Imaging of Neural Ensembles for the Retrieval of Learned Behavioral Programs.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23684786

大脳皮質−基底核回路に学習されたプログラムの読み出しがどのように行われるのかをCaイメージングによって可視化した。GCaMPをゼブラフィッシュに導入し、赤ライトの後に電気ショックを与えることで回避行動を学習させた。学習が成立した魚をイメージングすると、学習30分後では終脳には活動は見られなかったが、24時間後には終脳背側の大脳皮質に相当する領域に神経活動が見られた。また、回避学習の前にこの大脳皮質相当領域を破壊すると24時間後に回避行動が思い出せなかった。このことから大脳皮質に行動プログラムが長期記憶として書き込まれることがわかった。さらに赤ランプー回避行動、青ランプーstay行動、という反対のルールの行動を学習させた。これらはそれぞれが異なる神経細胞群の活動により別々に読み出されていることがわかった。また、stay行動の方が神経活動の広がりは大きかった。

大脳皮質が学習に必須である事を示すだけなら、破壊実験だけで十分なのでは、イメージングした意味は？破壊実験の精度は？個体間のばらつきは？2つの異なる神経細胞群が異なる行動をcodingするしくみ。短期学習はどこで成立するのか、基底核？短期学習の神経活動パターンと長期記憶のパターンの対応。移行の仕組み、どのような内的活動が記憶の移行をさせるのか。留まれの方が広かった意味。avoidance/stayの弁別はライトだけでしているのか、周辺objectは見ていないか。avoidance/stayの成功率はいくらか。C.elegansなど用いて全脳イメージングn軸に張られる状態空間に神経活動パターンをプロットすることによって神経活動のアトラクタを探索してはどうか。