2019 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
17H03545
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
濱口 航介 京都大学, 医学研究科, 講師 (50415270)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 報酬学習 / 外界のモデル化 / カルシウムイメージング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
他者との社会的な相互作用も，脳にとっては外界のモデル化という統一した枠組みに含める事が可能である．ここで外界とは，捕食者の行動や，エサや水のありかの変化など，自分の制御が及ばない要素を指す．もし外界に規則性があり，予測が可能なら，これをモデル化して行動選択に反映させることで生存確率を高める事ができる．しかし，外界がどのように脳内で表現され，行動選択に反映されているのかは，明らかではなかった．
我々は，頭部拘束し，左右の水スパウトから水を飲むマウスを用いて，様々な認知行動課題を行わせた．認知行動課題においては，報酬確率や条件刺激と報酬の組み合わせの変更などを，一定の頻度で行い，その結果変化した脳内のプロセスについて調べる事が多く行われる．いくつかの探索的な実験の結果，マウスは報酬条件が変化するメタな条件を理解し，予測的な行動を行う事がわかった．そこで本課題では，予測的な行動を行う神経メカニズムに焦点を当てる事にした．
この予測的な行動を行う神経メカニズムを明らかにするため，我々はマウスの２次運動野(M2)の一領域，Anterior Lateral Motor, (ALM）と呼ばれる領域に着目した．この領域には，運動準備に関わる神経細胞が存在する事が知られている．２光子顕微鏡を用いたカルシウムイメージング法を用いて神経活動を観測し，効率的に解析するため，関心領域を抽出するプログラムを作成した（HDBCellSCAN）．このプログラムを用いて運動準備に関わるとされていた細胞集団の活動を解析したところ，運動開始の数秒前から行動価値を表現している事が明らかになった．学習後期のマウスでは，水の残量によく相関した行動価値を表現しており，行動を予測的に変えるという，学習後期マウスでのみ見られる行動は，行動価値が予測的に減ってしまうために起こると考えられた．
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
