前頭前部の深層投影ニューロンは,継続的なフィードバックモニタリングを通じて認知の柔軟性を可能にします
Timothy Spellman1, Malka Svei1, Jesse Kaminsky1
1Feil Family Brain and Mind Research Institute, Weill Cornell Medicine, New York, NY 10021, USA; Department of Psychiatry, Weill Cornell Medicine, New York, NY 10021, USA.
中間前頭前皮質 (PFC) のニューロンは,注意のセットシフトのタスク中に感覚運動反応をバイアスすることによってではなく,試験フィードバックをコーディングすることによって認知の柔軟性を可能にします. 深いPFCニューロンは このフィードバックモニタリングの役割に不可欠です
科学分野:
- 神経科学
- 認知神経科学
- 行動神経科学
背景:
- 行動の適応に不可欠な 認知の柔軟性は 前頭前皮質 (PFC) の活動に依存しています
- PFCが注意のセットシフトをサポートする特定の神経メカニズムは,まだ完全に理解されていません.
研究 の 目的:
- 注意のセットシフトをサポートする中枢PFCニューロンの役割を明らかにする.
- PFCの神経活動が,認知の柔軟性タスク中に情報をエンコードする方法を調査する.
主な方法:
- PFCのニューロンの活動を監視し,操作するために,光遺伝学と2光子のカルシウム画像を用いた.
- 関連する動物モデルでの注意セットシフトタスク中に神経活動が記録されました.
主要な成果:
- 中間PFCの活動は,セットシフトの際に直接的にセンソモーター応答をバイアスしなかった.
- PFCニューロンは試験フィードバック情報をエンコードすることが判明し,これは他の文脈で知られている役割です.
- フィードバックエンコーディングは,PFC内のトポロジカル・グラデントを示し,エフェレントターゲットとは独立しており,より深い細胞はより強い選択性を示した.
結論:
- メディアルPFCは 行動フィードバックを監視することで 認知の柔軟性,特にセットシフトを可能にします
- 深いPFC投影ニューロンはフィードバック処理を通じてセットシフトに重要な役割を果たします.
- フィードバックのニューラル表現は,アファレントの入力密度によって影響を受け,PFC内でトポグラフィー的に組織されます.
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