• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

予測誤差に基づく昆虫の学習

研究課題

研究課題/領域番号 15J01414
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 動物生理・行動
研究機関北海道大学

研究代表者

寺尾 勘太  北海道大学, 生命科学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード記憶 / 学習 / 予測誤差 / オクトパミン / ドーパミン / learning / cricket / prediction error / 免疫染色
研究実績の概要

研究計画では、オクトパミン(OA)ニューロンとドーパミン(DA)ニューロンがそれぞれ、報酬学習と忌避学習時に予測誤差を伝達するとの仮定を立て、3つの実験計画を立案した。
実験1: 罰学習におけるDAニューロンの機能解析については、順調に進行した。昨年度までの実験結果をとりまとめ、報酬学習と同様に、匂いと忌避刺激の連合学習に対してブロッキングおよびオートブロッキング現象が起こることを確認した。結果、昆虫の忌避学習が予測誤差に基づくことが確認できた。これらの研究内容をまとめ、査読付き国際誌へ論文を投稿した。さらに、これまでの研究内容をまとめた総説を査読付き国際誌へと準備中である。
実験2: 脳内OAニューロンの同定 および 実験3: 学習時におけるOAニューロンおよびDAニューロンの電気生理学的解析 については進捗が見られたものの、期待された成果は得られなかった。昆虫の記憶関連領域であるキノコ体にオクトパミンニューロンが投射していることを昨年度、確認した。先行研究からドーパミンニューロンがキノコ体の投射することは報告があったため、これらニューロンを活動記録の標的細胞として有力な候補とした。キノコ体から各ニューロンの活動記録を試みたものの、十分な成果は得られなかった。
最後に、研究計画を発展させて、overexpectation と呼ばれる学習現象の解析を行った。予測誤差に基づく学習理論の予測とよく一致する成果を得た。これは予測誤差に基づく学習理論のさらなる懸賞の足掛かりとなることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Roles of dopamine neurons in mediating the prediction error in aversive learning in insects2017

    • 著者名/発表者名
      Terao Kanta、Mizunami Makoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 14694-14694

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14473-y

    • NAID

      120006370603

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Roles of OA1 octopamine receptor and Dop1 dopamine receptor in mediating appetitive and aversive reinforcement revealed by RNAi studies2016

    • 著者名/発表者名
      Awata H., Wakuda R., Ishimaru Y., Matsuoka Y., Terao K., Katata S., Matsumoto Y., Hamanaka Y., Noji S., Mito T., Mizunami M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1038/srep29696

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アリは巣仲間と交流してストレスから回復する2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川英祐, 青沼仁志, ○寺尾勘太, 小楠なつき, 大久保祐作, 渡邊紗織, 三上俊太, 藤田悠介, 水波誠, 村上優花
    • 学会等名
      行動2017 日本動物関連学会・研究会 合同大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コオロギの罰学習におけるブロッキング現象2017

    • 著者名/発表者名
      ○Kanta TERAO, Makoto MIZUNAMI
    • 学会等名
      日本動物学会第88回富山大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Prediction error theory in insects; blocking experiment and pharmacological evaluation2017

    • 著者名/発表者名
      ○Kanta TERAO, Yukihisa MATSUMOTO, Makoto MIZUNAMI
    • 学会等名
      The 44th Naito Conference “Decision Making in the Brain―Motivation, Prediction, and Learning”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prediction error theory in insects; comparative analyses produce insights for general learning rules2017

    • 著者名/発表者名
      ○Kanta TERAO, Makoto MIZUNAMI
    • 学会等名
      日本基礎心理学会第36回大阪大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Critical evidence for the prediction error theory in the insect learning2016

    • 著者名/発表者名
      Kanta TERAO, Makoto MIZUNAMI
    • 学会等名
      日本動物心理学会第76回北海道大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Distribution of putative octopaminergic and tyraminergic neurons in a cockroach brain2016

    • 著者名/発表者名
      Kanta TERAO, Takayuki WATANABE, Hitoshi AONUMA, Hiroshi NISHINO, Makoto MIZUNAMI
    • 学会等名
      第38回日本比較生理生化学会東京大会
    • 発表場所
      玉川大学(東京都・町田市)
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Aminergic neurons convey information of prediction error in crickets2015

    • 著者名/発表者名
      寺尾 勘太,水波 誠
    • 学会等名
      第40回日本比較内分泌学会・第37回日本比較生理生化学会合同大会(CompBiol 2015広島大会)
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県・広島市)
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] コオロギは『ビックリ』することで学習する2015

    • 著者名/発表者名
      寺尾 勘太,松本 幸久,水波 誠
    • 学会等名
      日本動物行動学会第34回東京大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都・港区)
    • 年月日
      2015-11-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Crucial evidence of the prediction error theory in a behavioral pharmacological study2015

    • 著者名/発表者名
      Terao K., Matsumoto Y., Mizunami M.
    • 学会等名
      Neuroscience 2015 Society for Neuroscience Annual Meeting
    • 発表場所
      Chicago, Illinois, USA
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ドーパミンニューロンの伝達する罰予測誤差2015

    • 著者名/発表者名
      寺尾 勘太,水波 誠
    • 学会等名
      日本動物学会第86回新潟大会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター 朱鷲メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Functional Characterization of the Role of the Pole Plasm Component Oskar in the Adult Brain of the Cricket Gryllus bimaculatus2015

    • 著者名/発表者名
      Lopez DH, Ewen-Campen B., Wakuda R., Terao K., Matsumoto Y., Mizunami M., Extavour C.,
    • 学会等名
      Society of Developmental Biology 74th Annual Meeting
    • 発表場所
      Snowbird, Utah, USA
    • 年月日
      2015-07-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] コオロギも「ビックリ」したときに記憶する

    • URL

      https://academist-cf.com/journal/?p=6298

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi