中背侧丘脑-眶额皮层回路对联想学习的调控

《Nature Communications》：Control of associative learning by the mediodorsal thalamus-orbitofrontal cortex circuit

　　

摘要

中背侧丘脑向前额叶皮层的投射对适应性认知功能至关重要。我们通过雄性小鼠的“做/不做”嗅觉辨别任务，研究中背侧丘脑向眶额叶皮层的输入如何调节联想学习，并影响眶额叶皮层神经元中的线索价值与结果表征。研究表明，阻断中背侧丘脑向眶额叶皮层的投射会损害学习能力，但不会影响已熟练掌握任务阶段的表现。在学习过程中，中背侧丘脑和眶额叶皮层中的线索价值选择性都会增强，结果选择性则会发生动态变化，而阻断中背侧丘脑的投射会干扰眶额叶皮层神经元中的这些与学习相关的变化。此外，中背侧丘脑的投射作用于眶额叶皮层中的少突胶质蛋白阳性中间神经元，抑制这些神经元的活性会减弱与学习相关的线索价值选择性增强效应，并改变眶额叶皮层广发放电细胞的结果选择性动态。因此，中背侧丘脑的输入通过少突胶质蛋白阳性中间神经元介导的前馈抑制作用，动态调节眶额叶皮层中的线索价值与结果选择性，从而支持联想学习的发生。