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嫌悪刺激回避行動の学習機構

Publicly Offered Research

Project AreaSystems molecular ethology to understand the operating principle of the nervous system
Project/Area Number 23115718
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKansai Medical University

Principal Investigator

中村 加枝  関西医科大学, 医学部, 教授 (40454607)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2012: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords眼球運動 / 大脳基底核 / 報酬 / ドパミン / セロトニン / 霊長類
Outline of Annual Research Achievements

「報酬獲得」のための「行動発現」における大脳基底核線条体の役割はこれまで詳細に調べられてきた。しかし、嫌悪刺激の情報が、線条体でどのように計算されるかはほとんどわかっていない。そこで我々は、線条体における嫌悪刺激情報処理を霊長類において明らかにすることができる眼球運動課題を考案した。この課題では、中心の注視点から右か左に眼球運動を行う。どちらか一方(たとえば右)が多くの報酬、他方(左)は少ない報酬を得られる。2頭のサルの線条体を背側から腹側まで記録したところ、背側に報酬が少ない場合に強く発火する細胞、腹側に報酬が多い場合に強く発火する細胞が分布しており、線条体内の機能的分割が明らかになった。報酬が少ないことは嫌悪情報と近似とも考えられ、背側線条体が嫌悪情報により強く関与していることを示唆した。この結果はJournal of neuroscienceに掲載された。本実験により、価値による学習のメカニズムにおいて、報酬のみならず嫌悪情報も大脳基底核で処理されていることが明らかされ、強化学習モデルをより具体的、生体に近い形で改変することに寄与すると考えられる。
なお、この課題ではターゲットを必ず選択させるforced choice 課題であるが、2者択一の眼球運動課題choice taskを開発し、報酬と嫌悪刺激それぞれに対応する視覚刺激を選択する課題を学習させた。行動解析から、報酬によっても嫌悪刺激によっても学習は起きるが、報酬による学習の方が早く、正確になりやすいことを明らかにできた。

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 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Differential reward coding in the subdivisions of the primate caudate during an oculomotor task2012

    • Author(s)
      Nakamura, K., Santos, G., Matsuzaki, R., and Nakahara, H.
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience

      Volume: 32 Issue: 45 Pages: 1518-1512

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1518-12.2012

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A neural correlate of predicted and actual reward-value information in monkey pedunculopontine tegmental and dorsal raphe nucleus during saccade tasks2011

    • Author(s)
      Okada K, Nakamura K, Kobayashi Y
    • Journal Title

      Neural-Plasticity

      Volume: 2011(579840) Pages: 1-21

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] APPETITIVE AND AVERSIVE CODING BY THE PRIMATE DORSAL RAPHE NUCLEUS2012

    • Author(s)
      Kae Nakamura
    • Organizer
      11th International Conference on Cognitive Neuroscience (ICON XI)
    • Place of Presentation
      Mallorca・Spain
    • Year and Date
      2012-09-28
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Action control and value coding in the primate darsal raphe nucleus2012

    • Author(s)
      Kazuko Hayashi,Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • Organizer
      日本神経科学会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Uncertainty coding in the primate lateral hypothalamus area2012

    • Author(s)
      Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • Organizer
      日本神経科学会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Differential reward coding in the dorsolateral and ventromedial part of the primate caudate2012

    • Author(s)
      Kae Nakamura
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting
    • Place of Presentation
      New Olreans USA
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Coding of reward uncertainty in the primate lateral hypothalamic neurons2012

    • Author(s)
      Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting
    • Place of Presentation
      New Olreans USA
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparison of neuronal signals for reward value in appetitive and aversive contexts in the primate lateral hypothalamus area2011

    • Author(s)
      Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting
    • Place of Presentation
      The Walter E.Washington Convention Center (Washington, DC., USA)
    • Year and Date
      2011-11-13
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuronal activity in the primate dorsal raphe nucleus encodes positive and negative value2011

    • Author(s)
      Kazuko Hayashi, Kazuko Nakao, Ryuichi Matsuzaki, Ken-ichi Okada, Yasushi Kobayashi, Kae Nakamura
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting
    • Place of Presentation
      The Walter E.Washington Convention Center (Washington, DC., USA)
    • Year and Date
      2011-11-13
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Neuronal modulation in appetitive and aversive contexts in the primate lateral hypothalamus2011

    • Author(s)
      Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • Organizer
      日本神経科学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2011-09-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Cognitive control of response inhibition in the primate2011

    • Author(s)
      Kazuko Hayashi, Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • Organizer
      日本神経科学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • Year and Date
      2011-09-17
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.kmu.ac.jp/depts/intro/physiol2.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

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

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