努力関連の決定を評価するための前帯状帯の内側前頭皮質内の機能的専門化

ラットの内側前頭皮質（MFC）は、動物がより大きな報酬を受け取るために一生懸命働くことを可能にすることに関係しています。ただし、個々のMFC領域[前帯状皮質（ACC）および妊娠中infralimbic皮質（PL-IL）]がそのような意思決定においてどのような役割を果たしているのかは不明です。これを調査するために、完全なMFC病変の影響を受けていることが以前に示された2つの可能な行動コースで、T気にされた費用恩恵のタスクでラットを訓練しました。1つの応答では、30 cmの障壁を登って大量の報酬（高コストの高い報酬）を得ることが含まれていましたが、もう1つはエネルギー需要が低いだけでなく、報酬が少ない（低コスト低い報酬）がありました。手術前に、すべての動物は、高コストの高い報酬オプションを選択することを好みました。ただし、興奮毒性のACC病変の後、ACCグループはほぼすべての試験で低コスト低い報酬応答を選択して、行動の完全な逆転がありました。対照的に、PL-IL病変を伴うコントロール動物とラットの両方が、より大きな報酬のために障壁を登ることを選択し続けました。ただし、同じラットがサンプル間パラダイムの遅延でテストされた場合、ACCラットのパフォーマンスはコントロールに匹敵する、応答ルールの学習が著しく損なわれたのはPL-ILグループでした。この二重解離は、特定の報酬のために拡張するための努力の量を評価する際に、ACCがMFC内の重要な領域であることを示しています。

The rat medial frontal cortex (MFC) has been implicated in allowing animals to work harder to receive larger rewards. However, it is unknown what role the individual MFC regions [anterior cingulate cortex (ACC) and prelimbic-infralimbic cortex (PL-IL)] play in such decision making. To investigate this, we trained rats on a T-maze cost-benefit task with two possible courses of action, shown previously to be affected by complete MFC lesions. One response involved climbing a 30 cm barrier to obtain a large quantity of reward (high cost-high reward), whereas the other had a lower energetic demand but also a smaller reward gain (low cost-low reward). Before surgery, all animals preferred to select the high cost-high reward option. However, after excitotoxic ACC lesions, there was a complete reversal of behavior, with the ACC group selecting the low cost-low reward response on nearly every trial. In contrast, both control animals and rats with PL-IL lesions continued to choose to climb the barrier for the larger reward. When the same rats were tested on a delayed match-to-sample paradigm however, it was the PL-IL group that was significantly impaired at learning the response rule, with the performance of ACC rats being comparable with controls. This double dissociation indicates that the ACC is the important region within the MFC when evaluating how much effort to expand for a specific reward.