神経科学：学習された抽象的な知識の海馬における幾何学的配置

海馬ニューロンは、認知地図において空間や聴覚周波数といった物理的変数を符号化している。また、ヒトの機能的磁気共鳴画像化研究では、海馬が、学習された、より抽象的な変数も符号化し得ることが示されている。しかし、そうした変数の、既存の物理的変数の神経表現との統合については分かっていない。今回我々は、2光子カルシウム画像化法を用い、仮想現実内で意思決定課題を実行中のマウスで、背側海馬の個々のニューロンが、集積した証拠を空間位置と共に符号化していることを示す。非線形次元削減によって、ニューロンの集団活動は、約4〜6個の潜在変数でうまく記述できることが明らかになった。これは、神経活動が低次元多様体内に限られていることを示唆している。この低次元空間内には、物理的変数と抽象的変数の両方が規則的な様式で共にマッピングされており、生み出された幾何学的な表現は、マウス個体間で類似していることが示された。このような結合した認識地図の存在は、海馬が、学習された知識の幾何学的表現を含む課題特異的な低次元多様体の生成という、一般的演算を行っていることを示唆している。

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