報酬に基づく意思決定を司る神経機構の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Elucidation of neural computation for prediction and decision making: toward better human understanding and applications
• Project/Area Number: 26120731
• Research Institution: National Institute for Physiological Sciences
• Principal Investigator: 小川 正晃 生理学研究所, 発達生理学研究系, 特任助教 (00716186)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 報酬 / 連合学習 / 光遺伝学

Outline of Annual Research Achievements

一般的に遺伝子改変に用いられるC57BL/6マウス系統にて、条件刺激１ー報酬獲得、および条件刺激２ー報酬なしの関係をまず学習させ、その関係を後に逆転させる（刺激１－報酬なし、刺激２ー報酬あり）逆転学習を確立した。マウスの前頭前野の一部である眼窩前頭皮質にウイルスを用いて、赤色反応性の活動抑制分子を発現し、赤色光照射によってミリ秒～秒単位で眼窩前頭皮質の活動を可逆的に抑制できることを確認した。次に、上記の逆転学習時において、条件刺激１提示中、もしくはその後の報酬が提示されなくなるタイミング特異的に、眼窩前頭皮質の活動を抑制したところ、次の条件刺激２に対する反応行動が、それぞれ、上昇、抑制された。
従来の研究では、刺激ー報酬間関係の柔軟な学習が必要とされる状況において、タイミング特異的な眼窩前頭皮質の役割は明らかになっていない。よって、結果は眼窩前頭皮質の正確な役割の理解に貢献するものといえる。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り、刺激ー報酬間関係の柔軟な学習時における、眼窩前頭皮質の、タイミングおよびコンテキスト特異的役割についての研究が進んでいるため。

Strategy for Future Research Activity

例えば、報酬を新たに獲得するようになる時など、他の状況、コンテキスト、およびタイミング特異的な眼窩前頭皮質の役割を明らかにするとともに、その神経回路メカニズムに迫る研究を行う。