大规模皮层活动与知觉决策之间依赖策略的因果联系
Strategy-dependent causal relationships between large-scale cortical activity and perceptual decisions
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动物完成决策任务时会采用不同的内部策略,但不同策略下皮层各区域对决策的贡献是否相同尚不清楚。研究汇总三个数据集,包含皮层宽场成像与对数十个皮层位点的光遗传失活,共 54 只小鼠完成同一感觉证据累积任务,并用广义线性模型隐马尔可夫模型识别行为状态。结果显示小鼠采用一种投入的刺激驱动状态和两种带大侧偏的脱离状态,失活效应随状态而变,投入状态下额叶区域失活影响最明显,且额叶活动更偏向编码该状态下的选择。
汇总三个数据集、54 只小鼠的皮层宽场成像与光遗传失活,用广义线性模型隐马尔可夫模型分出三种策略状态,比较失活效应随策略变化。
动物可以采用不同的内部生成策略来解决决策任务,但皮层区域在不同策略下对决策的贡献是否不同仍不清楚。为解决这一问题,我们分析了三个数据集,分别包含皮层宽场成像,或对54只小鼠数十个皮层位置的光遗传学失活,这些小鼠均执行同一感觉证据累积任务。使用广义线性模型-隐马尔可夫模型(GLM-HMMs),我们发现小鼠采用了三种潜在策略之一:一种投入的、刺激驱动的状态,以及两种以较大侧偏为特征的脱离状态。皮层区域失活的具体效应取决于行为策略:在投入状态下,失活倾向于增加侧偏,而在偏倚状态下则相反。对于投入状态,当额部区域被失活时这些效应最为显著。此外,来自全皮层活动的神经解码分析显示,相对于偏倚状态,额部区域在投入状态下优先编码动物的选择。我们的结果表明,大规模皮层动力学的不同模式是不同任务策略下决策的基础,并确定额叶皮层是投入策略控制的重要基质。
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来源:bioRxiv · Neuroscience · biorxiv.org