人脑内的前额叶-底丘脑神经回路负责阻止不适当的反应。大脑中的纹状体是直接或兴奋和间接或抑制信号的主要途径，这种间接途径被认为是人类的另一种停止机制。然而，我们对前额-纹状体间接通路如何管理停止有一个清晰的认识。

现在，一组研究人员在顺天堂大学医学院 Takahiro Osada 博士的指导下，解释了前额-纹状体间接通路的机制。研究人员已在Cell Reports上发表了他们的发现。“我们在大脑中发现了一个新的神经网络，它参与抑制不适当的反应。这项工作将揭示损伤后限制运动的无序过程，甚至可能与管理神经精神疾病有关，”Osada 博士说，强调学习的重点。

研究人员利用低强度经颅超声刺激 (TUS) 来探测人脑基底神经节区域的停止反应。虽然神经影像学研究之前在反应抑制研究期间检测到纹状体内的激活，但无法确定该区域的特定区域。TUS 具有优势，因为该技术允许对深部大脑结构进行非侵入性刺激，空间精度高至几毫米。

经颅超声刺激用于探测人脑基底神经节区域的停止反应。图片来源：顺天堂大学医学研究生院的 Takahiro Osada

该团队首先使用功能性磁共振成像 (fMRI) 来可视化在这种反应抑制期间被激活的基底神经节的哪些区域。此后，用 TUS 刺激基底神经节内的反应，以检查反应抑制性能的破坏。然后，研究人员使用扩散 MRI 分析来查看大脑的脑皮质区域是否可以作为纹状体的对应物。最后，该团队使用 TUS 来了解皮质对应物在反应抑制期间的重要性。

fMRI 结果证实在反应抑制期间右前壳核有活动。重要的是，针对前壳核和丘脑底核区域的 TUS 导致测试对象的停止性能显着受损。“我们还能够确定前壳核和右前下额叶皮层 (IFC) 之间的显着联系。当我们将 TUS 指向右前 IFC 时，停止性能再次受到显着损害，”Osada 博士详细说明。

该小组相信，这些发现将有助于进一步研究探索反应抑制的神经机制，因为他们确定了前 IFC-前壳核回路(一种新的皮质-基底网络)在抑制不适当反应中的作用。这是有希望的，因为它不仅为检查大脑的各个区域，而且为在整个大脑水平上进行实验打开了大门。

但是对团队的发现有什么更广泛的影响?Osada 博士总结道：“我坚信这项研究可以帮助我们开发更好的人工智能，因为我们可以使用 TUS 和 fMRI 等工具深入了解大脑功能。皮质-基底神经节网络的功能障碍与神经精神疾病有关，有很多需要使用我们的方法来揭示这些疾病背后的病理生理机制。”