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内発的報酬による社会・個体学習強化の神経基盤に関する研究

Publicly Offered Research

Project AreaReplacement of Neanderthals by Homo sapiens: testing evolutionary models of learning
Project/Area Number 23101508
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Humanities and Social Sciences
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

水野 敬  独立行政法人理化学研究所, 分子プローブ動態応用研究チーム, 基礎科学特別研究員 (60464616)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords意欲 / 内発的動機付け / 報酬 / 有能感 / 達成感 / 学習 / fMRI / 神経基盤
Outline of Annual Research Achievements

学習の強化因子として学習行動に直結する学習意欲喚起に資する内発的報酬(達成感・有能感)を提案し、機能的磁気共鳴画像法(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)を用いて有能感の神経基盤を明らかにしたうえで、内発的報酬により喚起される意欲が強化学習に資する神経科学的プロセスを明らかにすることを本研究の目的とした。本年度は、昨年度の行動実験成果を活用し、有能感の神経基盤を探るためのfMRI研究を実施した。課題は、学習とも関連する作業記憶(ワーキングメモリ)課題のn-back taskを用いた。n-back taskは、ディスプレイ上にn個前に呈示された数字が、現在呈示されている数字と一致するか否かの判定を要する。実際に、健常成人を対象として5つのタスク(1~5-back task)を実施した。各n-back task遂行中のfMRI計測を行いながら、同時に各n-back taskに対する有能感と意欲の程度について4段階の主観的評価を行った。有能感と意欲の設問選択時に同期した脳活動を解析した結果、有能感に伴う脳活性部位を同定できなかったが、意欲の程度と相関し線条体の活性がみられることがわかった。よって、有能感に関わる神経基盤というよりも、むしろ、有能感により喚起される意欲の神経基盤として線条体の関連性を明らかにした。さらに、線条体の活性度に依存し、外側前頭前野や頭頂葉等のn-back task関連脳部位の活性度が高かったことから、内発的報酬により喚起される意欲が、課題関連脳部位の活性度を高め学習の強化プロセスに寄与することが示唆された。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] The neural substrates associated with attentional resources and difficulty of concurrent processing of the two verbal tasks.2012

    • Author(s)
      Mizuno, K., Tanaka, M., Tanabe, H.C., Sadato, N., Watanabe, Y.
    • Journal Title

      Neuropsychologia

      Volume: 50(8) Issue: 8 Pages: 1998-2009

    • DOI

      10.1016/j.neuropsychologia.2012.04.025

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 学習意欲と抗疲労に関する神経基盤研究2013

    • Author(s)
      水野 敬
    • Organizer
      ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相 -学習能力の進化に基づく実証的研究- 第6回研究大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2013-01-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural substrates of motivation to learn and fatigue2012

    • Author(s)
      Mizuno Kei
    • Organizer
      2012 International Conference on Replacement of Neanderthals by Modern Humans: Testing Evolutionary Models of Learning
    • Place of Presentation
      National Center of Sciences Building(Tokyo)
    • Year and Date
      2012-11-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Relationship between fatigue and brain activity during reward perception2012

    • Author(s)
      Mizuno Kei
    • Organizer
      Society for Neuroscience's 42nd annual meeting (Neuroscience 2012)
    • Place of Presentation
      Ernest N. Morial Convention Center(New Orleans)
    • Year and Date
      2012-10-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Decrease in the striatal activity during reward processing by adolescent fatigue2012

    • Author(s)
      Mizuno Kei
    • Organizer
      The 35th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society (Neuroscience 2012)
    • Place of Presentation
      Nagoya Congress Center(Nagoya)
    • Year and Date
      2012-09-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 疲労と意欲の神経基盤2012

    • Author(s)
      水野 敬
    • Organizer
      第8回日本疲労学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      国立スポーツ科学センター(東京)
    • Year and Date
      2012-06-02
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Changes in cognitive functions of students in the transitional period from elementary school to junior high school2012

    • Author(s)
      水野 敬
    • Organizer
      第54回日本小児神経学会総会
    • Place of Presentation
      ホテルロイトン札幌(札幌)
    • Year and Date
      2012-05-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 内発的報酬による強化学習の神経基盤解明に向けて2012

    • Author(s)
      水野 敬
    • Organizer
      ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相 -学習能力の進化に基づく実証的研究- 第5回研究大会
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京)
    • Year and Date
      2012-04-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional loss of adolescence ADHD and its recovery by therapeutics2012

    • Author(s)
      Mizuno Kei
    • Organizer
      The 14th Conference of Peace through Mind Brain Science
    • Place of Presentation
      Hotel Crown Palais Hamamatsu (Hamamatsu, Japan)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-02-14
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 内発的報酬による意欲喚起の神経基盤2011

    • Author(s)
      水野敬
    • Organizer
      ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相-学習能力の進化に基づく実証的研究-第4回研究大会
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター(岡崎)
    • Year and Date
      2011-12-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural substrates associated with reward system of ADHD using fMRI2011

    • Author(s)
      Mizuno Kei
    • Organizer
      14th International Congress of European Society for Child and Adolescent Psychiatry (ESCAP)
    • Place of Presentation
      Finlandia Hall (Helsinki, Finland)
    • Year and Date
      2011-06-13
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 内発的報酬による社会・個体学習強化の神経基盤解明のための研究戦略2011

    • Author(s)
      水野敬
    • Organizer
      ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相-学習能力の進化に基づく実証的研究-第3回研究大会
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京)
    • Year and Date
      2011-04-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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