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報酬予測に基づく待機行動を制御する神経機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaElucidation of neural computation for prediction and decision making: toward better human understanding and applications
Project/Area Number 26120728
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionOkinawa Institute of Science and Technology Graduate University

Principal Investigator

宮崎 勝彦  沖縄科学技術大学院大学, 神経計算ユニット, 研究員 (10426570)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥9,620,000 (Direct Cost: ¥7,400,000、Indirect Cost: ¥2,220,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Keywordsセロトニン / 光遺伝学 / 遅延報酬 / 辛抱強さ / 待機行動 / オプトジェネティクス / 衝動性
Outline of Annual Research Achievements

将来の報酬のために辛抱強く振る舞うということは将来の報酬の予測に基づく適応行動でありモデルベースの機構で行われる。申請者らはこれまでラット及びマウスを用いたIn vivoでの研究から、セロトニン神経細胞の起始核の一つである背側縫線核のセロトニン神経活動が、遅延報酬獲得のために報酬が与えられる小窓にノーズポークをし続ける行動(報酬待機行動)をしている際に辛抱強さを増進させることを報告してきた。これらの結果は、報酬獲得のために動きを抑えた状態を維持する必要があるとき、背側縫線核セロトニン神経活動が活性化されることでその自制的な行動制御を可能にしていることを示している。
本研究は、将来獲得できる報酬を辛抱強く待つことに関わるセロトニン神経系は将来の予測を利用するモデルベースの機構を用いて適応的な行動制御に関与するとの仮説のもと、遅延報酬待機行動を制御する神経基盤の解明を目的とする。
これまでに遅延報酬獲得課題においてセロトニン神経細胞の光刺激による待機行動促進効果はどのような状況でより効果が発揮されるかを調べるため、遅延報酬獲得課題において報酬の確率および量を変化させた実験を行った。その結果、セロトニン神経活性化による報酬待機行動の促進効果は、将来もらえる報酬の確率に依存し、量には依存しないことが明らかになった。
さらに将来報酬が何時獲得できるかが不確実な場合、セロトニン神経活性化による待機行動促進効果にどのような効果があるかを調べた。その結果、将来報酬の時間的不確実性が大きくなると、待機行動促進効果がより大きくなることが明らかになった。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 背側縫線核セロトニン神経による予測と意思決定の脳内計算機構2017

    • Author(s)
      宮崎勝彦, 宮崎佳代子, 銅谷賢治
    • Journal Title

      日薬理誌

      Volume: 149 Pages: 34-39

    • NAID

      130005188225

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    • Author(s)
      宮崎勝彦, 宮崎佳代子, 銅谷賢治
    • Journal Title

      分子精神医学

      Volume: 16 Pages: 2-10

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    • Author(s)
      宮崎佳代子, 宮崎勝彦, 銅谷賢治
    • Journal Title

      光学

      Volume: 44 Pages: 422-426

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      宮崎佳代子, 宮崎勝彦, 銅谷賢治
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 66 Pages: 38-43

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    • Author(s)
      Miyazaki KW, Miyazaki K, Tanaka KF, Yamanaka A, Takahashi A, Tabuchi S, Doya K
    • Journal Title

      Curr Biol

      Volume: 24 Issue: 17 Pages: 2033-2040

    • DOI

      10.1016/j.cub.2014.07.041

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 背側縫線核セロトニン神経による予測と意思決定の脳内計算機構2016

    • Author(s)
      宮崎勝彦, 宮崎佳代子, 銅谷賢治
    • Organizer
      第89回日本薬理学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-03-11
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  • [Presentation] 報酬待機行動を制御するセロトニンの役割2016

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    • Organizer
      脳と心のメカニズム 第16回冬のワークショップ
    • Place of Presentation
      ルスツリゾート
    • Year and Date
      2016-01-08
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      銅谷賢治, 宮崎佳代子, 宮崎勝彦
    • Organizer
      第38回日本神経科学学会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2015-07-31
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      宮崎佳代子, 宮崎勝彦, 銅谷賢治
    • Organizer
      第38回日本神経科学学会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2015-07-30
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  • [Presentation] 報酬のための辛抱強さを調節するセロトニンの役割2015

    • Author(s)
      宮崎勝彦, 宮崎佳代子, 銅谷賢治
    • Organizer
      第12回日本うつ病学会総会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル
    • Year and Date
      2015-07-17
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  • [Presentation] 辛抱強さとセロトニン2015

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      宮崎勝彦, 宮崎佳代子, 銅谷賢治
    • Organizer
      第92回日本生理学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-23
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  • [Presentation] Promotion of patience by dorsal raphe serotonin neuron activation depends on the certainty of future rewards2014

    • Author(s)
      Miyazaki K, Miyazaki KW, Tanaka KF, Yamanaka A, Takahashi A, Doya K
    • Organizer
      44th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      Washington DC, USA
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-19
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  • [Presentation] Optogenetic activation of dorsal raphe serotonin neurons enhances patience for future rewards2014

    • Author(s)
      Miyazaki K, Miyazaki KW, Tanaka KF, Yamanaka A, Takahashi A, Doya K
    • Organizer
      29th CINP World Congress of Neuropsychopharmacology
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2014-06-22 – 2014-06-26
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      2014 Annual Research Report
  • [Book] 報酬のための辛抱強さを調節するセロトニンの役割2015

    • Author(s)
      宮崎佳代子, 宮崎勝彦, 銅谷賢治
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      医学書院
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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