作者：苗壮壮，蒋伟，华中科技大学同济医学院附属同济医院神经外科
决策（decision-making）是人类生活一项基本活动，大至人生选择、小到穿衣吃饭，都涉及这一生理活动，因此决策在解决适应性日常问题，处理人际关系、社会、道德问题及困境方面发挥着至关重要的作用。正常决策方式损害或改变，对管理现实和生存问题会产生严重后果。
1. PD决策功能异常
研究认为：认知障碍等症状主要涉及执行功能，最有可能与前额叶功能障碍有关，可能由于额叶-纹状体环路中
与受影响相对较少的腹侧纹状体-眶额叶皮质回路相比，PD背外侧纹状体-前额叶皮质回路受影响最大。因此，在PD中观察到的所有认知障碍，至少在早期阶段，通常被认为是由纹状体和（或）前额叶皮质中多巴胺能递质改变（过多或过少）引起。
工作记忆损伤是PD患者认知障碍的主要特征之一。非痴呆PD患者在时间工作记忆中保持表征的能力完好，而操作表征的能力显著下降，这一特异性缺损与他们的链接机制缺损有关。健康人对时间工作记忆表征进行操作时，前额叶、后顶叶、丘脑和小脑区域会呈现显著激活。PD患者时间工作记忆损伤与背外侧前额叶及后顶叶区域的过激活、默认网络抑制能力下降有关。
淡漠（缺乏动力）被认为是一种目标导向减少的行为，可能是由于对与行为相关奖励的敏感性降低，和（或）对获得奖励需要付出努力的敏感性增加。在PD中，淡漠尤其与腹侧纹状体、内侧额叶皮质（包括背侧前扣带皮质和腹侧中脑）内的代谢减少、腹侧纹状体灰质体积减少以及这些大脑区域之间功能连接减少有关，而这些大脑区域被证明是健康人决策的基础。
对淡漠PD患者的神经影像学研究一致发现：前额叶皮质环路及与其连接的基底神经节皮质下核团的结构或功能成像异常。除这些解剖学的考虑外，有一些证据表明，基于努力的决策和PD的淡漠也可能与神经调节性多巴胺能系统有共同关联。从腹侧被盖区，特别是腹侧纹状体和内侧额叶皮质的多巴胺投射，在基于努力的决策中起着至关重要作用。
在PD中，左旋多巴可诱导高多巴胺能状态从而影响决策过程，然而其具体影响尚不清楚。实验数据表明，左旋多巴可以损害、改善、或不影响参与决策的认知过程。另一项研究表明，多巴胺通过改变额叶皮质系统活动来改变决策过程。然而，在特定情况之外（例如DBS术后淡漠，多巴胺替代并不能恢复淡漠患者决定采取行动的动机缺陷。
此外，与健康参与者相比，PD患者在执行感知决策任务时，在将先前信息与当前感官信息相结合方面表现出障碍。无论药物状态如何，这种障碍都会出现，这表明非多巴胺能回路可能起作用。包括
因此，对于PD患者认知障碍和淡漠状态，前额叶皮质扮演极为重要角色，其与纹状体的联系，尤其是神经环路调控异常以及神经递质表达改变是潜在治疗研究方向。
2. STN在决策的作用
基底神经节与大脑中的其他区域广泛相连，例如前额叶皮质，这对于决策和形成相关记忆很重要。因此，科学家认为，基底神经节也可能在不涉及运动的决策中发挥作用，例如决定是否注意并形成相关记忆。因此，尽管PD主要表现为运动障碍，但其运动症状程度与记忆缺失具有相关性。
STN是基底神经节的关键结构，是间接和直接通路中的关键连接，参与运动控制，也参与认知和情绪过程。STN接收来自苍白球（globus pallidus,GPi）和皮质部分输入，并将扩散性兴奋发送到基底节的输出核团。计算模型提出，STN作用是在可能有多种选择情况下增加决策阈值，减慢反应速度，从而防止冲动决策。
研究证明STN内神经元活动的θ和δ带与相同频率皮质活动相关性一致，而STN刺激则会导致冲突解决和冲动反应受损。STN在决策中的计算功能被建模为一种结构，用于减慢决策过程，特别是在冲突情况下，使系统有足够时间选择最佳响应，从而为STN提供抑制作用。此外，最近研究表明，STN参与基于努力的决策，尤其是在成本效益评估过程中。
与STN损伤相关的运动症状通常伴随着情绪和认知缺陷。例如，STN已被证明有助于提示、目标驱动的动作抑制。影像学研究和DBS术后患者的相关研究发现，STN活动也可能对任务复杂性和决策冲突敏感。这些发现导致这样一种想法，即STN也可能有助于解决基于不确定证据的困难决策。
这个想法已经在几个计算模型中正式化，这些模型假设STN有3个不相互排斥的功能：(1)与内侧前额叶皮质协调，STN调整决策范围（即控制决策终止和承诺的累积证据阈值）以控制反应冲动。(2)通过与GPi的交互，STN计算归一化信号，以校准如何评估可用的替代选项。(3)通过保持基底神经节的直接和间接途径之间的平衡，STN有助于实现非线性计算，从而提高基底神经节调整决策边界的效率。
显然，作为PD患者DBS最常用靶点之一，STN对于决策的调控意义明确且丰富。因此，DBS对于决策到底能产生什么样的影响是一个值得进一步深究的问题。
3. STN-DBS调控决策功能的治疗效应
DBS和多巴胺（dopamine,DA）药物都可有效改善PD运动症状，但在某些情况下却会加剧或引发冲动行为。在基底神经节中，DA对表达D1和D2的神经元产生相反影响，调节对拟定行动的收益和成本的相对敏感性。DA可以改变这种平衡：增加DA可能会导致有偏见的决定，相反，来自前额叶皮质的低频振荡活动与STN沟通以增加决策阈值，促进更深思熟虑的选择，从而产生更慢、更不冲动的选择。高频STN-DBS破坏这些信号，降低决策阈值，改善运动功能，并诱发轻率决策。重要的是，DA和STN-DBS机制都与PD冲动控制障碍的发展有关。
事实上，虽然以前一些研究报告STN-DBS后决策障碍（通过行动冲动），但其他研究已经显示出改善（选择冲动）。PD改变基于努力的决策过程，而左旋多巴并没有完全恢复这些过程。只有高频STN-DBS，无论有没有左旋多巴，都使任务中的成本效益估值正常化。STN-DBS可帮助恢复输入的集成来自与奖励和努力评估相关的皮质区域。STN-DBS可能会改善决策障碍的某些方面，如冲动行为，从而引发围绕DBS诱发冲动的争议。
4. 展望
从既往研究来看，STN在决策和PD的治疗上都具有核心且多样作用，这提示我们对于其潜在机制的探索和利用，将有助于更好改善PD患者这类症状，从而更进一步提高治疗效果。然而，正如我们上文中所述，不管是PD本身决策缺陷还是STN-DBS在PD患者决策中的作用，目前仍然处于混沌阶段，尚需大量高质量研究证实。但是，随着越来越多目前转向这类患者精准化个体治疗，更多行为学、影像学、计算模拟等多学科研究将有助于攻克这一难题。
PD是一种复杂的多表征疾病，这也意味着其治疗方案必然是多方面的。尽管目前药物和DBS治疗对于运动症状有明确改善效果，极大提高这类患者生活质量，但是我们仍然要关注患者在病程中合并更高级的决策方面的异常。随着脑科学和影像学迅速发展，脑连接组、神经投射以及实时神经电信号采集分析，都极大推进对于这个过程的了解。
事实上，除上述非运动症状，越来越多证据也发现PD轴性症状、冻结步态与决策功能及前额叶连接异常有着密切关系。如果能够有效干预这一过程，显然将对PD综合治疗产生更积极的意义。尤其值得欣喜的是近年来可感知电极、多向电极等新的产品出现和AI辅助下程控模式、闭环DBS等新理念发展更有希望推动这一进程。通过建立日常行为、心理状态、情绪表现等多种模态下的皮质、核团场电位的变化，进而实现多靶点、多模式的实时神经调控，最终达到更佳改善患者生活质量的目的。
来源：苗壮壮,蒋伟.帕金森病非运动症状相关的决策功能异常及STN-DBS调控作用[J].中国微侵袭神经外科杂志,2024,28(07):383-386.
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