2002 Fiscal Year Annual Research Report

大脳基底核―大脳皮質系における学習と思考の神経機構

Research Project

Project/Area Number	12210015
Research Institution	Kyoto Prefectural University of Medicine
Principal Investigator	木村實京都府立医科大学, 医学部, 教授 (40118451)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	上田康雅京都府立医科大学, 医学部, 助手 (60332954) 松本直幸京都府立医科大学, 医学部, 助手 (00252726)
Keywords	大脳基底核 / 線条体 / 視床 / 動機づけ / CM / Pf核 / 注意 / ドーパミンニューロン / 報酬
Research Abstract	13年度に引き続いて3つのプロジェクト研究を推進した。(1)視床線条体投射の機能:視床線条体投射の起始核であるCM/Pf核には、複数の感覚種の刺激に短潜時の応答をすることによって他に向いていた注意を刺激に振り向け、新たな行動を引き起こすことに関与するニューロンがあることを昨年までに明らかにした。CM/Pf核には感覚刺激に対して250msほどの長い潜時で応答するタイプのニューロンもあり、このニューロンの機能的な役割を調べる研究を行った。GO/NoGO課題での単一ニューロンの活動を記録すると、GO-報酬あり条件で動物の動機づけが高く、反応時間の短い試行をする場合には放電しないが、NoGO-報酬なし条件で動機づけが低く反応時間の長い試行で強い放電をした。また、GO-報酬なし条件でも放電した。この結果から、感覚刺激に長い潜時で応答するCM核のニューロンは、報酬や注意によってバイアスのかかった行動や認知プロセスを、外界からの感覚刺激によって一時中断してバイアスのかかっていないプロセスに切り替え、将来のバイアスプロセスに導くはたらきを持つことが示唆された。(2)報酬に基づく意志決定や学習における中脳ドーパミン系のはたらきに関する研究:複数の選択肢の中から報酬に繋がる特定の選択肢を試行錯誤で見つけ出す課題をサルに行わせ、中脳ドーパミンニューロンの活動を記録した。選択後の正解・不正解を知らせる音に対して放電の増減応答をしたが、この応答は報酬の予測誤差を反映することが分かった。更に、課題の開始を知らせる音刺激に対して応答したが、この応答は報酬予測ではなく、音刺激によって引き起こされる動機づけレベルの高さを反映することを示唆する結果を得た。(3)線条体ニューロンの運動方向と組み合わせコーディング:レバー倒しとボタン押しの組み合わせ運動を感覚刺激による誘導と記憶による誘導でサルに行わせ、被殻のニューロン活動を調べた。運動方向に選択的なニューロンと、組み合わせに選択性を持つニューロンがあり、大脳基底核の行動選択機能に関与することが示唆された。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Minamimoto, T., Kimura, M.: "Participation of the thalamic CM/Pf complex in attentional orienting"J.Neurophysiol. 87・(6). 3090-3101 (2002)
[Publications] Imahori Y, Fujii R, Tujino H, Kimura M, Mineura K.: "Positron emission tomography : measurements of the activity of second messenger systems"Methods. 27. 251-262 (2002)
[Publications] Kimura M, Matsumoto N, Okahashi K, Ueda Y, Satoh T, Minamimoto T, Sakamoto M, Yamada H.: "Goal-directed, serial and synchronous activation of neurons in the primate striatum"NeuroReport. (in press).
[Publications] Haruno M, Kuroda, Doya K, Toyama K, Kimura M, Samejima K, Imamizu H, Kawato M: "Basal ganglia conducts human reinforcement learning : An fMRI study of a stochastic decision task"J.Cogn.Neurosci.. (in press).
[Publications] Ueda Y, Kimura M: "Encoding of direction and combination of movements by the primate putamen neurons"Eur.J.Neurosci.. (in press).
[Publications] 木村實: "脳神経科学"三輪書店. (2003)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

大脳基底核―大脳皮質系における学習と思考の神経機構

Principal Investigator

木村 實 京都府立医科大学, 医学部, 教授 (40118451)

Research Products

[Publications] Minamimoto, T., Kimura, M.: "Participation of the thalamic CM/Pf complex in attentional orienting"J.Neurophysiol. 87・(6). 3090-3101 (2002)

[Publications] Imahori Y, Fujii R, Tujino H, Kimura M, Mineura K.: "Positron emission tomography : measurements of the activity of second messenger systems"Methods. 27. 251-262 (2002)

[Publications] Kimura M, Matsumoto N, Okahashi K, Ueda Y, Satoh T, Minamimoto T, Sakamoto M, Yamada H.: "Goal-directed, serial and synchronous activation of neurons in the primate striatum"NeuroReport. (in press).

[Publications] Haruno M, Kuroda, Doya K, Toyama K, Kimura M, Samejima K, Imamizu H, Kawato M: "Basal ganglia conducts human reinforcement learning : An fMRI study of a stochastic decision task"J.Cogn.Neurosci.. (in press).

[Publications] Ueda Y, Kimura M: "Encoding of direction and combination of movements by the primate putamen neurons"Eur.J.Neurosci.. (in press).

[Publications] 木村 實: "脳神経科学"三輪書店. (2003)

木村實京都府立医科大学, 医学部, 教授 (40118451)

[Publications] 木村實: "脳神経科学"三輪書店. (2003)