The decision-making process of humans has been investigated by several disciplines including economics, psychology, neuroscience, and recently collaborated endeavors called neuroeconomics. Among variables involved in the complex process, valence and time play a key role in diverse decision-making situations. Previous studies in neuroscience, in addition to economics, have explored neural mechanisms underlying intertemporal choice, in particular, temporal discounting of primary or secondary rewards. However, it remains elusive whether temporal discounting of financial loss is different from that of financial gain at behavioral and neuronal level. In this study, we used functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) to examine neural mechanisms underpinning the temporal discounting of financial losses with a serial decision-making model. As a result, shape of the discounting function in the aversive frame is hyperbolic as in the appetitive context. However, a decay rate of the hyperbolic discounting function in the domain of loss is smaller than that in the gain domain. In addition, neural activities in posterior cingulate cortex (PCC), medial prefrontal cortex (mPFC), caudate nucleus, and substantia nigra (SN) represent subjective values or their differentials of financial gains. In the aversive frame, mPFC, dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), and ventral striatum (VS) are implicated in the estimation of the subjective values and their differentials. These findings contribute to a better understanding of human economic behavior, and open the door for further studies to dissociate the high-level intertemporal choice from other related behaviors such as self-control, uncertainty, time perception.
인간의 의사결정과정은 경제학, 심리학, 신경과학등의 다양한 분야에서 연구되어 왔으며, 최근 신경경제학이라는 융합학문에 의해 집중적으로 연구되고 있다. 이와 같은 복잡한 의사결정과정에 영향을 미치는 변수들 중에서 프레임과 시간은 다양한 의사결정 상황에서 핵심적인 역할을 한다. 고전적 경제학 연구와 더불어 기존의 신경과학 연구들은 시점 간 선택 특히 일차 또는 이차 보상의 시간적 할인의 신경메커니즘을 밝혀왔다. 그러나 아직까지 금전적 손실의 시간적 할인이 금전적 이익의 시간적 할인과 어떻게 다른지 행동적/신경적 수준에서 연구가 미비하다. 따라서 본 논문에서는 기능성자기공명영상과 연속적 의사결정 모델을 이용해 금전적 손실의 신경 메커니즘을 규명하고자 한다. 실험 결과, 손실의 경우 할인 함수의 모양이 이익과 동일하게 쌍곡선 형태 였으나, 그 쌍곡선 할인 함수의 감소율이 손실의 경우 이익보다 통계적으로 유의미하게 작음을 확인할 수 있었다. 또한 기능성자기공명영상 분석 결과, 후대상회전, 내측 전전두엽, 미상핵, 흑색질등이 금전적 이익의 주관적 가치 또는 가치의 차이를 표상한다는 것을 밝혔다. 금전적 손실의 경우, 내측 전전두엽, 배외측 전전두엽, 배쪽 선조가 주관적 가치 또는 가치의 차이를 예측하는데 관련이 있다는 것을 밝혔다. 이와 같은 발견들은 인간의 경제적 행동과 의사결정들을 이해하는데 기여할 것으로 기대된다. 또한 본 연구는 고차원적인 시점 간 선택을 자기통제, 시간 인식 등의 다른 관련 기능과 분리하여 기저 메커니즘을 밝히는 향후 연구의 밑바탕이 될 것이다.
