Prefrontal cortex output circuits guide reward seeking through divergent cue encoding.
Prefrontal cortex output circuits guide reward seeking through divergent cue encoding.
复制标题
前额叶皮层输出电路指南通过发散提示编码寻求奖励。
DOI：
10.1038/nature21376
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发表时间：
2017-03-02
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Stuber GD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Otis JM;Namboodiri VM;Matan AM;Voets ES;Mohorn EP;Kosyk O;McHenry JA;Robinson JE;Resendez SL;Rossi MA;Stuber GD
前额叶皮层是一个关键的神经解剖枢纽，控制哺乳动物物种的动机行为。除了皮质内连接，前额叶投射神经元还支配皮质下结构，这些结构有助于奖励寻求行为，如腹侧纹状体和中线丘脑。虽然这些结构之间的连接有助于食欲行为，但投射特异性前额叶神经元如何编码奖励相关信息以指导奖励寻求尚不清楚。在这里，我们使用在体双光子钙成像监测活动的背内侧前额叶神经元在小鼠在一个食欲巴甫洛夫条件反射任务。在群体水平上，这些神经元在奖励预测线索的呈现过程中显示出不同的活动模式。然而，从前额叶神经元与解决投影目标的记录显示，个别皮质纹状体神经元显示响应调谐奖励预测线索，这样的兴奋性线索反应放大整个学习。相比之下，皮质丘脑神经元在学习过程中逐渐发展出新的，主要是对奖励预测线索的抑制反应。此外，这些神经元的双向光遗传学操纵揭示，刺激皮质纹状体神经元促进学习后的条件性奖赏寻求行为，而皮质丘脑神经元的活动抑制条件性奖赏寻求的获得和表达。这些数据显示了前额叶回路如何通过特定投射细胞群的相反活动来动态控制奖赏寻求行为。
The prefrontal cortex is a critical neuroanatomical hub for controlling motivated behaviours across mammalian species,,. In addition to intra-cortical connectivity, prefrontal projection neurons innervate subcortical structures that contribute to reward-seeking behaviours, such as the ventral striatum and midline thalamus. While connectivity among these structures contributes to appetitive behaviours,,,,,,,,, how projection-specific prefrontal neurons encode reward-relevant information to guide reward seeking is unknown. Here we usein vivotwo-photon calcium imaging to monitor the activity of dorsomedial prefrontal neurons in mice during an appetitive Pavlovian conditioning task. At the population level, these neurons display diverse activity patterns during the presentation of reward-predictive cues. However, recordings from prefrontal neurons with resolved projection targets reveal that individual corticostriatal neurons show response tuning to reward-predictive cues, such that excitatory cue responses are amplified across learning. By contrast, corticothalamic neurons gradually develop new, primarily inhibitory responses to reward-predictive cues across learning. Furthermore, bidirectional optogenetic manipulation of these neurons reveals that stimulation of corticostriatal neurons promotes conditioned reward-seeking behaviour after learning, while activity in corticothalamic neurons suppresses both the acquisition and expression of conditioned reward seeking. These data show how prefrontal circuitry can dynamically control reward-seeking behaviour through the opposing activities of projection-specific cell populations.
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DOI：
10.1073/pnas.0603081103
发表时间：
2006-06-06
影响因子：
11.1
作者：
Hnasko, Thomas S.;Perez, Francisco A.;Palmiter, Richard D.
通讯作者：
Palmiter, Richard D.
DOI：
10.1523/jneurosci.0005-12.2012
发表时间：
2012-04-04
期刊：
The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience
影响因子：
--
作者：
Bossert JM;Stern AL;Theberge FR;Marchant NJ;Wang HL;Morales M;Shaham Y
通讯作者：
Shaham Y
DOI：
10.1523/jneurosci.3463-12.2013
发表时间：
2013-01-16
期刊：
The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience
影响因子：
--
作者：
Otis JM;Dashew KB;Mueller D
通讯作者：
Mueller D
影响因子：
5.7
作者：
Callaway EM
通讯作者：
Callaway EM
丘脑的旁去室核的潜在作用在介导帕夫洛夫条件反应中的个体变异中。
影响因子：
3
作者：
Haight JL;Flagel SB
通讯作者：
Flagel SB