神経科学：線条体の間接路は上丘での競合を介して探索を仲介する

最適な意思決定のためには、悪い結果につながる行動を抑制して、代わりの行動を探索する能力が必要である。大脳基底核がこれらの過程に関与していることが示されているが、行動の選択と探索の基礎となる回路機構については、まだ分かっていない。今回我々は、単純な片側舐め行動課題を用いて、大脳基底核の間接路の線条体投射ニューロン（iSPN）が、上丘（SC）の調節を介してこの過程に関与していることを示す。iSPNを光遺伝学的に活性化すると、逆方向の舐め行動が抑制され、同方向の舐め行動が促進された。大脳基底核の下流領域である外側上丘（lSC）における活動は、課題の実行に必要であり、舐め行動の方向を予測した。さらに、iSPNの活動は同側のlSCを抑制するが、意外にも反対側のlSCを興奮させることから、同方向の舐め行動が生じる説明が得られた。光遺伝学的な不活性化からは、SCの各半球が互いに抑制し合うSC内の競合によって、間接路を介して逆側のlSCの脱抑制と舐め行動の誘発が可能になることが分かった。さらに、iSPNを不活性化すると、以前は報酬が得られたが今は得られなくなった舐め行動が抑制されなくなり、探索的な舐め行動が低下した。我々の結果は、iSPNがlSC半球間での競合的な相互作用を働かせ、運動行動を誘発することを示すとともに、行動選択中の探索のための普遍的な回路機構を示唆している。

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