期待の成立と変容のメカニズムに関する生理心理学的研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10410028
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 渡辺 正孝 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 副参事研究員 (50092383)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小島 崇 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 主事研究員 (30225429) ; 彦坂 和雄 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都神経科学総合研究所, 主事研究員 (60129004)
• Keywords: 期待 / 前頭連合野 / サル / ニューロン活動 / 前頭眼窩野 / 報酬 / 順序 / 遅延反応時間課題

Research Abstract

(1)動物(サル)の前頭連合野の脳活動を調べることにより、「期待」の「成立とその変容のメカニズム」を明らかにする試みを行っている。今年度は昨年度に引き続いて前頭連合野のニューロン活動のレベルで分析する研究の続行と、「期待」に関係して活性化する脳部位を調べるためのサルのPET実験を開始した。ここでは「順序」に基づく期待の成立とその変容の過程を前頭眼窩野のニューロン活動のレベルで調べた研究成果を報告する。
(2)サルには、4試行を1つのブロックとした遅延反応時間課題を訓練した。サルが手元にあるレバーを押して待っていると、サルの目の前30cmほどの位置に餌、または色手がかりが1秒間提示される。1つのブロック内では、餌の時は常に(1)サツマイモ、(2)レーズン、(3)キャベツ、(4)空の餌箱、の順序で、色手がかりの場合は赤-赤-赤-緑の順に提示された。サルがさらに5秒間レバーを押して待っていると、サルの前に白色のランプが点灯し、サルがレバーから手を離すと、あらかじめ見せた報酬(あるいは無報酬)がサルに与えられた。色刺激が手がかりとなった場合にも、常にサツマイモ、レーズン、キャベツ、無報酬の順序で与えられた。
(3)1つのブロック内では常に同じ順序で報酬が与えられたことから、サルの前頭眼窩野ニューロンには、(A)次の報酬がまだ呈示されない時点から、その報酬を予期した活動を示すものと、(B)色手がかりの呈示に対して、そのブロック内の順序位置に応じて特定の報酬(無報酬)を予期した活動を示すものが見出された。
(4)ブロック内での「報酬の順序」を変えてみたところ、上で見られた予期的活動は、4試行の何番目かではなく、直前の報酬が何であったかに依存した活動に変化した。このことから、サルの次の報酬に対する予測は、特定の報酬の後にはどの報酬が来るのかについての学習に基づくものであることが明らかになった。

Research Products

• [Publications] KH. Kosaka & M. Watanabe: "Delay activity of orbital and lateral prefrontal neurons of the monkey varying with different rewards"Cerebral Cortex. (印刷中). (2000)
• [Publications] 渡辺正孝: "思考のシステム 岩波講座「現代医学の基礎」第7巻 脳神経の科学"岩波書店. 23 (1999)