健康

マウス皮質の特殊なニューロン集団が協調して正しい意思決定を導く、研究結果が示唆

異なる皮質標的に投射するニューロンの活動の違い。 a、仮想現実における遅延一致タスクの概略図。 b、ACC、RSC、および対側PPC（cPPC）に投影するPPCニューロンを標識するための逆行性ウイルス注射。画像は250×350μmです。クレジット: Safaai 他(自然神経科学、2025）。 何十年もの間、神経科学者は行動と意思決定の神経基盤を正確に特定しようと試みてきました。過去の研究では、哺乳類の脳、特に皮質の特殊なニューロンのグループが連携して意思決定と行動の選択をサポートしていることが示唆されています。 一部の皮質ニューロンは脳内の特定の領域に投射します。これは本質的に、ある細胞から別の細胞に電気インパルスを伝達する突起である軸索を他の領域に送ることを意味します。 一部の神経科学者は、同じ領域に投射するニューロンが、集合的に特定の情報を表す調整された活動パターンである特殊な「集団コード」を形成すると仮説を立てています。 ハーバード大学医学部とハンブルク・エッペンドルフ大学医療センター（UKE）の研究者らは、この仮説を検証し、このプロセスがどのように展開するかについて新たな光を当てることを目的として、マウスを使った研究を実施した。 彼らの発見は、 出版された で 自然神経科学らは、マウスの脳の領域である後頭頂皮質のニューロンが同じ領域に投影しており、実際に特殊な集団コードを形成していることを示唆しています。これらのコードは、マウスが行動課題において正しい決定を下すことに関連していることが判明した。 「同じ標的領域に投射する皮質ニューロンは、情報を伝達するために特殊な集団コードを形成する可能性があるが、それを行うかどうか、またどのように行うかは依然として不明である」と、ホーマン・サファアイ氏、アリス・Y・ワン氏らは論文に書いている。 「私たちは、マウス後頭頂皮質のカルシウムイメージング、逆行性標識、および統計的多変量モデルを使用して、仮想現実でのサンプルとの遅延照合タスク中にこの問題に対処しました。」 ニューロンがどのように連携して意思決定を導くかを探る 調査を実施するために、研究者らはカルシウムイメージング、逆行性標識、多変量統計モデルなどの技術を組み合わせて使用しました。 カルシウムイメージングは、 実験ツール これは、ニューロンが発火すると点灯する蛍光インジケーターを利用して、脳の特定の領域の活動を追跡するために使用できます。一方、逆行性ラベリングは、軸索が終わる場所に基づいてニューロンをマークする手法であり、多変量統計モデルは、複数の変数間の相互作用を明らかにできる分析ツールです。 研究チームの実験中、マウスは仮想現実（VR）環境内でどのように行動するかを選択する必要がある、記憶に基づいたタスクを完了した。研究者らは、マウスが正しい選択をしたときと間違った選択をしたときに、皮質ニューロン間の相互作用がどのように変化するかを追跡した。 「同じ領域に投射するニューロンは、ペアごとの活動相関が上昇していることを発見しました」と、Safaai、Wang、および彼らの同僚は書いています。 「これらの相関関係は、情報を制限するモチーフと情報を強化するモチーフとして構造化されており、相互作用ネットワークを形成し、ペアごとの相互作用によってもたらされるものを超えてマウスの選択に関する情報を集合的に強化します。」 意思決定の神経根を探る 研究者らは収集したデータを分析したところ、同じ領域に投射するニューロン間の同期した活動のパターンが正しい行動を予測することを発見した。これらのニューロンは、マウスが VR ベースのタスクで「正しく」行動したかどうかの予測を容易にするネットワーク状の構造を形成していることが判明しました。 「このネットワーク構造は、同じ標的に投射する部分集団に特有のものであり、未確認の投射を持つ周囲の神経集団では観察されなかった」と著者らは書いている。 「さらに、この構造は、マウスが正しい行動選択をする場合にのみ存在しますが、不正確ではありません。したがって、出力経路を構成する皮質ニューロンは、正確な行動を導くために集団レベルの情報を強化する独自の相関構造を持つ集団コードを形成します。」 この研究は、皮質ニューロンがどのように連携して選択や行動を導くかについての理解に貢献する可能性がある。今後の研究では、研究者が観察した人口コードの出現と、それが意思決定に与える影響をさらに調査する可能性がある。 私たちの著者があなたのために書きました イングリッド・ファデリ、編集者 セイディ・ハーレー、そして事実確認され、レビューされました ロバート・イーガン—この記事は人間の慎重な作業の結果です。私たちは、独立した科学ジャーナリズムを存続させるために、あなたのような読者に依存しています。この報告が重要である場合は、次のことを検討してください。 寄付 （特に毎月）。を取得します。 広告なし 感謝の気持ちを込めたアカウントです。…