注意力と行動​​の柔軟性における青斑核の役割

DOI:https://doi.org/10.1016/S0006-3223(99)00140-7

青斑核（LC）：ストレスやパニックに対する生理学的反応に関与する脳幹の橋にある核で，網様体賦活系の一部．ノルアドレナリンの主な合成部位

Abstract
Previous findings have implicated the noradrenergic locus coeruleus (LC) system in functions along the dimension of arousal or attention. It has remained uncertain what role this system has in attention, or what mechanisms may be involved. We review our recent work examining activity of LC neurons in monkeys performing a visual discrimination task that requires focused attention. Results indicate that LC cells exhibit phasic or tonic modes of activity, that closely correspond to good or poor performance on this task, respectively. A computational model was used to simulate these results. This model predicts that alterations in electrotonic coupling among LC cells may produce the different modes of activity and corresponding differences in performance. This model also indicates that the phasic mode of LC activity may promote focused or selective attention, whereas the tonic mode may produce a state of high behavioral flexibility or scanning attentiveness. The implications of these results for clinical disorders such as attention-deficit hyperactivity disorder, stress disorders, and emotional and affective disorders are discussed.

要旨
これまでの知見では、ノルアドレナリン作動性軌跡神経系（LC）が、覚醒や注意の次元に沿った機能に関与していることが示唆されてきた。しかし、この系が注意においてどのような役割を担っているのか、あるいはどのようなメカニズムが関与しているのかは不明なままであった。我々は、集中的な注意を必要とする視覚的弁別課題を行うサルのLCニューロンの活動を調べた最近の研究をレビューする。その結果、LC細胞は、この課題の成績の良し悪しにそれぞれ密接に対応する、位相性または緊張性の活動様式を示すことが示された。これらの結果をシミュレートするために、計算モデルが用いられた。このモデルでは、LC細胞間のエレクトロトニック結合の変化が、異なる活動モードとそれに対応するパフォーマンスの違いを生み出すと予測している。このモデルはまた、LC活動の相反性モードが集中的注意や選択的注意を促進するのに対し、緊張性モードは行動の柔軟性が高い状態や走査的注意の状態を作り出す可能性があることを示している。これらの結果が、注意欠陥多動性障害、ストレス障害、情動・感情障害などの臨床障害に与える影響について考察する。