ストキャスティック選択による行動変動と,前帯状皮質によるゲートによる行動変動

科学分野:

• 神経科学は神経科学である.
• 行動科学は,行動科学である.
• コンピューティング神経科学

背景:

• 動物は通常,意思決定を最適化するために過去の経験を活用します.
• しかし,探検と予測不能さも生存に不可欠です.
• これらの行動戦略の間のスイッチの基礎となる神経機構は,完全に理解されていません.

研究 の 目的:

• ネズミが戦略的およびストキャスティック行動モードの間でどのように切り替わるかを調査するために.
• この行動の柔軟性を制御する神経回路を特定するために.
• 不確実性下での意思決定における前帯状皮質 (ACC) とロカス・コエルーレウス (LC) の役割を理解する.

主な方法:

• 仮想の競争相手と対峙するネズミの行動実験.
• トランスジェニックラットにおける回路の混乱.
• 電気生理学的記録と光遺伝学的操作.
• ACCとLCにおける行動戦略と神経活動の分析.

主要な成果:

• ネズミは,予測可能な競争相手に対して,歴史とモデルベースの戦略を採用します.
• ネズミは予測不可能な競争相手に直面すると,結果を無視してストキャスティックモードに切り替えます.
• このスイッチは,前帯状皮質 (ACC) へのロカス・コエルーレウスの入力によって媒介されます.
• ストキャスティック行動の間,ACCの関与の抑制が観察されます.

結論:

• 脳は,経験に基づく行動の最適化と,予測できない戦略の採用を切り替えることができる.
• 前帯状皮質 (ACC) への Locus coeruleus (LC) の入力がこの行動の柔軟性を制御する.
• ACC出力のノラドレナージック調節は,環境の不確実性下で適応的な意思決定を可能にします.