柔軟な意思決定中の異なる神経プロセスの相互作用を仲介する選択性特化型フィードバック接続

핵심 개념

感覚評価と行動選択という異なる神経プロセスは、選択性特化型のフィードバック接続を介して相互作用し、柔軟な意思決定の最適化に寄与する。

초록

本研究では、サルの後頭頭頂葉(PPC)における単一ニューロン活動を調べ、視覚運動刺激の評価と随意的な眼球運動選択という二つの意思決定プロセスの相互作用を明らかにした。

具体的には以下の知見が得られた:

1. PPC ニューロンの視覚運動選択性は、ニューロンの反応野外に位置する眼球運動ターゲットの選択方向によって非線形に変調される。

2. この変調は、感覚評価に関連する活動ではなく、意思決定に関連する活動に特異的に影響する。

3. 多モジュールRNNモデルの解析から、この変調は選択性特化型のフィードバック接続によって仲介されることが示された。

4. このフィードバック変調は、ニューロン集団活動の双安定状態を強化することで、柔軟な意思決定の一貫性を高めることに寄与する。

以上の結果は、感覚評価と行動選択という異なる神経プロセスが、選択性特化型のフィードバック接続を介して相互作用し、柔軟な意思決定の最適化に寄与することを示唆している。

통계

高コヒーレンス条件では、PPC ニューロンの選択性が対側ターゲット条件で有意に大きかった。
低コヒーレンス条件では、PPC ニューロンの選択性が対側ターゲット条件で有意に大きく、かつ誤答試行では選択性が逆転した。
PPC ニューロンの選択性と反応時間の相関は、対側ターゲット条件でのみ観察された。

인용구

"感覚評価と行動選択という異なる神経プロセスは、選択性特化型のフィードバック接続を介して相互作用し、柔軟な意思決定の最適化に寄与する。"
"このフィードバック変調は、ニューロン集団活動の双安定状態を強化することで、柔軟な意思決定の一貫性を高めることに寄与する。"

핵심 통찰 요약

Nonlinear feedback modulation contributes to the optimization of flexible decision-making

by Zhou,Y., Wu,... 게시일 www.biorxiv.org 07-18-2023

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.07.15.549136v2

더 깊은 질문

感覚評価と行動選択の相互作用は、他の脳領域でも同様に観察されるだろうか

この研究から得られた知見は、感覚評価と行動選択の相互作用が柔軟な意思決定において重要であることを示唆しています。感覚評価と行動選択が異なる脳領域で処理されることが一般的であるため、他の脳領域でも同様の相互作用が観察される可能性があります。特に、フィードバック接続が特定の選択性に関連していることが示されており、このような特化型の接続が他の認知課題においても重要な役割を果たす可能性があります。感覚評価と行動選択の相互作用が柔軟な意思決定において重要であることを考えると、他の認知課題においても同様の神経プロセスが関与する可能性があります。

選択性特化型のフィードバック接続は、他の認知課題でも重要な役割を果たすのだろうか

選択性特化型のフィードバック接続が他の認知課題でも重要な役割を果たす可能性があります。この研究では、フィードバック接続が特定の選択性に関連しており、柔軟な意思決定において重要な役割を果たしていることが示されています。他の認知課題においても、特定の選択性に関連したフィードバック接続が神経プロセスを調整し、意思決定や認知機能を最適化する可能性があります。例えば、注意や期待などの認知プロセスにおいても、特定の選択性に関連したフィードバック接続が情報処理を調整し、認知機能を向上させる役割を果たす可能性があります。

この知見は、ヒトの柔軟な意思決定能力の神経基盤を理解する上でどのような示唆を与えるだろうか

この研究から得られた知見は、ヒトの柔軟な意思決定能力の神経基盤を理解する上で重要な示唆を提供しています。特に、感覚評価と行動選択の相互作用が神経プロセスにどのように影響を与えるかを明らかにすることで、柔軟な意思決定の神経メカニズムを理解する上で重要な手掛かりが得られます。この知見は、将来的には神経回路の機能や相互作用をより深く理解し、認知機能や意思決定に関連する疾患の治療法や予防法の開発に貢献する可能性があります。また、他の認知課題においても同様の神経プロセスや回路メカニズムが関与する可能性があり、これらの知見は広範な認知研究にも応用される可能性があります。