2017 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature |
|---|
| Project/Area Number |
15H05876
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
森田 賢治 東京大学, 大学院教育学研究科(教育学部), 准教授 (60446531)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
郡 宏 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (80435974)
藤澤 茂義 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (20589395)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
|
| Keywords | 階層性 / 同期現象 / 神経回路 / 数理モデル / 生理学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
（１）大脳皮質・基底核の階層的神経回路の動作と認知・学習・情動機構の探求（担当：森田）、（２）階層内・階層間同期ダイナミクスの数理モデル（担当：郡）、（３）階層性ネットワークの電気生理学的検証（担当：藤澤）という三つの研究項目について、以下のような進捗が得られた。（１）については、28年度に進めたシナプスの結合強度の減衰を考えた大脳皮質-基底核-ドーパミン系のモデルをさらに発展させ、エフォートに関連する実験結果の背景メカニズムを探求した。具体的には、ドーパミン減少によって起こる可能性が考えられる二次的影響の効果を取り入れた解析などを行った。また、島根大の永瀬らとの共同研究で、変動する状況下での認知的負荷回避の機構の、行動のモデルフィッティング（強化学習型のモデルや確率的な選択を行うモデルなど）およびfMRI解析（強化学習モデルの変数に相関するシグナル変化を示す領域の探索）を用いた探求を進めた。その結果、強化学習モデルにおける、認知的負荷に対するメンタルエフォートコストの予測に対応する変数と相関する領域などが同定された。（２）については、大きく固有振動数の異る振動子集団の秩序化と情報流に関する理論研究を引き続き進めた。また、実験研究とより密接に絡めていくために、領域内の共同研究を推進した。（３）については、海馬において、時間認識課題を行っているときの神経細胞の活動がどのようにシータ波オシレーションによりモジュレートされているかの実験的および理論的研究を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
（１）・（２）・（３）いずれについても、概ね順調に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
（１）については、最近の実験知見を踏まえて、森田らが以前に提案した、報酬予測誤差計算の神経回路機構についての仮説の改訂などを行っていく。（２）については、数値的な解析は概ねできた。今後は、解析的取扱を可能とする固有振動数分布を考慮する必要性があると考えられる。特に、べき分布を検討していく。（３）については、時間認識課題において、その認識する時間をスケール変化させたときの神経細胞群の活動の変化について、およびその活動がどのようにシータ波振動によって情報処理されているかについて、実験的及び理論的研究を行う。
|
