神経科学：線条体活動は皮質活動を部位対応的に反映する

大脳皮質は、背側線条体に部位的に対応する投射を行い行動を調節しているが、これら2つの構造の発火活動はこれまでの報告で、感覚運動事象との関連性が大きく異なるとされてきた。今回我々は、皮質活動と線条体活動の関係は、時空間的に厳密で部位的に対応しており、行動と因果性があるとともに行動に対して不変であることを示す。我々は、視覚誘導課題を実行中のマウスにおいて、皮質の広い領域と背側線条体の内外側各点で同時記録を行った。その結果、線条体の活動には内外勾配があり、行動の相関はその勾配に沿って、視覚手掛かりから応答運動、そして報酬を舐める行動へと移行することが分かった。また、線条体各部位における総和活動は、課題への関与度に関係なく、部位的に対応した皮質各領域の活動を密接かつ特異的に反映していた。この関係性は中型有棘ニューロンと高速発火介在ニューロンでは成り立つのに対し、持続性活性ニューロン（TAN；tonically active neuron）の活動は、感覚事象または報酬事象への典型的な応答を有する点で、皮質活動とは異なっていた。視覚野を不活性化すると線条体の視覚刺激への応答が消え、これは皮質入力が線条体を駆動するとする因果的役割を裏付けている。線条体の視覚応答は未訓練のマウスよりも訓練後のマウスで大きかったが、視覚野での活動全体においてこれに対応する変化は見られなかった。このように、線条体の活動は、皮質活動の整合的で因果性のある、スケーラブルな部位対応的マッピングを反映している。

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