身体反応が意思決定を修飾する神経メカニズム

• 研究課題/領域番号: 17H02649
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 実験心理学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 大平 英樹 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (90221837)
• 研究分担者: 松永 昌宏 愛知医科大学, 医学部, 講師 (00533960) ; 田邊 宏樹 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (20414021) ; 柴田 和久 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, 主幹研究員(任常) (20505979) ; 片平 健太郎 名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (60569218)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
• キーワード: 生理 / 意思決定 / モデルベース・モデルフリー / 脳 / 身体

研究成果の概要

本研究は、人間の意思決定について、経験に基づくボトム・アップ的で直感的なモデルフリー方略と、熟慮的・計画的でトップダウン的なモデルベース方略の心理・神経的基盤を解明することを目的とした。両方略を検討するための実験課題と強化学習モデルに基づく計算論モデルを開発し、心理行動的研究を行ってその妥当性を検証した。さらに、脳内の神経伝達物質を測定できるMRSと、脳ネットワークのダイナミクスを測定できる安静時ｆMRIを用いた神経画像研究により、両方略の神経メカニズムを探索した。その結果、モデルフリー方略には線条体と島皮質が、モデルベース方略には前頭前皮質が重要な役割を果たしていることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

商品の購買から、就職や結婚の選択、病気の治療法や災害避難の選択まで、我々の人生は意思決定の連続である。我々がどのような原理により意思決定を行うかを解明することは、人間の理解や社会における政策の決定などに重要な意義を持つ。
これまで、感情は理性と対立するものであり、意思決定を不合理に歪めるものと考えられてきた。しかし近年では、感情や直感に導かれた意思決定は、理性による意思決定を相補うものと考えられている。本研究は、直感的な意思決定（モデルフリー方略）と理性的な意思決定（モデルベース方略）の心理・神経的基盤の一端を明らかにしたという点で大きな学術的・社会的意義がある。

研究成果

• [雑誌論文] Predictive processing of interoception, decision-making, and allostasis: A computational framework and implications for emotional intelligence (2020)
  • 著者名/発表者名: Ohira, H
  • 雑誌名: Psychological Topics, 巻: 15 号: 1 ページ: 1-16
  • DOI: 10.31820/pt.29.1.1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Biases in estimating the balance between model-free and model-based learning systems due to model misspecification (2019)
  • 著者名/発表者名: Toyama Asako, Katahira Kentaro, Ohira Hideki
  • 雑誌名: Journal of Mathematical Psychology 巻: 91 ページ: 88-102
  • DOI: 10.1016/j.jmp.2019.03.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The Effect of Reduced Learning Ability on Avoidance in Psychopathy: A Computational Approach (2019)
  • 著者名/発表者名: Oba Takeyuki、Katahira Kentaro、Ohira Hideki
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 10 ページ: 1-15
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2019.02432
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Reinforcement learning with parsimonious computation and a forgetting process (2019)
  • 著者名/発表者名: Toyama Asako, Katahira Kentaro, Ohira Hideki
  • 雑誌名: Frontiers in Human Neuroscience 巻: 13 ページ: 153-153
  • DOI: 10.3389/fnhum.2019.00153
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 脳と身体の予測的符号化とその不全―守谷・国里・杉浦論文へのコメント― (2019)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 雑誌名: 心理学評論 巻: 62 ページ: 132-141
  • NAID: 130007749846
• [雑誌論文] Ventromedial prefrontal Cortex Contributes to performance success by controlling reward-driven arousal representation in amygdala. (2019)
  • 著者名/発表者名: Watanabe N, Bhanji JP, Tanabe HC, Delgado MR
  • 雑誌名: Neuroimage 巻: 202 ページ: 116-136
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2019.116136
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 強化学習における認知バイアスと固執性―選択行動を決めているのは過去の “選択の結果” か “選択そのもの” か?― (2019)
  • 著者名/発表者名: 菅原通代・片平健太郎
  • 雑誌名: 基礎心理学研究 巻: 38 ページ: 48-55
  • NAID: 130007760486
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of functions of the brain and body by the principle of predictive coding: Implications for impairments of the brain-gut axis (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohira, H.
  • 雑誌名: Psychological Topics 巻: 27 ページ: 1-15
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 脳機能イメージングとモデル構築 －Dynamic Causal Modelingを中心に－ (2018)
  • 著者名/発表者名: 田邊宏樹
  • 雑誌名: 神経心理学 巻: 34 ページ: 92-198
  • NAID: 130007497942
• [雑誌論文] The statistical structures of reinforcement learning with asymmetric value updates (2018)
  • 著者名/発表者名: Katahira Kentaro
  • 雑誌名: Journal of Mathematical Psychology 巻: 87 ページ: 31-45
  • DOI: 10.1016/j.jmp.2018.09.002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neural activity in the reward-related brain regions predicts implicit self-esteem: A novel validity test of psychological measures using neuroimaging. (2018)
  • 著者名/発表者名: Izuma Keise、Kennedy Kate、Fitzjohn Alexander、Sedikides Constantine、Shibata Kazuhisa
  • 雑誌名: Journal of Personality and Social Psychology 巻: 114 号: 3 ページ: 343-357
  • DOI: 10.1037/pspa0000114
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neural activity in the reward-related brain regions predicts implicit self-esteem: A novel validity test of psychological measures using neuroimaging (2018)
  • 著者名/発表者名: Izuma, K., Kennedy, K., Fitzjohn, A., Sedikides, C., & Shibata, K.
  • 雑誌名: Journal of Personality and Social Psychology 巻: 114 ページ: 343-357
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A simple computational algorithm of model-based choice preference (2017)
  • 著者名/発表者名: Toyama, A., Katahira, K., & Ohira, H.
  • 雑誌名: Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience 巻: 17 ページ: 764-783
  • 査読あり
• [雑誌論文] 予測的符号化・内受容感覚・感情 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 雑誌名: エモーション・スタディーズ 巻: 3 号: 1 ページ: 2-12
  • DOI: 10.20797/ems.3.1_2
  • NAID: 130006306883
  • ISSN: 2189-7425
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 内受容感覚に基づく行動の制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 雑誌名: BRAIN and NERVE-神経研究の進歩 巻: 69 ページ: 383-395
• [雑誌論文] Advances in fMRI Real-Time Neurofeedback (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Takeo、Sasaki Yuka、Shibata Kazuhisa、Kawato Mitsuo
  • 雑誌名: Trends in Cognitive Sciences 巻: 21 号: 12 ページ: 997-1010
  • DOI: 10.1016/j.tics.2017.09.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Thermosensory perceptual learning is associated with structural brain changes in parietal-opercular (SII) cortex (2017)
  • 著者名/発表者名: Mano, H., Yoshida, W., Shibata, K., Zhang, S., Koltzenburg, M., Kawato, M., & Seymour, B.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 37 号: 39 ページ: 9380-9388
  • DOI: 10.1523/jneurosci.1316-17.2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Model-based estimation of subjective values using choice tasks with probabilistic feedback (2017)
  • 著者名/発表者名: Katahira, K., Yuki, S., & Okanoya, K.
  • 雑誌名: Journal of Mathematical Psychology 巻: 79 ページ: 29-43
  • NAID: 120006363242
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural and genetic correlates of the social sharing of happiness (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga, M., Kawamichi, H., Umemura, T., Hori, R., Shibata, E., Kobayashi, F., Suzuki, K., Ishii, K., Ohtsubo, Y., Noguchi, Y., Ochi, M., Yamasue, H., & Ohira, H.
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 11 ページ: 718-718
  • DOI: 10.3389/fnins.2017.00718
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association between salivary serotonin and the social sharing of happiness. (2017)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga M, Ishii K, Ohtsubo Y, Noguchi Y, Ochi M, Yamasue H.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 12(7) 号: 7 ページ: e0180391-e0180391
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0180391
  • NAID: 120006358594
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neural evidence for the intrinsic value of action as motivation for behavior. (2017)
  • 著者名/発表者名: Miura N, Tanabe HC, Sasaki AT, Harada T, Sadato N
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 352 ページ: 192-203
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2017.03.064
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Autistic traits affect P300 response to unexpected events, regardless of mental state inferences. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa M, Itakura S, Tanabe HC
  • 雑誌名: Autism Research and Treatment 巻: 2017 ページ: 8195129-8195129
  • DOI: 10.1155/2017/8195129
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The role of the amygdala in incongruity resolution: the case of humor comprehension. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakamura T, Matsui T, Utsumi A, Yamazaki M, Makita K, Harada T, Tanabe HC, Sadato N
  • 雑誌名: Social Neuroscience 巻: － 号: 5 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1080/17470919.2017.1365760
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 脳と身体の計算メカニズムによる感情と意思決定の創発ー人工知能は感情を推定し、創ることができるかー (2020)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 学会等名: 名古屋大学情報学シンポジウム2020
  • 招待講演
• [学会発表] 内受容感覚の予測的処理に基づく感情の創発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 学会等名: 第37回日本生理心理学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 内受容感覚の予測的符号化と感情の創発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 学会等名: 第33回日本人工知能学会
  • 招待講演
• [学会発表] 感情をメタな視点から考える (2019)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 学会等名: 日本感情心理学会第27回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 内受容感覚の予測的符号化による感情と意思決定の創発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 学会等名: 日本認知科学会第36回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 深層学習・人工知能・認知モデリングー心理学・認知神経科学の立場からー (2019)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 学会等名: 日本認知科学会第36回大会
  • 招待講演
• [学会発表] 神経系・内分泌系・免疫系のクロストークを実現する予測的処理 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 学会等名: 第84回日本心理学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] 予兆にもとづく意思決定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 学会等名: 名古屋大学予兆学シンポジウムYOCHOU2019
  • 招待講演
• [学会発表] 二者の好みの表明に関する神経基盤の検討：二者同時計測機能的MRIを用いた研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉岡歩・田邊宏樹
  • 学会等名: 日本心理学会第82回大会
• [学会発表] 好みの神経基盤 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田邊宏樹
  • 学会等名: 日本心理学会第82回大会
  • 招待講演
• [学会発表] Excitatory and inhibitory balance governs stability of perceptual learning (2018)
  • 著者名/発表者名: Shibata, K.
  • 学会等名: International Workshop for Perceptual Learning
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] セロトニン2A受容体遺伝子多型の幸せの共感性に対する効果とその国際比較 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松永昌宏、増田貴彦、石井敬子、大坪庸介、野口泰基、山末英典
  • 学会等名: 第88回日本衛生学会学術総会
• [学会発表] 感情神経科学の25年 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 学会等名: 日本感情心理学会第25回大会
  • 招待講演
• [学会発表] ポジティブ感情の神経生理的基盤 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 学会等名: 第76回日本公衆衛生学会総会
  • 招待講演
• [学会発表] 行動データ分析における計算論モデルベース解析と伝統的な統計解析の関係についての理論的考察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 片平健太郎
  • 学会等名: 第27回 日本数理生物学会年会
• [学会発表] 計算論モデルによる行動特性の抽出―他の統計解析手法との関係，利点，注意点― (2017)
  • 著者名/発表者名: 片平健太郎
  • 学会等名: 日本心理学会第81回大会
• [学会発表] 唾液中セロトニンと共感性・ストレス対処能力との関連 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松永昌宏、石井敬子、大坪庸介、野口泰基、山末英典
  • 学会等名: 第33回日本ストレス学会
• [学会発表] ポジティブ感情へのアプローチ (2017)
  • 著者名/発表者名: 松永昌宏
  • 学会等名: 第58回産業精神衛生研究会
  • 招待講演
• [学会発表] Neural underpinnings of mutual gaze and joint attention using hyperscanning functional MRI (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanabe, H. C.
  • 学会等名: OHBM 2017 Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] The inter-subject neural synchronization during joint attention: a hyperscanning functional MRI study (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, A., Koike, T., Nakagawa, E., Sumiya, M., Okazaki, S., Sadato, N., & Tanabe, H. C.
  • 学会等名: SPR 57th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 行動・モデル・脳表現 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田邊宏樹
  • 学会等名: 日本心理学会第81回大会
• [学会発表] 脳機能イメージングとモデル構築ーDynamic Causal Modellingを中心に－ (2017)
  • 著者名/発表者名: 田邊宏樹
  • 学会等名: 第41回日本神経心理学会学術集会
  • 招待講演
• [図書] 社会脳から心を探る 自己と他者をつなぐ社会適応の脳内メカニズム (2019)
  • 著者名/発表者名: 大平英樹
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: 日本学術協力財団
  • ISBN: 9784990997229
• [図書] 計算論的精神医学―情報処理過程から読み解く精神障害― (2019)
  • 著者名/発表者名: 国里愛彦・片平健太郎・沖村宰・山下祐一
  • 総ページ数: 315
  • 出版者: 勁草書房
  • ISBN: 9784326251315
• [図書] 行動データの計算論モデリング― 強化学習モデルを例として― (2018)
  • 著者名/発表者名: 片平 健太郎
  • 総ページ数: 215
  • 出版者: オーム社
  • ISBN: 9784274222610
• [図書] Digital Endocasts: From Skulls to Brains (2018)
  • 著者名/発表者名: Bruner, E., Ogihara, N., & Tanabe, H. C. (Eds.)
  • 総ページ数: 289
  • 出版者: Springer Tokyo
• [図書] "Chapter11.Reconstruction and Statistical Evaluation of Fossil Brains Using Computational Neuroanatomy." in Digital Endocasts: From Skulls to Brains (2018)
  • 著者名/発表者名: Kochiyama, T., Tanabe, H. C., & Ogihara, N.
  • 総ページ数: 18
  • 出版者: Springer Tokyo
• [図書] "Chapter18. Cerebellum: Anatomy, Physiology, Function, and Evolution" in Digital Endocasts: From Skulls to Brains (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanabe, H. C., Kubo, D., Hasegawa, K., Kochiyama, T., & Kondo, O.
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: Springer Tokyo
• [図書] ポジティブ感情の精神生理学、『生理心理学と精神生理学 第Ⅱ巻』 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松永昌宏
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: 北大路書房
  • ISBN: 4762829935