Medial prefrontal cortex population activity is plastic irrespective of learning
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The prefrontal cortex is thought to learn the relationships between actions and their outcomes. But little is known about what changes to population activity in prefrontal cortex are specific to learning these relationships. Here we characterise the plasticity of population activity in the medial prefrontal cortex of male rats learning rules on a Y-maze. First, we show that the population always changes its patterns of joint activity between the periods of sleep either side of a training session on the maze, irrespective of successful rule learning during training. Next, by comparing the structure of population activity in sleep and training, we show that this population plasticity differs between learning and non-learning sessions. In learning sessions, the changes in population activity in posttraining sleep incorporate the changes to the population activity during training on the maze. In non-learning sessions, the changes in sleep and training are unrelated. Finally, we show evidence that the non-learning and learning forms of population plasticity are driven by different neuron-level changes, with the non-learning form entirely accounted for by independent changes to the excitability of individual neurons, and the learning form also including changes to firing rate couplings between neurons. Collectively, our results suggest two different forms of population plasticity in prefrontal cortex during the learning of action-outcome relationships, one a persistent change in population activity structure decoupled from overt rule-learning, the other a directional change driven by feedback during behaviour. Significance statement The prefrontal cortex is thought to represent our knowledge about what action is worth doing in which context. But we do not know how the activity of neurons in prefrontal cortex collectively changes when learning which actions are relevant. Here we show in a trial-and-error task that population activity in prefrontal cortex is persistently changing, irrespective of learning. Only during episodes of clear learning of relevant actions are the accompanying changes to population activity carried forward into sleep, suggesting a long-lasting form of neural plasticity. Our results suggest that representations of relevant actions in prefrontal cortex are acquired by reward imposing a direction onto ongoing population plasticity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».