奥野班の新しい研究成果が Journal of Neuroscience 誌に掲載されました。
意思決定には、感覚情報、内的状態、そして学習されたルールを時間の経過に沿って統合し、それらを協調的に処理することが必要です。内側前頭前野（medial prefrontal cortex: mPFC）がこの過程に関与することは知られていますが、意思決定中におけるmPFCの神経集団活動が時間的にどのように組織化されているのかは、まだ十分には明らかになっていません。
本研究では、オスのマウスがタッチスクリーンを用いた視覚手がかり依存性の位置選択課題を遂行している際のmPFC神経集団活動を、生体内カルシウムイメージングによって調べました。その結果、mPFCの神経集団活動は、試行間で再現性よく現れる、安定した低次元かつ連続的な時間構造を示すことが分かりました。
さらに、円環位相デコーディング（circular phase decoding）を用いて解析したところ、これらの内部的な神経集団ダイナミクスは、刺激提示前（prestimulus）、刺激提示中（stimulus）、刺激提示後（poststimulus）の各期間を通じて、試行の進行状況を反映していることが明らかになりました。
単一ニューロンレベルでは、mPFCニューロンの多くが課題イベントの前後で信頼性の高い時間同期的な活動変化を示しました。また、階層的クラスタリング解析により、こうした多様な応答は、課題の異なる段階に対応する時間的に組織化された応答プロファイルとして整理されました。
さらに、選択行動に関する情報は、これらのmPFC応答プロファイル全体にわたってデコード可能であった一方、一次体性感覚野（primary somatosensory cortex）では、デコード性能は偶然レベル（チャンスレベル）に近いままでした。
以上の結果から、mPFCの神経集団活動は、視覚手がかりに基づく選択行動の過程において再現性のある時間的組織化を示し、単一ニューロンレベルでの応答の多様性と、神経集団レベルでの進行ダイナミクスとを結び付けていることが示唆されます。
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