Spatiotemporal dynamics of noradrenaline during learned behaviour

光遗传学 蓝斑 钢筋 神经科学 刺激(心理学) 强化学习 感觉系统 电生理学 计算机科学 心理学 人工智能 中枢神经系统 认知心理学 社会心理学
作者
Vincent Breton‐Provencher,Gabrielle T. Drummond,Jiesi Feng,Yulong Li,Mriganka Sur
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:606 (7915): 732-738 被引量:104
标识
DOI:10.1038/s41586-022-04782-2
摘要

Noradrenaline released from the locus coeruleus (LC) is a ubiquitous neuromodulator1-4 that has been linked to multiple functions including arousal5-8, action and sensory gain9-11, and learning12-16. Whether and how activation of noradrenaline-expressing neurons in the LC (LC-NA) facilitates different components of specific behaviours is unknown. Here we show that LC-NA activity displays distinct spatiotemporal dynamics to enable two functions during learned behaviour: facilitating task execution and encoding reinforcement to improve performance accuracy. To examine these functions, we used a behavioural task in mice with graded auditory stimulus detection and task performance. Optogenetic inactivation of the LC demonstrated that LC-NA activity was causal for both task execution and optimization. Targeted recordings of LC-NA neurons using photo-tagging, two-photon micro-endoscopy and two-photon output monitoring showed that transient LC-NA activation preceded behavioural execution and followed reinforcement. These two components of phasic activity were heterogeneously represented in LC-NA cortical outputs, such that the behavioural response signal was higher in the motor cortex and facilitated task execution, whereas the negative reinforcement signal was widely distributed among cortical regions and improved response sensitivity on the subsequent trial. Modular targeting of LC outputs thus enables diverse functions, whereby some noradrenaline signals are segregated among targets, whereas others are broadly distributed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
蓉蓉完成签到 ,获得积分10
4秒前
端庄代荷完成签到 ,获得积分10
4秒前
bkagyin应助mario采纳,获得10
6秒前
qianci2009完成签到,获得积分10
6秒前
SDS完成签到 ,获得积分10
6秒前
科目三应助一个小胖子采纳,获得10
7秒前
俏皮诺言完成签到,获得积分10
7秒前
毛小驴完成签到,获得积分10
12秒前
白嫖论文完成签到 ,获得积分10
16秒前
研友_Z1eDgZ完成签到,获得积分10
23秒前
大方博涛完成签到,获得积分10
24秒前
白月光完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
踩踩踩完成签到,获得积分20
28秒前
丁丁猫老大完成签到 ,获得积分10
28秒前
郭星星完成签到,获得积分10
29秒前
Angenstern发布了新的文献求助10
32秒前
36秒前
归尘应助DDT采纳,获得10
38秒前
俭朴山灵完成签到 ,获得积分10
39秒前
123321完成签到 ,获得积分10
39秒前
Panini完成签到 ,获得积分10
40秒前
Echoheart完成签到,获得积分10
45秒前
45秒前
catherine完成签到,获得积分10
47秒前
adazbq完成签到 ,获得积分0
1分钟前
DJ_Tokyo完成签到,获得积分10
1分钟前
amber完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
DDT完成签到,获得积分10
1分钟前
mario完成签到,获得积分10
1分钟前
mario发布了新的文献求助10
1分钟前
高高代珊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
聪明的灵寒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
陈少华完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
【重要!!请各位用户详细阅读此贴】科研通的精品贴汇总(请勿应助) 10000
Plutonium Handbook 1000
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 640
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 540
Thermal Quadrupoles: Solving the Heat Equation through Integral Transforms 500
SPSS for Windows Step by Step: A Simple Study Guide and Reference, 17.0 Update (10th Edition) 500
PBSM: Predictive Bi-Preference Stable Matching in Spatial Crowdsourcing 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4118655
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3657257
关于积分的说明 11577194
捐赠科研通 3359188
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1845703
邀请新用户注册赠送积分活动 910829
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 827082