视觉系统中第6层皮质丘脑环路的可塑性、感觉处理与行为调控机制

本综述系统探讨了第6层皮质丘脑（L6 CT）环路在视觉系统中的多重功能角色。作者聚焦小鼠模型研究，结合遗传学与病毒工具，揭示了L6 CT神经元通过直接兴奋和间接抑制（经TRN）动态调控丘脑活动的机制，阐述了其在发育可塑性、视觉处理和行为认知中的重要作用，为理解感觉信息处理的反馈机制提供了新视角。

　　

2.??视觉皮质丘脑环路的细胞类型与回路组织

长期以来，L6 CT反馈的重要性已被广泛认识。本综述关注的L6 CT投射起源于皮层6a层（L6a），与下方的薄层6b层（L6b）相区别。L6 CT投射被认为是丘脑活动的调节者而非驱动者，因为它们引起小的易化性兴奋性突触后电位。近年来，我们在理解L6 CT通路内的细胞类型方面取得了重大进展，包括其组织和功能特性。这项研究在已知的TC/CT回路中观组织框架内，发现了基因表达谱、形态学、连接性和内在特性方面的精细差异，为L6 CT通路的功能提供了新的视角。

L6 CT神经元组织的一个典型例子是其显著的特异性。L6a层早已被发现包含多种神经元类型，包括各种形状的锥体神经元、星状细胞和有棘倒置神经元，以及多种抑制性神经元。这种细胞多样性传统上对细胞外电生理记录提出了挑战，其中L6 CT神经元的生理学鉴定需要先进技术，如从丘脑进行逆向激活。研究使用Ntsr1-Cre小鼠系取得了突破，该小鼠系在Ntsr1（神经降压素受体1）启动子下表达Cre重组酶，这是L6 CT神经元的遗传标记。

多年来，即使在L6a层的CT神经元内部，多样性也越来越受到重视。L6 CT锥体神经元分为两种亚型，其树突形态、胞体在L6a层内的位置以及轴突靶点各不相同。迄今为止，这些L6 CT亚型在体感CT系统中得到了最好的表征，但类似的原则似乎适用于视觉系统。具体来说，L6a上层（L6a^U）锥体神经元的胞体偏向L6a层的上部，通过其在L6层的基底树突和L4层的顶树突丛接收局部输入。它们狭窄的皮层内轴突侧支指向L4层，并且其反馈投射专门针对FO丘脑核和TRN的内区（核心）。相比之下，L6a下层（L6a^L）锥体神经元的胞体偏向L6a层的下部，其局部输入主要来自L6层和L5层。它们的皮层内轴突侧支更广泛地分支并指向L5a层。在小鼠中，它们的丘脑投射靶向FO和HO丘脑核，即体感系统中的VPM和POm核，以及视觉系统中的dLGN和LP核，还有TRN的外区（壳）。与L6a^U神经元相比，L6a^L神经元整合来自更多样化脑区的全脑输入。这些发现表明，感觉丘脑接收来自两个L6 CT神经元子网络的输入。

TRN似乎也存在类似精细的组织结构，TRN是腹侧丘脑的一个核团，包含高比例的抑制性神经元。TRN在解剖上可分为几个区，这些区与不同的丘脑核及其相关的皮层区域相连；视觉区（visTRN）位于TRN的背尾部。对这些区的研究表明，神经元群在拓扑上分离为核心-壳模式，并与FO和HO丘脑核相互连接。这些基于连接性的子网络中的神经元也沿着复杂的基因表达梯度有所不同，这可能使它们能够动态地贡献于不同的功能。

总之，L6a和TRN的这种精细组织导致了几个CT子网络的新兴观点，这些子网络由拓扑学、连接性、基因表达梯度和内在特性定义。将这种新颖的视角应用于视觉TC/CT回路的组织，有望在FO和HO感觉丘脑核内编码的信息性质、它们与皮层亚群的相互作用以及子网络在发育过程中的建立方面带来新的发现。

3.??视网膜-丘脑-皮层回路的发展与可塑性

前文描述的TC/CT回路精确的连接性提出了这种特异性如何发展和维持的问题。早期视觉系统连接性的发展是一个协调的过程，常被用作拓扑图形成的模型。早期视觉系统的发展在啮齿类动物中得到了最彻底的研究。

视觉系统早期的发展得到了最彻底的研究。分子信号引导连接性的初始粗调，其中ephrin/Eph受体梯度在视网膜、dLGN、上丘（SC）和皮层中起着关键作用，同时还有信号分子如semaphorins和脑源性神经营养因子。然而，细胞类型特异性基因表达的梯度，如第2节所讨论的，表明遗传控制着更精细的连接模式。经验无关的神经元活动在后期进一步细化视觉投射。

自上而下和自下而上的信号关键地塑造了视网膜、丘脑和皮层之间长程连接的目标定位和细化。自下而上的视网膜丘脑输入指导L6 CT反馈向dLGN的发展。当视网膜输入被移除时，L6 CT轴突过早侵入并支配dLGN，这可能是由于RGC调节的aggrecan（一种抑制轴突生长的细胞外基质蛋白）所致。视网膜丘脑控制的范围很广：移除视网膜输入允许皮层L5神经元侵入dLGN，扩散TRN的胆碱能支配，并阻止丘脑内抑制的成熟。

自上而下的CT反馈也影响视网膜丘脑的支配。在缺少大部分皮层的小鼠中，或在遗传消除L6 CT反馈后，成像形成的RGC无法在出生时支配dLGN，尽管其他靶点如SC不受影响。皮层反馈在指导RGC支配中的作用是显著的，考虑到RGC对皮层支配dLGN的反向控制，并且考虑到皮层轴突在初始视网膜丘脑发育期间尚未完全侵入dLGN。L6 CT反馈轴突可能用于支配视网膜丘脑支配的分子信号尚不清楚。

出生后，皮层反馈继续塑造视网膜丘脑的前馈连接性。从睁眼前开始，视网膜丘脑连接逐渐细化，最初高度汇聚的RGC支配丘脑神经元的数量逐渐减少。皮层反馈放大了丘脑对自发性视网膜波的反应，可能支持这些早期的细化阶段。

在睁眼和关键期开始之间，视觉经验对于减少汇聚的视网膜丘脑连接性至关重要。来自L6 CT神经元的反馈在这一细化过程中起关键作用。药理学移除皮层反馈减少了单个RGC输入对dLGN神经元突触反应的贡献，表明异常增加了较弱输入的汇聚。这一过程需要精确调节的活动，因为CT反馈的抑制和增强都会阻碍细化。这种调节可能涉及代谢型谷氨酸受体1（mGluR1）的激活，特别是在CT突触。

越来越多的证据表明，dLGN中经验依赖的布线变化在早期出生后时期持续存在。然而，皮层反馈是否继续控制丘脑可塑性尚不清楚。慢性单眼剥夺在关键期和成年小鼠中改变了眼特异性丘脑反应。这些经验依赖的变化部分取决于局部丘脑可塑性，可能也涉及丘脑抑制。

结构病毒追踪和电子显微镜重建表明，成年丘脑神经元仍然接收来自多个RGC的汇聚输入，通常来自双眼。虽然生理学研究显示眼特异性汇聚在功能上被抑制，但特定RGC亚型的功能性汇聚在兴奋性和抑制性神经元中都是明显的。因此，汇聚的视网膜丘脑突触持续到成年，可能作为经验驱动可塑性的基质。

鉴于皮层反馈在人工神经网络中的稳定作用，一个引人入胜的未来实验假设是，L6 CT反馈可能在维持稳定表征方面发挥作用，甚至超越发育时期，从而有助于防止表征漂移。

总之，前馈视网膜丘脑和反馈CT回路之间的相互分子和活动依赖的相互作用在发育和早期视觉经验期间建立了视觉系统中精确的、拓扑对齐的连接。然而，CT反馈是否继续支持并指导丘脑稳定性和可塑性超越这些初始阶段，仍然是一个悬而未决的问题。

4.??第6层皮质丘脑反馈对视觉处理的调制

我们现在转向最近的研究，这些研究专注于更好地理解L6 CT反馈在视觉处理过程中的功能作用。

一个新出现的观点是，CT反馈可能不会在FO丘脑核中产生单一的特征来塑造活动；相反，它似乎构成了直接来自L6 CT神经元的兴奋和通过局部抑制性神经元或visTRN的间接抑制之间的动态和上下文依赖的混合。考虑到这种兴奋和抑制的连续性，对于L6 CT反馈效应的整体符号没有共识也就不足为奇了；一些研究强调对dLGN的兴奋，而其他研究则强调在某些刺激条件下的抑制。

这种从兴奋到抑制的CT反馈效应范围由于丘脑中低阈值T型Ca²⁺通道的丰富而进一步复杂化，这些通道通过超极化去失活，但在激活时驱动高频爆发性放电的产生。因此，丘脑神经元的高放电率不仅限于去极化膜电位，也可以在丘脑神经元在超极化期间被激活时发生。丘脑神经元的这种内在特性可能导致具有CT反馈激活和抑制的实验范式可能导致相同符号的放电率效应。

先前的体外切片记录表明，CT反馈对FO丘脑的直接兴奋效应和间接抑制效应之间的平衡可能取决于L6 CT激活的模式。特别是在重复高频刺激L6 CT传入期间，丘脑神经元接收到的兴奋量增加，这可能归因于单突触兴奋性CT输入的易化结合来自TRN抑制性神经元的抑制性突触的影响减少。这些不同形式的直接兴奋性反馈和间接抑制性反馈的短期突触可塑性表明，L6 CT神经元的低频活动可能抑制丘脑反应，而L6 CT反馈的高频活动可能增强丘脑反应。其中一些体外观察可能与体内效应相关，特别是在10 Hz光刺激L6 CT神经元期间丘脑反应的易化。

除了双向调节dLGN中的活动外，L6 CT回路还塑造感受野（RF）特性，影响时间精度和空间整合。L6 CT反馈的哪条路线介导这些效应是一个正在进行的研究问题。在L6 CT反馈激活和抑制期间都观察到时间精度的增强和对光栅反应的加速，其中相位提前似乎是由爆发性放电的动态驱动的。同样，对于L6 CT反馈对dLGN空间RF的细化，个体反馈路线或子网络的具体作用的直接证据缺失。

L6 CT反馈对dLGN反应的大小和符号可能取决于特定的刺激属性。具体来说，CT反馈似乎在缺乏模式化刺激输入时最有效地增强dLGN反应。此外，与光栅相比，在观看电影期间，L6 CT反馈对放电率的效应似乎更一致。刺激的哪些具体特征可能导致直接兴奋性或间接抑制性CT反馈的招募差异是一个悬而未决的问题。

虽然大多数早期对L6 CT效应的研究集中在FO丘脑，但一些后来的研究将它们与在HO丘脑中观察到的效应进行了对比。尽管L6 CT轴突末端在dLGN中的密度远高于LP，但L6 CT反馈在dLGN和LP中的效应基本相似，施加调节性影响，在自发性活动中比在光栅诱发活动中更强。

总之，这些结果表明，L6 CT反馈并不简单地在dLGN中产生全局增益变化，并且光刺激和光抑制并不简单产生符号相反的变化。相反，L6 CT反馈效应似乎构成了直接兴奋和间接抑制之间的动态且可能刺激依赖的混合。数据表明，L6 CT锥体细胞和visTRN中的多种机制都贡献了L6 CT效应的高度动态性质。

5.??第6层皮质丘脑反馈与状态依赖的调制

除了通过L6 CT反馈回路对视觉活动进行调制外，最近的研究调查了内部或行为状态相关对丘脑活动的影响在多大程度上是通过L6 CT反馈介导的。这个问题很重要，因为dLGN表现出显著的状态依赖的放电模式和神经活动调制，这可能是通过几种来源的组合实现的。

鉴于L6 CT神经元中存在与唤醒和运动相关的影响，这些影响在多大程度上可以解释dLGN中状态相关的反应调制？研究得出了不同的结论。一些研究报告了CT反馈对dLGN中状态相关反应调制的贡献。例如，发现V1的 muscimol 失活减少了自发性dLGN放电率与瞳孔大小的相关性，而没有实质性地改变dLGN放电率本身，表明CT反馈有助于dLGN正在进行活动的唤醒依赖性。后来的研究将这一概念扩展到视觉驱动活动，表明V1的光遗传学抑制也减少了在全场光栅期间dLGN放电率的状态依赖差异。然而，其他研究证明了L6 CT反馈在向dLGN传递状态依赖调制中的作用较小。例如，虽然在自然刺激观看期间，CT反馈的抑制稳健地降低了dLGN单单元活动，但dLGN中的运动相关反应调制在很大程度上被保留，并在反馈完整条件和V1抑制条件之间在神经元基础上相关。类似地，在缺乏模式化视觉刺激的情况下，发现V1抑制使大多数dLGN和LP神经元中的状态相关单单元活动保持不变，表明大多数视觉丘脑神经元从其他来源接收状态依赖信号。

这些不同的发现如何调和？一种可能性是依赖于视觉刺激，其中行为状态对dLGN放电率的影响仅针对某些视觉刺激由L6 CT反馈回路介导，例如高时间频率的光栅。这些效应在研究自发性活动或对具有广泛视觉特征分布的刺激（如电影）的反应时可能不明显。或者，L6 CT反馈抑制期间行为状态效应的减少可能不一定表明这些效应仅通过CT反馈传递，而是从各种其他来源影响dLGN的行为状态效应可能在L6 CT反馈抑制期间被爆发掩盖，已知爆发会产生全或无反应。 yet another possibility is that, if diverse state-related effects from CT feedback impinge on individual dLGN neurons, they might counterbalance one another.

总之，这些各种发现之间的差异突出了TC/CT网络中状态依赖调制的复杂性。一个挑战是，介导状态依赖调制的各种神经元机制通过各种受体亚型并与丘脑神经元的内在特性协同塑造TC活动。这些作用如何在处理阶段协调，以及它们对视觉处理和行为的影响，是未来研究的一个令人兴奋的问题。

6.??第6层皮质丘脑相互作用在认知中的作用

如第5节所述，内部或行为状态的签名可以在整个TC/CT回路中观察到；然而，关于V1 L6 CT反馈投射在支持视觉引导行为的感知和认知过程中的作用，我们目前的理解有限。

许多关于感知和认知过程的研究都集中在皮层上，其中皮层反馈已知起重要作用。然而，已经清楚的是，CT网络关键地贡献于广泛的认知过程，包括学习、记忆、注意和预测。这样的过程通常与经丘脑通路相关，由皮层区域和HO核形成，例如LP（或灵长类中的丘枕），或与前额叶-丘脑回路相关。感觉丘脑的L6 CT投射在多大程度上传递与认知相关的信号尚不清楚。

然而，存在L6 CT投射潜在贡献的关键基础：认知过程的签名确实存在于整个初级感觉皮层、FO丘脑核和TRN中——这一现象在物种和感觉模态中已彻底确立。为了保持在本次综述的范围内，我们仅重点介绍其中一些研究，并聚焦于V1、dLGN和visTRN。

在V1中，神经活动的测量揭示了广泛的感知和认知效应。在猴子中，V1神经元受到选择性注意的影响，这增加了TC传输的效能并调节了TC通信。除了注意状态，猴子V1中的反应可以反映感知任务的难度或奖励的可用性。小鼠V1中的研究报告了注意的特征、感觉学习或识别记忆。

认知过程的特征也存在于dLGN和TRN中。TRN，由于其解剖位置和连接性，长期以来一直被认为是注意过程的关键参与者。大鼠中的早期研究依赖于经典条件反射将注意导向视觉或听觉刺激，并报告在与注意模态相关的TRN区中cFOS（单细胞活动标记物）水平增加。大鼠TRN的药理学损伤损害了空间提示任务中的注意定向。非人灵长类中的一项开创性研究记录了dLGN和TRN中的神经元，同时空间注意被导向记录神经元RF内或外的刺激。在TRN中，大多数神经元当注意转移到其RF内的刺激时，其活动减少，而当该刺激不被注意时则相反。在dLGN中观察到相反的模式，大多数神经元当注意指向其RF内的刺激时活动增加。dLGN的注意调制也在猴子中用脱氧葡萄糖标记和人类用功能磁共振成像记录到。除了注意，学习也影响dLGN中神经元的反应。

虽然这样的研究已经明确感觉TC/CT回路的关键组成部分都显示出认知过程的特征，但关于它们是否依赖于CT反馈投射的数据很少。早期的证据来自对大鼠的研究，其中探索新颖的视觉环境（可能调用视觉注意）导致visTRN中cFOS水平增加。在V1 L6神经毒性损伤后未观察到这种增加，暗示L6 CT投射在visTRN活动的注意调制中的作用。最近在小鼠中的研究，利用强大的遗传工具研究微回路水平机制，关于感觉L6 CT投射提供了混合的结果。在听觉系统中，据报道，感觉处理调整以适应不同任务（声音检测与辨别）所施加的感知需求涉及L6 CT反馈投射到丘脑内侧膝状体的腹侧部分。

CT反馈的突出作用也在跨模态注意任务中被描述。该研究的作者使用遗传工具、行为实验和全细胞切片记录的组合表明，跨模态注意任务中的行为表现依赖于靶向TRN的CT反馈投射。在这个任务中，小鼠必须注意视觉信号并忽略同时呈现的声音。作者靶向表达SOM的TRN亚群，在其中敲除了信号分子ErbB4，一种在突触功能中具有关键作用的受体酪氨酸激酶。突变体比野生型小鼠表现更差，表明SOM⁺ TRN神经元中的ErbB4缺陷损害了在冲突感觉模态之间选择的能力。在体外研究了潜在的回路和突触机制，揭示了ErbB4缺陷加强了 onto SOM⁺ TRN神经元的兴奋性突触。感觉CT通路（包括来自视觉皮层的通路）的通路特异性光遗传学操作表明，观察到的SOM⁺突触加强是由CT通路而非TC通路介导的。在随后的行为实验中，通过选择性减弱ErbB4缺陷突变体中 onto SOM⁺ TRN神经元的CT谷氨酸能兴奋性传输，确认了CT通路对视觉行为的相关性，然后达到了野生型小鼠中观察到的行为表现水平。总之，这些实验表明，操纵TRN神经元的一个亚类可以影响跨模态注意任务中的行为表现，并且这些效应至少部分由感觉CT投射介导。虽然这项研究中的体外测量提供了对细胞和突触机制的宝贵见解，但可用数据并未阐明这些机制是否特别适用于V1 L6 CT反馈投射 on visTRN and dLGN。

与Ahrens等人和Guo等人不同，Halassa及其同事在跨模态注意任务中没有发现V1 CT L6通路显著贡献的证据。相反，他们发现虽然注意调制了dLGN和visTRN中的神经活动，但这些调制由前额叶回路控制并通过基底节（BG）路由。Wimmer等人训练小鼠在跨模态注意任务中要么注意视觉模态并报告闪烁LED的位置，要么注意听觉模态并区分两种声音。视觉和听觉刺激需要冲突的反应，因此成功的表现要求动物专注于一种模态而忽略另一种。靶向前额叶皮层（PFC） prelimbic区、V1或dLGN的选择性光遗传学抑制暗示CT而非皮层间相互作用介导了该任务中的行为表现。在TRN中，投射到dLGN的神经元当注意指向视觉时其放电率降低，当注意指向听觉时其放电率增加。dLGN中的记录显示了相反的模式：当注意指向视觉而非听觉时活动增加。visTRN的因果影响通过visTRN神经元的光遗传学抑制或激活得到确认，氯离子纤维光度测定显示dLGN中观察到的注意效应基于visTRN提供的前馈抑制。总之，这些实验表明，在跨模态注意任务中，PFC通过模态特异性感觉TRN区调节TC传输。因为PFC不投射到感觉TRN区，研究人员假设了一个双突触通路：PFC投射到视觉皮层，然后来自V1和V2内侧部分的CT反馈招募visTRN。然而，Halassa组随后的实验表明，在这个任务中，前额叶对visTRN活动的控制是通过BG的通路介导的。

虽然这些实验由Halassa组进行，增进了我们对支持跨模态注意任务中感觉选择的微回路水平机制的知识，但它们并未完全排除V1 L6 CT反馈连接也可能对认知重要的可能性。在他们的任务中，V1的主要贡献被拒绝，因为作者在V1的光遗传学抑制期间未观察到行为表现损伤。或者，行为效应的缺失可能通过不完全抑制所有从V1和V2到visTRN的CT投射来解释，留下了这些投射也可能贡献于观察到的效应的可能性。此外，他们的任务设计结果特别适用于参与前额叶-BG通路，但可能并非最优招募V1 L6 CT反馈。具体来说，Wimmer等人在刺激开始前抑制神经活动时观察到对行为的最强效应，并且闪烁LED是视觉复杂性低的刺激。可以推测，V1 L6 CT反馈可能在提取视觉刺激特征方面更具挑战性的任务中被招募。

总之，这些研究提供了关于V1 L6 CT反馈如何可能跨感觉模态贡献于感知和认知过程的重要见解。同时，它们确定了未来研究需要解决的关键问题。具体来说，研究应阐明L6 CT反馈将起重要作用的特定刺激或任务条件，以及理解刺激前驱动和刺激驱动活动调制在visTRN或dLGN中的相互作用。一个相关的问题涉及认知效应的符号，有证据表明visTRN反应的注意增强和抑制。这种看似不一致的结果可能通过物种或任务的差异来解释。或者，它们可能涉及具有功能特化的特定细胞类型或子网络。

7.??结论与计算视角

如本文所综述，最近的研究强调L6 CT反馈回路由多个不同的子网络组成，每个子网络以其自身的连接性、输入、基因表达梯度和内在特性为特征。尽管在绘制这些L6 CT反馈回路的解剖和生理学方面取得了重大进展，但我们对它们在视觉信息处理中的确切作用的理解有限。在子网络水平上全面理解L6 CT回路将需要电路解剖方法结合TC/CT回路多个阶段的同步神经记录，最好是在主动执行视觉任务期间。此外，L6 CT回路的计算建模有望揭示CT反馈的功能方面。一些模型提出了L6 CT反馈的哪些计算作用，以及未来如何通过实验测试？

一系列结合实验和建模的研究提出，L6 CT反馈充当突触噪声信号。嘈杂的兴奋性和抑制性背景电导确实足以调整个体丘脑神经元的输入-输出传递函数的斜率（增益）和转移灵敏度范围，创建从兴奋到抑制的CT反馈效应的全范围。这些模型还表明，CT反馈诱导的噪声可能使个体dLGN神经元的反应可靠性降低，正如一些实验发现也暗示的那样。然而，这一缺点将被在L4 TC阶段强汇聚（大约80个TC神经元汇聚到单个L4神经元上）所产生的有益效应所抵消，其中 pooled 传入信号平均掉噪声，并以更好的分辨率和增强对较弱输入的敏感性表示刺激相关信息。请注意，如果注入个体神经元的噪声至少有些统计独立，这种池化将最有益。由于技术限制，很少有实验研究探索L6 CT反馈的变化如何通过反馈改变的dLGN输入改变V1活动。解决这个问题将需要dLGN和V1视网膜拓扑对齐位置的大规模同步记录，以及突触终端水平CT反馈的精确操作，以避免通过L6 CT神经元的皮层内轴突侧支产生的直接皮层影响的混淆。

其他模型提出，靶向与前馈输入分离的树突区的反馈信号可以实现误差反向传播，并通过基于下游输出微调前馈突触权重来解决信用分配问题。虽然到目前为止主要考虑用于皮层层次结构，但这一假设表明反馈可能通过控制突触后爆发的可能性来指导可塑性，当与突触前输入配对时驱动长时程增强。L6 CT反馈已知到达dLGN中的远端树突，控制dLGN中的爆发，并指导发育期间的视网膜丘脑可塑性。因此，L6 CT反馈展示了实现反向传播的生物网络所需的基本特征。基于反馈在人工神经网络中的稳定作用，未来实验的一个引人入胜的假设是，L6 CT反馈可能在维持稳定表征方面发挥作用，甚至超越发育时期，从而有助于防止表征漂移。

TC/CT系统的最新回路模型强调其架构非常适合传递预期和注意信号。与第6节讨论的实验观察一致，其中几个模型强调了TRN在调节丘脑反应和爆发中的作用，以增强下游读出来改进检测、辨别、意外输入的表征和跨模态感觉选择。此外，这些模型表明，TC神经元之间缺乏兴奋性连接有助于有效地分离自上而下和自下而上的信号，而广泛的CT汇聚有可能创建皮层活动的低维、解混表征。这些对丘脑和皮层独特和互补的群体水平编码特性的理论见解主要针对皮层和HO丘脑之间的相互作用而发展。视觉TC/CT系统中群体活动的未来实验和建模研究可以探索从皮层到感觉丘脑的L6反馈介导的信号压缩以及从感觉丘脑到皮层的信号扩展如何有益于视觉处理、感知和认知。

最后，为CT与HO丘脑核相互作用开发的模型揭示，任务特异性、结构化的CT连接设定了丘脑在协调行为中的计算作用。例如，在自主运动控制期间，需要特定的CT通路来传递运动命令的副本，而在工作记忆任务期间，需要投射皮层活动主成分的不同连接模式。这一结果突出了CT反馈微调皮层输出到丘脑以优化任务表现的潜力，强调需要检查甚至感觉CT反馈在各种任务和行为背景下的作用。鉴于在初级感觉皮层L6中已经发现的丰富前庭和运动（准备）信号，研究自由活动动物主动视觉感知任务期间CT反馈的计算作用将特别有趣。