神経回路：後部頭頂皮質のシナプス結線モチーフが意思決定を支える

知覚に基づく意思決定課題の際に、後部頭頂皮質は選択・決定に特異的な活動を示す。しかし、この特異的活動が、基盤にあるシナプス結合から生じる仕組みは分かっていない。今回我々は、バーチャルリアリティー行動、二光子カルシウム画像化、ハイスループット電子顕微鏡、回路モデル化を組み合わせて、後部頭頂皮質ニューロン間のシナプス結合が、それらの特異的活動とどのように関係するかを解析した。その結果、興奮性錐体ニューロンが、同じ特異性を示す抑制性介在ニューロンを優先的に標的としていることが分かった。その抑制性介在ニューロンは、逆の特異性を示す錐体ニューロンを優先的な標的にして、拮抗抑制モチーフを作っている。このモチーフは、異なる課題遂行時に活動ピークを示すニューロン間でも見られた。このモチーフで行われる演算の神経回路モデルを開発したところ、互いに逆の特異性を示す神経集団間の拮抗抑制が、選択の入力を増幅し、それによって試行型情報の符号化を改善することが分かった。このモデルからはまた、異なる課題遂行時に活動ピークを持つニューロン間の拮抗抑制が、選択・決定に特異的な活動の作出に寄与することが予測された。今回の結果は、皮質回路のシナプス結合が、学習に基づく意思決定課題を支える仕組みについての証拠を提示するものである。

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