种比较仍然有用的地方
情况并不是比较毫无希望。大鼠-人类分析得出结论,爱荷华赌博任务可能有助于对临床障碍中认知缺陷背后的因果机制进行可靠的跨物种比较,并建议临床前和临床研究可以用它来缩小转化差距[2]。这个限定很重要:该主张是关于以机制为重点的比较的潜在用处,而不是说得分可以直接互换。
范围综述指出了另一种价值。编目哪些物种有风险模型以及这些模型如何设计和验证,为研究人员提供了一张现有模型的地图,这是选择可比设计而不是假设可比性的前提[1]。其自身的初步研究说明了单个结果可以多么狭窄:雄性Wistar大鼠会根据变化的奖励概率调整偏好,但光照期12小时的睡眠剥夺并没有明显改变风险偏好[1]。那是一个任务、一个性别、一个物种和一种操作——正是那种不应该在没有匹配设计的情况下推广到整个物种列表的结果。
在相信跨物种主张之前读者应该检查什么
三件事决定比较是否有意义。第一,任务是否真的是同一个游戏,还是仅仅同名——综述对任务设计和有效性的强调表明这不能想当然[1]。第二,考虑到大鼠和人类前额叶组织之间已记录的错配,该物种是否具备任务旨在调动的神经机制[2]。第三,是否考虑了年龄和性别,因为汇总的大鼠-人类数据显示,压力和扰动效应在一个物种中可能具有年龄特异性,在另一个物种中可能具有性别特异性[2]。
诚实的总结是,风险任务存在于广泛的动物中,但证据支持在仔细匹配的条件下比较机制,而不是比较原始的风险偏好。当设计、神经基质、年龄或性别不同时,跨物种的行为差异就是混杂的,应该被读作一个问题而不是一个答案[1][2]。
本文引用的文献
基于风险的决策:动物模型的系统范围综述及大鼠睡眠剥夺效应的初步研究
一项系统范围综述发现,基于风险的决策模型在大鼠、非人灵长类、鸟类、猪和蜜蜂中都有描述,讨论了它们的任务设计和有效性,并在初步研究中发现雄性Wistar大鼠会根据变化的奖励概率调整偏好,但光照期12小时的睡眠剥夺并没有明显改变风险偏好。
在特定神经和精神障碍中爱荷华赌博任务里大鼠和人类决策的跨物种比较:考察压力和皮层边缘系统扰动的年龄和性别特异性效应的转化方法
对爱荷华赌博任务中人类和大鼠数据的汇总比较发现,心理压力和中枢神经系统扰动只在人类中损害决策,而边缘系统扰动的影响在人类中具有年龄特异性,在大鼠中具有性别特异性,大鼠与人类前额叶的差异使转化变得复杂。
