风险决策和模糊决策的生理性和病理性老化机制——来自行为和脑成像的证据

The whole world is aging at its fastest rate ever. Rising life expectancy will likely lead to longer working lives and the need for people to make decisions that are fraught with uncertainty late in life. The proposed study combines the cross-sectional and longitudinal designs to investigate the behavioral and neural mechanisms of decision-making during physiological aging and pathological aging (Mild Cognitive Impairmnt, MCI).From the perspectives that normal aging demonstrated impaired decision-making under ambiguity but intact decision-making under risk, we will study the brain activations and functional connectivities during different kinds of decision-maing paradigms, and to further find out the changes brought by the normal aging. Meanwhile, the data will be collected from MCI patients, the sub-clinical states of Alzheimer's Disease patients (AD), to explore the decision-making mechanisms from behavioral, brain activations, and functional connectivity perspectives. Rely on the group differences derived from task-related fMRI data, we will try to find potential bio-markers for MCI detection, providing the evidences from the decision-making research field. The proposed project has the potential to gain insights into the understanding of the decision-making behavior in Chinese older adults, and it will also provide scientific evidences for the brain mechanisms of decision-making during physiological and pathological aging.

人口老龄化问题席卷全球。工作年限的延长将是维持现有人口红利的途径之一，这就需要个体在充满不确定性的年老化过程中依然能够做出正确有效的决策。 本研究采用横断和纵向追踪的实验设计，考察个体决策生理性老化(正常老化)和病理性老化(轻度认知障碍，MCI)的行为和脑神经机制。研究以考察正常老化个体完成不同类型决策任务(模糊决策vs.风险决策)存在的行为、脑激活和脑功能连接的差异为出发点，在此基础上探究生理性老化(年轻组vs.老年组)带来的决策行为和脑神经机制的变化。同时，探究神经退行性疾病阿尔兹海默症(AD)的前临床期MCI在不同决策任务中与正常老化组的组间差异，揭示决策相关脑区以及功能连接受MCI发生发展的影响，以期为尽早地识别MCI，提供来自决策方向的证据。 研究结果将对我们深入理解中国老年人决策行为提供科学依据，也将为揭示人类决策的生理性和病理性老化的脑神经机制做出独特贡献。

随着“全球老龄化”时代的到来，老年人认知功能的下降引起了研究人员的广泛关注，其中决策老化问题成为了近年来的一个新关注点。探究老年人在不同情境下决策行为和脑机制的特征，将有助于揭示决策相关的脑区以及神经环路在年老化发展进程中的变化，对深入理解决策的老化机制具有极其重要的科学意义。本项目从四个研究层层开展，拟回答“决策行为受老化影响的神经机制”这一科学问题。研究一首先回顾并述评了决策的生理性老化、病理性老化，以及决策老化的脑神经机制三个方面的研究。已有研究显示正常老化个体模糊决策能力受损，但其风险决策能力受老化影响较小；此外，在完成决策任务时正常年老化个体纹状体激活模式与年轻人存在显著差异；研究二采用两种不同类型的决策任务以及Barratt冲动性量表，考察老年人风险承担在自我报告和决策行为上的改变。结果显示老年人在剑桥博弈任务中更加风险寻求而在模拟充气球任务中更加风险规避，同时在模拟充气球博弈任务中的风险行为受到其冲动性变化的间接影响；研究三采用模拟充气球任务，考察个体在价值编码时腹内侧前额叶活动受年老化的影响。研究结果显示，随着充气次数的增加腹内侧前额叶的负激活增加，且该脑区激活受到老化的影响。老年人腹内侧前额叶的负激活减弱，提示老年人在风险决策过程中价值编码受损；研究四在研究三的基础上进一步探讨腹内侧前额叶脑区在静息态下的功能连接是否能有效预测风险决策行为受老化的影响。功能连接的分析显示，老年人内侧额叶功能连接的减弱能有效的预测其在剑桥博弈任务中出现的不利决策行为。本项目的研究结果对于我们深入理解中国老年人决策行为提供了科学依据，也将为揭示人类决策的生理性和病理性老化的脑神经机制做出独特贡献。在此基础上，研究结果将对目标群体为老年人的项目投资、政策制定、以及产品开发提供一定意义的指导，提高老年人的决策质量和效率，服务于养老保障体系的建设和可持续发展。