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脳：複雑な認知課題における混合選択性の重要性
Nature 497, 7451 doi: 10.1038/nature12160
前前頭皮質（PFC）の単一ニューロンの活動は、課題に関連した複数の相が混ざり合ったものに同調している。こうした混合選択性(mixed selectivity)は非常に雑多で、無秩序に見えるため、その解釈が難しい。今回我々は、提示順序記憶課題を実行中のサルで記録した神経活動を分析し、PFCの機能とされる認知機能の基盤となる混合選択性の役割を明らかにした。その結果、混合選択性ニューロン群は、課題に関連した全ての相についての分散した情報を符号化していることがわかった。各相は、たとえその相に対する単一細胞選択性が除去されたとしても、ニューロン集団から解読可能である。さらに、読み出しニューロンによって実現可能な入出力機能のレパートリーという観点から、混合選択性は特殊化された応答に比べて、計算論的に顕著に有利である。この有利さは、課題関連変数の混合に対する非常に広い非線型的選択性に由来するもので、これは高次元神経表現の特徴といえる。重要なことに、この次元性は誤試行の際に崩れるため、動物行動の予測指標となる。今回の知見は、解釈の簡単な応答同調性を持つニューロンから、広く観測されるがほとんど解析されてこなかった混合選択性ニューロンへと、今後の研究の焦点の移行を推奨するものである。
