人類一生每日都要面對很多決策，小如早餐吃甚麼，以至職業和婚姻等重大的人生抉擇，人類大腦都在不斷處理各種訊息，然後作出決定。科學家一直在疑惑，人類的大腦是如何在眾多相互連接的區域中整合感官輸入和預期，從而作出決策。
今年9月3日，權威科學期刊《自然》（Nature）刊載了兩篇開創性的研究論文，由「國際腦科學實驗室」（International Brain Laboratory。簡稱IBL）主導，研究由歐洲和美國22個實驗室的神經科學家攜手合作，用先進的神經科學技術和標準化的方式，記錄小老鼠在執行決策時大腦活動的精細動態，首次完整展現了大腦在決策過程中的活動。
這項研究是首張哺乳動物「大腦決策過程」的神經活動圖譜，顯示了人類大腦的決策過程比過往認知的更複雜，以高度協調的方式遍布整個大腦各區域。
過去幾十年來，科學界一直在探索大腦活動與行為之間的關係，但研究通常聚焦一個或數個特定的腦區，參與的動物亦執行了略為不同的行為任務，研究結果無法互相參照。
國際腦科學實驗室惠康基金會（Wellcome Centre）和西蒙斯基金會（Simons Foundation）支持的一項研究於2017年正式啟動，成員包括歐美22個實驗室。研究創建標準化程序和數據處理方式，供各個成員實驗室共享，確保數據可互相參照。
是次發表的兩篇論文，第一篇概述了與決策相關的腦電波活動分佈；第二篇則利用這些數據評估預期如何影響選擇。
研究人員在老鼠的大腦植入「神經像素探針」（neuropixels probe），以同時記錄多個腦區的神經活動，最多可達1千個單一神經元。
研究人員將老鼠放到熒幕前，熒幕右側或左側會閃出有黑白條紋的圓圈，老鼠可以轉動一個微型的方向盤，將圓圈移動至熒幕中心，完成後就會獲得糖水作為獎勵。期間探針會記錄牠們大腦中的神經訊號。研究人員也給予老鼠額外挑戰。有時圓圈很模糊，甚至幾乎看不見，為了決定如何轉動方向盤獲得獎勵，老鼠必須回憶起之前看到的內容。
研究團隊收集了來自12個實驗室139隻老鼠的數據，分析了其中75,000個神經元子集，發現老鼠的腦神經元活動超過60萬項，覆蓋279個腦區，佔全腦體積95%以上。
倫敦大學學院神經科學家兼國際腦科學實驗室核心成員馬泰奧‧卡蘭迪尼（Matteo Carandini）解釋，首先視覺皮層中識別圖象的細胞會激活，然後大腦其他區域的神經元也會作出反應，例如管控抽象決策的前額葉皮質。這些資訊可能與老鼠先前的經驗或記憶結合，然後發送到控制肌肉反應的大腦運動區域，作出反應。參與研究的瑞士日內瓦大學基礎神經科學教授亞歷山大‧普蓋特（Alexandre Pouget）說：「這不僅僅涉及幾個領域，而是由多個領域共同協作的龐大網絡。」
未有參與這項研究的西班牙國家研究委員會研究教授胡安‧萊爾馬（Juan Lerma）表示：「簡而言之，數據顯示，有許多大腦區域參與了決策過程，，比預期的要多，而在感覺處理過程中，各個大腦區域的差異更為明顯。」
成年人的大腦包含約860億個神經元，每個神經元都能與其他細胞建立數千個突觸連結。儘管人類的腦重約1.4公斤，但在靜止狀態下，其能量消耗卻約佔人體總能量的20%，就體積而言，比例相當高。儘管現今的超級電腦數值運算的表現優於人腦，但在能源效率、學習、適應和平行處理能力方面，尚未能與人腦匹敵。
