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特集：BICCN：マウスの皮質–基底核–視床ネットワーク
Nature 598, 7879 doi: 10.1038/s41586-021-03993-3
皮質–基底核–視床–皮質ループは、脳の基本的なネットワークモチーフの1つである。認知や感覚運動行動、多くの神経疾患や精神神経疾患の自然歴を理解するには、このループの構造と機能構成を解明することが極めて重要である。従来、このネットワークは3種類の情報チャネル、すなわち運動系、辺縁系、連合系を含むと考えられてきた。しかし、こうした3チャネル説では、基底核の多種多様な機能を説明できない。我々は以前、皮質全体からの入力のトポグラフィーに基づいて、背側線条体を29の機能領域に細分類した。今回我々は、淡蒼球外節（GPe）、黒質網様部（SNr）、視床核、皮質を経由するこれらの線条体領域の多シナプス出力経路をマッピングした。それによって、14のSNr領域、36のGPe領域、皮質からSNrへの1つの直接投射が明らかになった。この線条体黒質の直接路と、より並列性の高い線条体淡蒼球の間接路は、共に同一の線条体領域から発し、最終的には同一のシナプス後SNrニューロンへと収斂するが、線条体からの入力は直接路の方が、間接路よりも強く収斂する。我々は、SNrの出力をたどって、視床束傍核と視床腹内側核に6つの領域があることを明らかにした。次に、6つの並列した皮質–基底核–視床サブネットワークを特定した。これらのサブネットワークは、皮質–基底核–視床ループの全ての基本ノードを介して、皮質情報の特定のサブセットを順次伝達する。視床の領域はこの出力を中継し、真の閉ループ内の各サブネットワークの発信元である皮質線条体ニューロンへと戻す。
