道路を渡るとき、最初に頭をどちらの方向に向けますか?この決定は、あなたがどこにいるかによって異なります。米国の歩行者は頭を左に向けますが、英国の歩行者は頭を右に向けます。コロンビア大学ザッカーマン研究所の研究者グループは、マウスが意思決定をする際にどのように状況を利用するかを調査した。彼らの発見は、このプロセスのための脳内の新しい領域、前側方運動皮質 (ALM) を示しています。この領域は、以前は運動の計画において顕著でした。
ジャーナル「Neuron」に掲載されたこの発見は、脳の意思決定プロセスに新しい視点を提供します。柔軟な意思決定は、環境を理解するための重要なツールです。コンテキストを考慮することで、同じ情報に対して異なる反応が可能になります。
この記事の著者の 1 人である神経科学者のマイケル シャドレン氏は、「コンテキストに依存した意思決定」が基本的な構成要素であると述べています。人間の高度な認知機能についての研究: 「研究では、マウスの脳の運動野でこの機能が観察されました。これにより、脳細胞と神経ネットワークの理解にさらに近づくことができます。」
別のライター, Zheng Wu 氏は、この件について次のように評価しています: 「人気のない通りで、誰かが不快に自分の近くに立っていた場合、私はその瞬間に逃げ出すことを考えるかもしれません。」 「危険を感じないでください。行動を起こすかどうかは、私が置かれている状況によって決まります。言い換えれば、私の選択の背後には理由があります。」
脳が状況に依存した可塑性をどのように達成するかを説明するために、研究者らは感覚情報の処理と統合に関与する脳領域を調べました。しかし、重要な領域は運動皮質の ALM 領域でした。入手可能な情報に基づいて、研究者らはマウスが舌と嗅覚系を使って柔軟な意思決定を行える新しい実験を設計した。したがって、マウスは最初に単一の匂いにさらされました。研究者たちが二度目の匂いを吹きかけたため、マウスはこの匂いを覚えていなければならなかった。両方の匂いが同じであれば、マウスは左側のチューブから水を飲まなければなりません。もし違っていたら、彼は右側のチューブに向かわなければなりませんでした。
このような「遅延マッチング」タスクが含まれます これまでの研究では、マウスは嗅覚を担当する脳領域の誘導によって方向を決定することが示されている。研究で得られた脳活動記録もこのメカニズムを裏付けた。この件に関して、Dr.シャドレン氏は、マウスが2番目の香りを嗅ぐと、脳の関連領域がその匂いがどこへ行くのかという質問に対する答えを持っていると述べている。
もしそれが事実であれば、マウスが匂いを嗅ぎ、2 つの匂いが同じか異なるかを判断できるまで、2 番目の運動領域は何の役割も果たしていないことになります。博士。ウー氏は、この予測を測定するための優れたテストを考案しました。これにより、マウスの ALM 領域が 2 番目の臭気の直前まで非活性化され、ちょうどいいタイミングで活性化されます。
標準的な見解によれば、臭気領域が存在する限り、マウスはこの操作の影響を受けなかったはずです。介入されていない。しかし、私たちは代わりにミッション中に介入しました。
Dr. Shadlen
私たちの結果は、2 つの匂いが一致するかどうかという問題を解決し、どちらの方向に進むかを決定するために、ALM に対して脳が行うことを大幅に再考する必要があることを示唆しています。
シャドレン博士。 Wu
ALM は、匂いの知覚に関与することが知られている領域です。博士。この領域の細胞を詳しく調べているうちに、ウー氏は脳表面近くに最初の恐怖に反応する新しい細胞を発見した。この細胞は、2番目の香りを嗅ぐまで情報を保持しました。この予期せぬ結果に直面して、研究チームは、ALM の役割を説明できるいくつかの潜在的なメカニズムを調査するために理論神経科学者の Ashok Litwin-Kumar に相談しました。しかし、データは別のことを教えてくれました。最初の匂いは状況に応じた手がかりとして機能し、ALM が 2 番目の匂いに反応してマウスがどの方向に進むかを決定できるようになりました。
今日の発見は、ALM に焦点を当てており、科学者が脳機能全体をより広範に理解できるようにするため、重要です。
最終的には、単純な行動を説明する基本原理が明らかになります。 混ぜていきたいと思います。しかし、これらの重要な結果は、より高次の認知機能についての洞察を与えてくれます。この目標に向けた重要な一歩は、生物学と数学の言語を使用してニューロン、回路、行動に関する情報をまとめることで実現できます。この研究は、この戦略の有望性を強調しています。
博士。シャドレン
読み取り: 0
