2015/07/15 野々村

A Corticostriatal Path Targeting Striosomes Controls Decision-Making under Conflict
Friedman A, Homma D, Gibb LG, Amemori K, Rubin SJ, Hood AS, Riad MH, Graybiel AM.
Cell. 2015 Jun 4;161(6):1320-33. doi: 10.1016/j.cell.2015.04.049. Epub 2015 May 28.

Rat のPLから背内側線条体のマトリックスに投射しているニューロンが，Rewardと Aversive baseの意思決定におけるconflictに特異的に関わっていることを，光遺伝学と電気生理の技術を使用して証明した論文です．

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2015/02/17 菊池

Positive and negative motivation in nucleus accumbens shell: bivalent rostrocaudal gradients for GABA-elicited eating, taste "liking"/"disliking" reactions, place preference/avoidance, and fear.
Reynolds SM, Berridge KC.
J Neurosci. 2002 Aug 15;22(16):7308-20.

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2015/02/10 吉田

The striatum multiplexes contextual and kinematic information to constrain motor habits execution
Rueda-Orozco PE, Robbe D
Nat Neurosci. 2015 Jan 26. doi: 10.1038/nn.3924.

習慣化された複数の運動から成る行動を実行するとき、
背外側線条体（DLS）の活動電位が
運動速度や時間など複数のパラメータを表現している、
というラットを使った研究です。

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2015/01/27 鮫島・梶原

Corticostriatal coordination through coherent phase-amplitude coupling
von Nicolai C1, Engler G, Sharott A, Engel AK, Moll CK, Siegel M.
J Neurosci. 2014 Apr 23;34(17):5938-48. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5007-13.2014.

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2014/10/07 山中

Neurons in the ventral striatum exhibit cell-type-specific representations of outcome during learning
Atallah HE, McCool AD, Howe MW, Graybiel AM.
Neuron. 2014 Jun 4;82(5):1145-56. doi: 10.1016/j.neuron.2014.04.021.

Highlights

    •Plasticity in ventromedial striatum during reward learning is cell-type specific
    •Cholinergic interneurons signal outcome and track reinforcement contingencies
    •Spiny projection neurons (SPNs) lose outcome responses during learning
    •SPNs maintain responses at trial initiation and goal approach during learning

Stimulus-Action-Rewardの学習中にventral striatumの細胞が、そのタイプごと・学習フェーズごとにどのように異なる役割を担っているかについて、たくさんの細胞を記録してpopulationで比較しています。
Cholinergic interneuron(TAN)のacquisition phaseでの選択的な活動が興味深いです。

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2014/09/30 吉田

Orbitofrontal and striatal circuits dynamically encode the shift between goal-directed and habitual actions
Christina M. Gremel & Rui M. Costa
Nat Commun. 2013

マウスのレバー押し課題中にOFC、DMS、DLSから神経活動を記録し、同様の行動であっても目標志向的なのか習慣的なのかによって、同一の神経でも活動が異なることを実験的に示した論文です。

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2014/07/08 木村

A normative perspective on motivation
Yael Niv, Daphna Joel and Peter Dayan
TRENDS in Cognitive Sciences Vol.10 No.8 (2006)

The dorsomedial striatum encodes net expected return, critical for energizing performance vigor
Alice Y Wang, Keiji Miura & Naoshige Uchida 
NATURE NEUROSCIENCE VOLUME 16 | NUMBER 5 | MAY 2013

Invigoration of Reward Seeking by Cue and Proximity Encoding in the Nucleus Accumbens
Vincent B. McGinty, Sylvie Lardeux, Sharif A. Taha, James J. Kim, and Saleem M. Nicola,*
Neuron 78, 910-922, June 5, 2013

意思決定における動機づけの役割に関する線条体メカニズムについて考えたいと思います。

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2014/05/27 池上

Corticostriatal Output Gating during Selection from Working Memory
Chatham, C. H., Frank, M., and Badre, D. (2014).
Neuron　81, 930-942, Feb 19.

この論文は、Working Memoryに保持された情報から、状況に応じた適切な情報を選択するための処理機構として提案されてきたoutput gatingが皮質線条体回路によって実現されていることを示したヒトｆMRI研究です。

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2014/04/08 山中

Basal ganglia subcircuits distinctively encode the parsing and concatenation of action sequences
Jin X, Tecuapetla F, Costa RM.
Nat Neurosci. 2014 Mar;17(3):423-30. doi: 10.1038/nn.3632. Epub 2014 Jan 26.

行動シーケンスの学習に大脳基底核回路がどのように関与しているのか、電気生理とオプトジェネティクスを用いた細胞同定の技術でアプローチしています。

主な結果は、
(1) Sustained/Inhibited type neuron
行動シーケンス(高速4回レバー押し)を学習したマウスの線条体・淡蒼球外節(GPe)・黒質網様部(SNr)の神経活動を記録すると、シーケンスのStart/Stop(レバー押しの1回目and/or4回目に選択的)信号をコードする細胞(Jin and Costa, 2010)に加えて、そのシーケンスの間中、持続的に放電増加(Sustained type)する細胞や放電の減少(Inhibited type)を示す細胞が見つかった。

(2) 細胞タイプと領域のコントラスト
埋め込み式のワイヤ電極で留置して同じ領域から記録
OptogeneticsでD1/D2MSNsを同定、
- 線条体D1MSN：Sustained type
- 線条体D2MSN：Inhibited type
- GPe(indirect pathway, D2MSNの投射先)：Sustained type
- SNr(direct pathway, D1MSNの投射先)：Inhibited type

結論として、
Start/Stop signal → "parsing" of action sequence
Sustained/Inhibited signal → "concatenation" of action sequence

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Ref.
Start/stop signals emerge in nigrostriatal circuits during sequence learning
Jin X, Costa RM.
Nature. 2010 Jul 22;466(7305):457-62. doi: 10.1038/nature09263.

2014/02/14 木村

大脳基底核機能の深い理解のためには、情報表現とその統合の計算論的意義を理解するだけでは不十分で、情報表現とその統合を実現する神経回路の理解が必須であるというメッセージをお届けするために、以下の2編の論文を紹介して、議論したいと思います。

Transient stimulation of distinct subpopulations of striatal neurons mimics changes in action value
Tai LH, Lee AM, Benavidez N, Bonci A, Wilbrecht L.
Nat Neurosci. 2012 Sep;15(9):1281-9. doi: 10.1038/nn.3188. Epub 2012 Aug 19.

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Control of basal ganglia output by direct and indirect pathway projection neurons
Freeze BS, Kravitz AV, Hammack N, Berke JD, Kreitzer AC.
J Neurosci. 2013 Nov 20;33(47):18531-9. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1278-13.2013.

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セミナーのページで過去の紹介論文をチェックしたところ、最初の論文は2012年に鮫島さんが紹介しているようですが、上のメッセージと関連して紹介し、議論させてください。

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