Purkinje細胞は、主観的顕著性を行動と選択のパフォーマンスへの準備に変換します

脳は、感覚入力の連続的な流れから注意を選択的に割り当てます。このプロセスは、通常、前脳と中脳の異なる領域での計算に起因します。ここでは、Cerebellar Purkinje細胞が感覚入力の選択に関する情報をエンコードし、それによって非運動形態の学習に寄与する可能性があるかどうかを調査します。個々のプルキンエ細胞の複雑なスパイクが、感覚入力の知覚された顕著性の変化を反映するようにエンコードする感覚モダリティを変化させることを示します。小脳可塑性が不足しているマウスモデルとの比較により、複雑なスパイク活動の変化は、効率的な学習に必要なプルキンエ細胞の増強を指示することを示唆しています。我々の調査結果は、学習中に、登山繊維がモーター出力を直接導くのではなく、単純なスパイク活動の変化を介して行動する一般的な準備に貢献し、それによって非モーターから運動機能までシーケンスを埋めることを示唆しています。

The brain selectively allocates attention from a continuous stream of sensory input. This process is typically attributed to computations in distinct regions of the forebrain and midbrain. Here, we explore whether cerebellar Purkinje cells encode information about the selection of sensory inputs and could thereby contribute to non-motor forms of learning. We show that complex spikes of individual Purkinje cells change the sensory modality they encode to reflect changes in the perceived salience of sensory input. Comparisons with mouse models deficient in cerebellar plasticity suggest that changes in complex spike activity instruct potentiation of Purkinje cells simple spike firing, which is required for efficient learning. Our findings suggest that during learning, climbing fibers do not directly guide motor output, but rather contribute to a general readiness to act via changes in simple spike activity, thereby bridging the sequence from non-motor to motor functions.