ラットの OFC

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5-16-2017 updated

  1. 概要: ラットの OFC
  2. OFC と逆転学習: 詳細ページ
  3. OFC が関わるネットワーク
  4. OFC lesion の影響

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概要: ラットの OFC

ラットの orbitofrontal cortex (OFC) は、olfactory bulb のすぐ後方に位置する。Prefrontal cortex の構造の一つであるが、機能が異なっているために分けて考えられることが多い。

Apple/orange のように、本来比較できないものを比べるときには、その価値の概念化が必要になる。OFC は、このような 価値の概念化に重要 であると考えられている (2)。また、逆転学習 reversal learning とも関係しており、状況に応じて柔軟に行動を変化させる能力 behavioral flexibility に重要である。


Rat brain (Cheung)
ラット脳の全体像 (文献 1 より転載)


ラット OFC の機能は、原則として霊長類 OFC (→ human OFC) の機能に似ていると考えられている (5I)。逆に、機能が似た部位が相同領域として考えられてきたという背景もある。しかし、全ての機能が一致するとは考えにくいので、種をまたいだ解釈には注意が必要である。


OFC と逆転学習 reversal learning

逆転学習 reversal learning とは、学習訓練の途中または完成後に課題の正負が逆転し、引き続き訓練が行われるような学習のことをいう。OFC の切除が逆転学習の能力を低下させることは広く知られている。PFC を切除しても、逆転学習に影響はないことから、OFC に依存した行動と考えられている。詳細は OFC と逆転学習 (ラット) などを参照のこと。


OFC が関わるネットワーク

OFC は、prefrontal region と 視床 thalamus および線条体 striatum を繋ぐネットワークを形成している (3I)。

OFC-striatal network

NAc は ventral striatum の、caudate と putamen は dorsal striatum の構成要素である。

> 神経核を刺激すると、OFC の神経活動が変化する (3I)。

: これによって prefrontal area のモノアミン放出も影響を受ける。

> MO, VO, VLO, LO, DLO から、central part of caudate-putamen にそれぞれ投射がある (5)。

: OFC subdivision であり、異なる機能をもっていると考えられている。
: Dorsal, roastal part of caudate-putamen (dorsal striatum), ventral striatum には投射なし。
: つまり、NAc にも OFC からの投射はない。霊長類ではある。
: この central part は、amygdala, thalamus, midbrain dopaminergic projection などを受けている。
: この場所で複数の場所からの信号が合一され、重要な判断を行っていると思われる。


OFC による basolateral amygdala および striatum の制御がうまくいっていないことが、behavioral inflexibility の原因と考えられている (3D)。


OFC lesion の影響

文献 4 にたくさん例が載っている。

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References

  1. Cheung and Cardinal 2005a. Hippocampal lesions facilitate instrumental learning with delayed reinforcement but induce impulsive choice in rats. BMC Neurosci 6, 36.
  2. McDannald et al. 2014a (Review) Learning theory: a driving force in understanding orbitofrontal function. Neurobiol Learn Mem 108, 22-27.
  3. Klanker et al. 2013a. Deep brain stimulation in the lateral orbitofrontal cortex impairs spatial reversal learning. Behav Brain Res 245, 7-12.
  4. Delgado, Phelps, Robbins 編 (2011). Decision Making, Affect, and Learning.

  1. Schilman et al. 2008a. The orbital cortex in rats topographically projects to central parts of the caudate-putamen complex. Neurosci Lett 432, 40-45.

参考図書