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報酬に基づく意思決定を司る神経機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaElucidation of neural computation for prediction and decision making: toward better human understanding and applications
Project/Area Number 26120731
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 InstitutionNational Institute for Physiological Sciences

Principal Investigator

小川 正晃  生理学研究所, 発達生理学研究系, 特任助教 (00716186)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywords報酬 / 予測 / 意思決定 / 連合学習 / 光遺伝学
Outline of Annual Research Achievements

我々ヒトを含めた動物がより豊かに生存するためには、報酬が関わる状況において、過去の経験に基づいた正確な予測・意思決定を行うことが重要である。前頭前野の一領域である眼窩前頭皮質(OFC)は、電気生理、機能的MRIなどを用いた神経活動計測、および理論的研究によって、報酬価値やその不確実性の表象、モデルベースな情報表現を行う、などの概念的な理解が進んで来た。しかしながら、OFC神経活動が予測・意思決定に果たす直接的な役割、すなわちその因果的役割については、未だその多くが解明されていない。
そこで一般的に遺伝子改変に用いられるC57BL/6マウス系統にて、条件刺激1ー報酬獲得、および条件刺激2ー報酬なしの関係をまず学習させ、その関係を後に逆転させる(刺激1-報酬なし、刺激2ー報酬あり)逆転学習を確立した。次に、まずマウスのOFCにウイルスを用いて赤色反応性の活動抑制分子を発現し、上記の逆転学習時において、条件刺激1提示中、もしくはその後の報酬が提示されなくなるタイミング特異的に、赤色光照射によりOFC活動を抑制したところ、次の条件刺激2に対する反応行動が、それぞれ、上昇、抑制される傾向にあることを見出した。両者を合わせたタイミングの抑制、および逆転が起こらない状況での抑制した場合はコントロールと比べて優位な差を認めなかった。
本研究結果はOFCの正確な役割の理解に貢献する。今後さらに異なる条件、遺伝子改変マウスを用いた神経回路機構などについて研究を進め、多面的な機能理解を目指す。

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

    (5 results)

All 2016 2015

All Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results)

  • [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)
    • Year and Date
      2016-07-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [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
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [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
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [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
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • 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
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

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

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