Research press release


Nature Neuroscience

Shared adaptive control in rats and men



Mark Laubachらは、合図に応答した行動適応が必要な時間推定課題について調べ、選択の誤りを調整する際にはラットとヒトとで共通する神経ネットワーク機構が使われていることを示している。Laubachらは、ラットでもヒトでも作業で誤ったときに、mPFCでの低頻度の神経活動が変更されていることを発見した。この活動は、ヒトとラットの脳の運動野に対する活動と連動しており、ラットで薬理学的にmPFCを不活性にすると行動面および運動野との連動がいずれも損なわれた。これらの結果は、げっ歯類と哺乳類の両者で、関連する制御を調整するために、mPFCが異なる脳領域の活動を同調させている可能性を示唆している。

Rats and humans use a common neural mechanism while making changes in behaviors in order to learn from mistakes, reports a study published online in Nature Neuroscience this week.

Adaptive control in behavior allows animals to adjust their choices based on prior outcome. In both humans and animals, lesions to the medial prefrontal cortex (mPFC), in the anterior part of brain, are known to impair performance improvement in a variety of error-monitoring tasks, such as adjusting to a false start in a sprint. However, the exact mechanism by which the mPFC exerts such behavioral control was unclear.

Mark Laubach and colleagues show that rats and humans both use a common neural network mechanism when adjusting to choice error in a time estimation task that required behavioral adaptation in response to a cue. The authors find that low frequency oscillatory neuronal activities in the mPFC are modulated when rats and human make errors in the task. These activities were coupled to the activities to the motor regions of the human and rat brain and pharmacologically inactivating the mPFC in rats impaired both behavioral performance and oscillatory coupling to the motor cortex. These results suggest that the mPFC can synchronize other brain regions’ activity to modulate cognitive control in both rodents and primates.

doi: 10.1038/nn.3549

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