通过 LEC 介导的γ同步实现的分布式皮层学习

《Nature Communications》：Distributed cortical learning through LEC-mediated γ-synchrony

　　

摘要

尽管多巴胺驱动的强化学习具有成熟的理论和实验基础，但奖赏预测误差（RPE）教学信号如何修改特定的皮层记忆网络尚不清楚。神经振荡对于跨分布式细胞群体活动的时间绑定至关重要。在此，我们发现小鼠外侧内嗅皮层第 5 层（LEC⁵）介导的皮层间γ同步性是源自腹侧被盖区（VTA^DA）多巴胺神经元产生的 RPE 信号的神经相关物。基于 VTA^DA-LEC⁵ 环路的皮层间γ同步性促进了学习和记忆保留，并在单细胞水平上同步了皮层潜在记忆印迹的活动。人脑记录也验证了γ同步性在预测误差处理中的作用。这些发现表明，LEC⁵介导的皮层间γ同步性作为一种强化学习信号，促进了皮层记忆网络的建立。