2017 Fiscal Year Annual Research Report
Neural mechanisms of salience acquired through reward-based associative learning
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26702039
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小川 正晃 京都大学, 医学研究科, 講師 (00716186)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 報酬 / 連合学習 / 注意 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに確立した、動物心理学を背景とした連合学習理論によって支持され、学習度合いによって獲得される注意の相対的関係が変化する、複数の条件刺激―複数の報酬確率間の学習過程において、眼窩前頭皮質と深い関係のある報酬系脳領域の神経細胞活動を明らかにする実験を行った。頭部固定下のラットが、異なる報酬確率と条件づけされた異なる匂い刺激の提示後に、レバーを引くと報酬（水）を得るという一連の行動において、今年度も引き続き、眼窩前頭皮質からの報酬予測関連信号を受け取り、強化学習に関与すると言われる中脳ドーパミン細胞にフォーカスした。遺伝子改変ラットを用いて様々な条件検討を行い、中脳ドーパミン細胞を光遺伝学に同定した上での電気活動記録を行うことが可能になった。すると、申請者が過去に眼窩前頭皮質で見つけたような、確実な報酬よりも不確実な報酬を予測する条件刺激後により反応が高くなるドーパミン神経活動を同定できた。従来のドーパミン細胞研究において同様の発火様式は見出されておらず、極めて新規性は高い。実験系は確立できており、今後データ数収集を続けて投稿する。
また、ラットでの遺伝学的カルシウムインディケーターを用いたドーパミン神経細胞集団の活動イメージング（フォトメトリー）に成功した。従来の報告と矛盾しない報酬予測誤差信号と合致する活動変化が見られた。行動の条件を一時的に変化させたときの活動変化や、上記で見出している新規活動との関連性を調べている。また、光遺伝学法の技術確立のためのマウスを用いた眼窩前頭皮質の役割の研究は、様々な行動条件の検討を行い、投稿できる段階までデータ取得した。今後、行動の詳細な解析を行って投稿する。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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