Research on decision-making and reinforcement learning in animal model of gambling disorder using a mixture of model-free and model-based reinforcement learning task
| Project/Area Number |
19K21811
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 10:Psychology and related fields
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | ギャンブル障害 / モデルベース / モデルフリー / 意思決定 |
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| Outline of Research at the Start |
意思決定に必要な習慣的システムと目的指向的システムは連続的、並列的な関係で、どちらかの能力が劣っているわけでもない。げっ歯類の脳内でのシステム間連係を計算論的に表現できれば、高次脳機能の理解に繋がるものの、基礎研究において、システム間バランスに注目した意思決定研究は少ない。また、システム間バランス異常に関与する責任脳領域は不明であり、それを打破する策として、精神疾患モデル動物を用いることで、明らかになると考える。本研究では、ギャンブル障害モデル動物を用いて、意思決定システム間バランスを評価する行動試験の開発・発展と情報処理システムの解明に挑戦する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, we modified reinforcement learning model in two-step sequential visual discrimination learning of complex stimuli in touch-screen task. Moreover, we established the animal model of gambling disorder, which is focus on indirect pathway dysfunction in clinical research suggesting the shared pathology between Huntington's disease and pathological gambling. Further studies need to find best fitting behavioral modeling and parameters.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究を通して、線条体の神経（間接路）の機能的異常を起こすことで意思決定異常を示すギャンブル障害モデル候補ラットの作成と、SARSA（λ）、時間差（TD）アルゴリズムを使用したモデル化と、シミュレーションプログラムを作成することができた。強迫障害患者や依存症患者は、習慣的システム優位に選択行動するというシステム間のバランス異常が生じていることが分かっているが、脳領域や神経回路の破綻が、精神疾患患者で見られる意思決定異常やシステム間のバランス異常を誘発するかどうかは分かっていない。それゆえ、本研究成果はこれら脳機能障害の解明に向けた実証モデルとして有効かもしれない。
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Report
(4 results)
Research Products
(26 results)
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[Journal Article] Mice carrying a schizophrenia-associated mutation of the Arhgap10 gene are vulnerable to the effects of methamphetamine treatment on cognitive function: association with morphological abnormalities in striatal neurons2021
Author(s)
Hada K, Wulaer B, Nagai T, Itoh N, Sawahata M, Sobue A, Mizoguchi H, Mori D, Kushima I, Nabeshima T, Ozaki N, Yamada K.
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Journal Title
Mol Brain
Volume: 14(1)
Issue: 1
Pages: 21-21
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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