脳の学習・運動における「瞬きの時間スケール」を解明(Blink of an Eye Timing in Brain Use)

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2026-03-25 ニューヨーク大学(NYU)

New York Universityの研究チームは、人間が情報を処理する際、脳の活動タイミングが「瞬きほどの短時間」で精密に制御されていることを明らかにした。実験では、知覚や意思決定において、脳がミリ秒単位で活動のタイミングを調整することで効率的な情報処理を実現していることが示された。この時間的制御は、単に脳領域の働きだけでなく、活動のタイミングそのものが認知機能に重要な役割を果たすことを示唆する。研究成果は、注意や知覚の仕組みの理解を深めるとともに、神経疾患や認知障害の解明にも貢献する可能性がある。

<関連情報>

アセチルコリンは、学習と運動のための異種ドーパミン信号を分離する Acetylcholine demixes heterogeneous dopamine signals for learning and moving

Hee Jae Jang,Royall McMahon Ward,Carla E. M. Golden & Christine M. Constantinople
Nature Neuroscience  Published:25 March 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41593-026-02227-x

脳の学習・運動における「瞬きの時間スケール」を解明(Blink of an Eye Timing in Brain Use)

Abstract

Midbrain dopamine neurons promote reinforcement learning and movement vigor. An outstanding question is how dopamine-recipient neurons in the striatum parse these heterogeneous signals. Previous work suggests that cholinergic striatal interneurons may gate dopamine-dependent plasticity, but this has not been tested in behaving animals. Here we studied rats performing a decision-making task with reward-related and movement-related events. Optical measurement of dopamine and acetylcholine release in the dorsomedial striatum (DMS) revealed that reward cues evoked cholinergic pauses with different phase relationships relative to dopamine. When dopamine lagged cholinergic dips, dopamine predicted future behavior and DMS firing rates on subsequent trials. In contrast, when dopamine preceded cholinergic dips, there was no observable relationship between dopamine and learning. Finally, when dopamine was coincident with cholinergic bursts, it preceded and predicted the vigor of contralateral orienting movements. Our findings suggest that cholinergic dynamics determine whether dopamine promotes vigor or learning, depending on the instantaneous behavioral context.

医療・健康
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