2013/11/29 山中

The Thalamostriatal Pathway and Cholinergic Control of Goal-Directed Action: Interlacing New with Existing Learning in the Striatum
Laura A. Bradfield, Jesus Bertran-Gonzalez, Billy Chieng, Bernard W. Balleine
Neuron, Volume 79, Issue 1, 153-166, 13 June 2013

Highlights
► The thalamostriatal pathway modulates activity in striatal cholinergic interneurons
► Altering striatal cholinergic activity does not affect initial goal-directed learning
► Striatal cholinergic activity is critical for new learning after contingencies change
► The thalamostriatal pathway reduces interference between new and existing learning

新しく学習した行動ー報酬の連合が既存の学習記憶とどう折り合いをつけていくかについて、視床線条体入力の役割に注目した論文です。
外的環境の変動に伴って新しい学習を要求されたとき、既存の連合記憶を上書きするのではなく、モジュールのような形で保っておきながら状態(state)の変化に応じて切り替える、というようなプロセスにposterior dorsomedial striatum(pDMS)の(視床ー線条体を介して)アセチルコチン(ACh)介在細胞が関与することを示しています。
視床PFから線条体への信号は「state prediction error」である可能性について議論してます。ただし、これをいうには、例えば二択で価値は同じだけれども状態だけreversalしたというような厳密なコントロールが必要なので難しいです。


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補足１
AChは海馬や前脳基底部のような他の脳領域でもsynaptic tagやmemory traceという形でnew learningの獲得に重要であることがシナプスレベルでも示されています。
A synaptic memory trace for cortical receptive field plasticity
Froemke RC, Merzenich MM, Schreiner CE.
Nature. 2007 Nov 15;450(7168):425-9.

補足２
"state prediction error" signalについて、
States versus rewards: dissociable neural prediction error signals underlying model-based and model-free reinforcement learning
Gläscher J, Daw N, Dayan P, O'Doherty JP.
Neuron. 2010 May 27;66(4):585-95. doi: 10.1016/j.neuron.2010.04.016.

補足３
このBradfieldさんは他の視床核(anterior, MD)についても調べた論文も出してます。
The role of the anterior, mediodorsal, and parafascicular thalamus in instrumental conditioning
Bradfield LA, Hart G, Balleine BW.
Front Syst Neurosci. 2013 Oct 9;7:51.

補足４
視床CL核ー線条体投射と視床PF核ー線条体の違いについてoptogeneticsで調べた論文
Heterogeneous properties of central lateral and parafascicular thalamic synapses in the striatum
J Physiol. 2013 Jan 1;591(Pt 1):257-72. doi: 10.1113/jphysiol.2012.245233. Epub 2012 Oct 29.
Ellender TJ, Harwood J, Kosillo P, Capogna M, Bolam JP.

2013/11/29 高見

Female contact modulates male aggression via a sexually dimorphic GABAergic circuit in Drosophila
Yuan Q, Song Y, Yang CH, Jan LY, Jan YN.
Nat Neurosci. 2013 Nov 17. doi: 10.1038/nn.3581.

本日のセミナーでは、
ショウジョウバエにおいて、雌との接触が性的二形性のGABA作動性回路を介して
雄の攻撃性を抑制するという論文を紹介します。
筆者たちは攻撃行動について遺伝学的なアプローチで説明します。

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2013/11/22 春野

Stimulus-specific enhancement of fear extinction during slow-wave sleep
Hauner KK, Howard JD, Zelano C, Gottfried JA.
Nat Neurosci. 2013 Nov;16(11):1553-5. doi: 10.1038/nn.3527. Epub 2013 Sep 22.
Department of Neurology, Feinberg School of Medicine, Northwestern University, Chicago, Illinois, USA.

contextual fear conditioningで与えたcontextを睡眠中に与えるとcontext-specificにfear extinctionを増強するというNature Neuroscienceの論文についてお話します。


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2013/11/22 池上

Neural representations of events arise from temporal community structure
Schapiro AC, Rogers TT, Cordova NI, Turk-Browne NB, Botvinick MM.
Nat Neurosci. 2013 Apr;16(4):486-92. doi: 10.1038/nn.3331. Epub 2013 Feb 17.
Department of Psychology, Princeton University, Princeton, New Jersey, USA. schapiro@princeton.edu

event parsingに関する論文を紹介します。
これまでは、prediction errorやsurpriseをもとにevent parsingを行なっていると考えられてきましたが、この研究ではeventの構成要素が共有する要素間の時間的関係性がevent parsingのkeyになると主張しています。


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