2020 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Correspondence and Fusion of Artificial Intelligence and Brain Science |
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| Project/Area Number |
16H06568
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
疋田 貴俊 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (70421378)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
マクファーソン トム 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教 (40821898)
小澤 貴明 大阪大学, 蛋白質研究所, 助教 (90625352)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 大脳基底核 / 意思決定 / 神経回路 / 強化学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
報酬/目的指向行動における神経機構を調べるために、行動下のマウスの脳内イメージングを行った。大脳基底核の直接路あるいは間接路の細胞特異的にカルシウムセンサー蛋白質を発現させ、小型顕微鏡により報酬/目的指向行動下の一細胞カルシウムイメージングを行った。報酬/目的指向行動は、頭部固定下の報酬リッキング課題あるいは自由行動下のタッチスクリーン報酬行動課題によった。どちらの課題においても報酬/目的指向行動に関連する神経活動を示す細胞を確認できた。今後、この神経活動解析により報酬/目的指向行動における神経機構を同定する。さらに大脳基底核の直接路あるいは間接路の細胞特異的にチャネルロドプシン2を発現させ、光刺激による神経活動操作により報酬/目的指向行動の変化を観察した。自由行動下のタッチスクリーン報酬行動課題において、直接路細胞の刺激により報酬/目的指向行動の増加、間接路細胞の刺激により報酬/目的指向行動の減少が見られた。直接路細胞と間接路細胞はそれぞれ腹側淡蒼球あるいは黒質緻密部に投射をしている。神経終末への光刺激により、別々の投射回路の役割の違いを今後検討したい。
また、報酬/目的指向行動の神経回路を基にした行動理論を計算し、強化学習により説明できることを確認した。さらに、新学術領域A02計画班と共同で、柔軟な行動に大脳基底核の並列回路および大脳皮質を含めた階層回路が重要であることを概説し、運動制御における人工知能・ロボット制御への展開を議論した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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