マウスの研究は特定のニューロンがステイ・オア・ゴーの行動に影響を与えることを示唆しています
コールドスプリングハーバーラボラトリー（CSHL）の神経科学者は、前頭前皮質の一部である前帯状皮質（ACC）でこのような決定に寄与する主要な回路要素を特定しました。
で発表された研究では 自然、Adam Kepecs、Ph.D。、および彼のチームは、マウスの特定の行動パターン、つまり採餌行動と呼ばれる「滞留」パターンに特定の脳細胞タイプを初めて発見しました。
この論文は、ソマトスタチン（SOM）とパルブアルブミン（PV）ニューロンとして知られる2つの異なるタイプの抑制性ニューロンの発火が、採餌行動の期間の開始と終了と強い相関があることを示しています。
特定のニューロンタイプを明確に定義された動作にリンクすることは、非常に困難であることが判明しています。
「特定の神経回路における物理的な位置と位置に関するニューロンタイプの理解と、これらのニューロンが実際に行動中に行うことの間には、知識に大きなギャップがあります」とKepecs氏は語った。
問題の一部は、自由に行動する生きたマウスでこれらの研究を行うことの技術的課題です。
その問題を解決する鍵は、コールドスプリングハーバーラボラトリーの研究室で開発されたマウスモデルです。このマウスモデルでは、研究者が特定のニューロンを持つ特定の集団を対象のタンパク質で標的化できるようにする遺伝子改変が行われています。
Duda KvitsianiとSachin Ranadeが率いるKepecsのグループは、このマウスを使用して、光活性化タンパク質（光遺伝学的タグ付けとして知られている手法）でACCの特定のニューロンタイプにラベルを付けました。
記録元のマウスの脳に光を当てると、タグ付けされたPVニューロンとSOMニューロンのみが活動のスパイクで迅速に応答し、研究者は、特定の瞬間に見られる多様な細胞応答からそれらを見つけ出すことができます。
チームは、これらのマウスが採餌行動に従事している間、ACCの神経活動を記録しました。
彼らは、PVとSOMの抑制性ニューロンが採餌の決定の頃に反応したことを発見しました。つまり、滞在して飲むか、どこかに行って探索するかです。具体的には、マウスが水の報酬を収集できる領域に入ると、SOM抑制性ニューロンがシャットダウンし、低レベルの活動の期間に入ったため、ACCに情報が流れるための「ゲート」が開きました。
マウスがその領域を離れて別の場所を見ることにしたとき、PV抑制ニューロンが発火し、細胞活動を突然リセットしました。
「脳は複雑で継続的に活動しているため、これら2つのタイプの抑制性介在ニューロンは、活動の変化を通じて特定の神経回路内の「ゲート」を探したり開いたり閉じたりするなどの行動の境界を定義するのは当然です。」とケペックスは言った。
これは重要な進歩であり、科学者が「皮質反応動物園」と呼ぶ行動神経科学の問題に対処しています。
研究者が行動中に皮質の神経活動を記録し、彼らが記録しているニューロンのタイプがわからない場合、途方に暮れる一連の応答が見られます。
これは解釈の仕事を非常に複雑にします。したがって、Kepecsチームの結果の重要性は、特定の皮質ニューロンタイプが特定の行動の側面にリンクできることを初めて示しています。
「私たちはレベルの観点から脳と行動について考えます。細胞の種類とそれらが形成する回路またはネットワーク;彼らがいる脳のどの領域;そして、どのような行動が彼らによって変調されるのか」とケペックスは言った。
「前頭前野の特定の細胞タイプの活動が行動期間と相関していることを観察することにより、これらのレベル間のリンクを特定しました。」
ソース：コールドスプリングハーバー研究所
