| Project/Area Number |
18K14858
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 46030:Function of nervous system-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
TORIGOE MAKIO 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (40635223)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 意思決定 / 仮想空間 / ゼブラフィッシュ / 神経アンサンブル / 能動的回避行動 / 終脳 / ２光子カルシウムイメージング / 予測符号化 / 能動的推論 / ゼブラフィッシュ成魚 / Caイメージング / 2光子顕微鏡 |
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| Outline of Final Research Achievements |
The purpose of this study was the elucidation of the neural mechanisms of decision making using adult zebrafish. For this, we established the closed-loop virtual reality system to observe the neural activity of the broad area of the dorsal pallium in adult zebrafish during training for active and passive avoidance. Observation of neural activity revealed that training generates multiple neural ensembles that attach rules/values (safe or danger) to what fish see, i.e. the colors of the surrounding walls (blue, red, etc.), or to the states of what they see, i.e. whether the scenery is moving or stationary. Variation in the combination of these ensembles generated in each fish during trials highly correlated with the diverse approaches the fish took to achieve the same goal (i.e. escaping to the safe area), indicating that individual difference in the behavioral strategies was caused by diversity in the methods of cognitive value assignments that each fish acquired during training.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究により学習によって生物が知覚した複数の環境情報（色や景色の動きの状態）に対しそれぞれルールを付加することが明らかになった。さらにルールが付加される知覚情報は魚毎に異なり、その違いが行動の多様性を生み出している可能性が示唆された。以上のことは価値を付加された複数の知覚情報も行動選択の基準となる可能性を示唆している。さらにはその組み合わせにより行動に多様性が生じる可能性も示唆しており、生物の行動選択機構における行動の多様性という新たな機構を見出した。将来的にはAIのアルゴリズムに対して多様性を持たせ発展させる時に役立つ可能性を含んでいる。
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