Neural mechanisms of salience acquired through reward-based associative learning

• Project/Area Number: 26702039
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Research Field: Basic / Social brain science
• Research Institution: Kyoto University (2016-2017); National Institute for Physiological Sciences (2014-2015)
• Principal Investigator: OGAWA Masaaki 京都大学, 医学研究科, 講師 (00716186)
• Research Collaborator: ISHINO Seiya 京都大学, 医学研究科, 研究員
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥23,790,000 (Direct Cost: ¥18,300,000、Indirect Cost: ¥5,490,000); Fiscal Year 2017: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2016: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2015: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2014: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
• Keywords: 報酬 / 注意 / 連合学習 / 神経科学 / 眼窩前頭皮質

Outline of Final Research Achievements

Despite theoretical and behavioral advances of studies about salience of a cue acquired through associative learning between the cue and reward, the neural mechanisms underlying the salience remained elusive. We show that spiking activities of optogenetically-identified midbrain dopamine neurons may contribute to heighten the salience of a cue associated with uncertain reward. We also show that the orbitofrontal cortex causally contributes to reversal of stimulus-outcome associations　in a context- and temporally specific manner.

Research Products

• [Journal Article] 増大特集 こころの時間学の未来 過去の学習記憶を未来の適応行動に活かす神経機構 (2017)
  • Author(s): 小川 正晃
  • Journal Title: BRAIN and NERVE Volume: 69 Issue: 11 Pages: 1241-1250
  • DOI: 10.11477/mf.1416200901
  • ISSN: 1344-8129, 1881-6096
  • Year and Date: 2017-11-01
• [Journal Article] Hippocampal-prefrontal theta phase synchrony in planning of multi-step actions based on memory retrieval (2017)
  • Author(s): Ishino, S., Takahashi, S., Ogawa, M. and Sakurai, Y.
  • Journal Title: European Journal of Neuroscience Volume: 45 Issue: 10 Pages: 1313-1324
  • DOI: 10.1111/ejn.13547
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] The causal role of the orbitofrontal cortex in updating stimulus-outcome relationships (2018)
  • Author(s): 小川正晃
  • Organizer: 第95回日本生理学会大会
• [Presentation] The causal role of the orbitofrontal cortex in updating stimulus-outcome relationships (2017)
  • Author(s): 小川正晃
  • Organizer: 第40回日本神経科学大会
• [Presentation] 条件刺激ー報酬間関係のアップデートにおける前頭前野眼窩部(orbitofrontal cortex)の因果的役割 (2017)
  • Author(s): 小川正晃
  • Organizer: 生理学研究所 部門公開セミナー
  • Invited
• [Presentation] 条件刺激-報酬間関係のアップデートにおける前頭前野眼窩部の因果的役割 (2017)
  • Author(s): 小川正晃
  • Organizer: 京都大学 精神科 + Psych Kyoto 合同勉強会
• [Presentation] 条件刺激ー報酬間関係のアップデートにおける前頭前野眼窩部の因果的役割 (2017)
  • Author(s): 小川正晃、伊佐正
  • Organizer: 第39回日本生物学的精神医学会・第47回日本神経精神薬理学会合同年会
• [Presentation] Phox2b遺伝子の発現制御領域下にアーキロドプシンを発現させたトランスジェニック ラットにおける延髄呼吸中枢の神経回路の解析 (2016)
  • Author(s): 鬼丸洋、池田啓子、小川正晃、伊原寛一郎、小林和人、川上潔
  • Organizer: 第93回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター (北海道、札幌市）
  • Year and Date: 2016-03-22
• [Presentation] 報酬学習における眼窩前頭皮質の因果的役割 (2016)
  • Author(s): 小川正晃
  • Organizer: 第５回大脳基底核機能研究会
  • Place of Presentation: 生理学研究所（愛知県、岡崎市）
  • Year and Date: 2016-03-18
  • Invited
• [Presentation] 逆転学習における時間特異的な眼窩前頭皮質の因果的役割 (2016)
  • Author(s): 小川正晃、伊佐正
  • Organizer: 第39回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜 (神奈川県、横浜市）
• [Presentation] Optogenetic analysis of neuronal network of medullary respiratory center in brainstem-spinal cord preparations from transgenic newborn rats expressing Archaerhodopsin in Phox2b positive cells (2016)
  • Author(s): ONIMARU H, IKEDA K, OGAWA M, IHARA KI, KOBAYASHI K, KAWAKAMI K
  • Organizer: NEUROSCIENCE 2016
  • Place of Presentation: サンディエゴ（アメリカ）
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 意思決定における眼窩前頭皮質の役割 (2015)
  • Author(s): 小川正晃
  • Organizer: 第２２回日本行動医学会学術総会
  • Place of Presentation: 東北大学 (宮城県、仙台市）
  • Year and Date: 2015-10-16
  • Invited
• [Presentation] 報酬に基づく連合学習における眼窩前頭皮質の役割 (2015)
  • Author(s): 小川正晃
  • Organizer: 大阪市立大学医学部生理学講座セミナー
  • Place of Presentation: 大阪市立大学 (大阪府、大阪市）
  • Year and Date: 2015-04-17
  • Invited