2019 Fiscal Year Annual Research Report
Neural mechanisms of personalized value
| Project Area | Science of personalized value development through adolescence: integration of brain, real-world, and life-course approaches |
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| Project/Area Number |
16H06396
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| Research Institution | Advanced Telecommunications Research Institute International |
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Principal Investigator |
川脇 沙織 (田中沙織) 株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報通信総合研究所, 研究室長 (00505985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 龍一郎 首都大学東京, 人文科学研究科, 准教授 (00585838)
柳下 祥 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (50721940)
中村 優子 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任助教 (00610023)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 長期的な行動選択 / 価値記憶 / 潜在的・顕在的個体内動因 / 思春期発達 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
田中は多変量データから個人の多様性を反映する、より低次元の空間を定める手法を開発し、この手法をC01との連携で収集したpopulation based subsample (pn-TTC) の縦断親子データへ適用することで親子の脳の類似度と行動の類似度の関係を検証し、脳の機能ならびに構造パターンの情報が世代間で維持されること、さらにそれが親子の行動の類似度の生物学的要因となることを示した。
橋本は思春期後期を対象とした自伝的記憶のfMRI研究を継続した。内側前頭前野等の脳領域が、主体価値を反映する自己アイデンティティの形成に重要なエピソード記憶の脳内表現に関与していることを見出した。また、東京ティーンコホートデータを解析し、親子関係と相関する脳機能ネットワークから、女児の内在化問題を予測できる等、親子関係と脳機能、心理行動問題の橋渡しとなる知見を得た。
柳下はD1細胞による価値学習の汎化、D2細胞による価値学習の弁別機構を論文発表した。状況・コンテキストごとの価値学習の理解を進めるために自由行動下での罰による消去実験系を構築した。さらに自由行動下で神経活動やモノアミン動態を測定できる系を新規に構築した。
中村はC01と連携し脳仮説を検証するために必要な東京ティーンコホート (TTC) のサブサンプル (iTTC) の脳画像計測を、東京大学駒場キャンパスの3T-MRI装置を用いて実施した。2019年度は、15歳児を対象にした第三期の計測を行い、ほぼ計画通り終了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
（田中）個人の長期的な行動選択特性を予測できる主体価値の推定モデルの同定に必要な多変量データから個人の多様性を反映する潜在空間を定める手法の開発（論文発表済み）と親子データからその有効性を示すことができた（論文査読中）。さらに学習パラメータを高精度で推定できる実験プロトコルを開発し、思春期特異的な行動選択特性を特徴付ける結果を得ており現在論文作成中である。
（橋本）自伝的記憶のfMRI研究は、目標データ数の80%以上を収集した。自伝的記憶の脳内表象が単一ではなく、自己アイデンティティとの関連性の強さによって変化すること等、新しい知見を得た。また、東京ティーンコホートのデータ解析により、親子関係の質と相関する児童の脳機能ネットワークから、児童の問題行動を予測できることを示し、現在論文を専門誌に投稿中である。
（柳下）前頭葉シナプスの可塑性はノルアドレナリンにより促進され、抑制性インターニューロンにより抑制されることが分かってきた。この前頭葉シナプスの可塑性は恐怖条件づけの消去に必要であることを示唆する予備データを得た。自由行動下のマウスの神経活動やモノアミン動態を計測するために、ファイバーフォトメトリー法を用いる実験系を新たに構築した。
（中村）2019年度は15歳児を対象とした第三期の計測をほぼ完了し、178名のMRIデータを取得した。
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| Strategy for Future Research Activity |
（田中）今年度に第3期までのコホートデータ収集が完了することから、3期分の時系列変化に着目した解析を行うことで、発達が進むにつれ我々が同定した特徴量がどう変化していき、主体価値の発展に繋がるかを検証する。
（橋本）自伝的記憶のfMRI研究のデータ収集を完了次第、データ解析、論文執筆・投稿をおこなう。A01田中らと連携しつつ、特に自伝的記憶と主体価値形成の関係に着目した解析をおこなう。東京ティーンコホートとの共同研究を推進し、思春期初期の研究成果の論文化を継続するとともに、思春期中期のデータ解析においてC01, D01と連携していく。
（柳下）状況・コンテキストごとの価値学習をシナプス可塑性と同様にノルアドレナリンとインターニューロンによる制御機構で説明されるのかを今後ファイバーフォトメトリー法と光遺伝学を組みあわせて検証していく。罰だけでなく、報酬による価値学習の消去に関しても前頭葉シナプス可塑性が関与するのか検証する。
（中村）2019年度に引き続き、2020年度も、C01と連携し東京ティーンコホート (TTC) のサブサンプル (iTTC) の脳画像計測を、東京大学駒場キャンパスの3T-MRI装置を用いて実施する。
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Research Products
(21 results)
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[Presentation] Trace unbalance in reinforcement and punishment systems may contribute to the risk preference in adolescence2019
Author(s)
Sakai Y, Sakai Y,Sugiyama H, Okada N, Ando S, Yahata N, Morita K, Koshiyama D, Kawakami S, Sawada K, Koike S, Endo K, Yamasaki S, Nishida A, Kasai K, Tanaka SC
Organizer
新学術領域「思春期主体価値」国際シンポジウム
Int'l Joint Research
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