Article
神経科学：顆粒細胞は皮質活動の軌道の向きを変えて文脈を分離する
Nature 658, 8137 doi: 10.1038/s41586-026-10946-1
動物が効率良く学習するためには、関連する複数の文脈間でそれらを般化しながら区別する必要がある。般化は、新皮質全体にわたる低次元の神経多様体に依存しており、こうした多様体は、神経活動を課題に関連する軸に制約することで学習を加速させる。一方、文脈の分離は、情報を高次元の特徴空間に投射できる神経拡張層に依存すると考えられており、その最もよく知られた例が小脳の顆粒細胞（GrC）である。本研究で我々は、般化と分離のトレードオフを調べるため、共通の時間構造を持つ2つの異なる技能を並行して学習中のマウスにおいて、普遍的な皮質–小脳経路の主要な構成要素である、運動前野第5層の錐体路投射ニューロン（L5PT）とGrCを同時に画像化した。その結果、GrCは、皮質表現を拡張するのではなく、各課題について低ランクの符号化を維持していることが分かった。文脈間では、皮質–小脳間の結合が安定しているにもかかわらず、L5PTの活動パターンは般化していた一方で、GrCのパターンには時間的な再マッピングが見られた。ただし、GrC集団は、互いに独立に無秩序に組み替わるのではなく整合的に再マッピングされており、それらの低次元軌道は、課題間で互いに離れる方向へ「回転」し、それぞれの皮質表現の幾何構造を維持しながら、文脈を分離していた。さらに、GrC軌道の乖離は、課題に熟練したマウスで最も顕著だった。この結果は、皮質が円滑な般化のために不変の動的プリミティブを提供する一方で小脳活動はそれらを再構成して文脈特異的な出力を駆動する、という基本的な回路構成上の分業を示唆している。
