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意思決定過程における報酬系回路の役割:サル腹側線条体の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K16890
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分51020:認知脳科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

禰占 雅史  筑波大学, 医学医療系, 研究員 (10770414)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード腹側線条体 / 意思決定 / 報酬選択 / 神経活動 / 電気刺激 / シグナルダイナミクス / 報酬 / サル
研究開始時の研究の概要

意思決定は動物の生存戦略において欠かせない要素であり、意思決定過程では報酬価値の情報が重要となる。この報酬価値の情報は、中脳辺縁系や前頭葉皮質などから構成される報酬系回路において価値情報から意思決定の情報へとコーディングを遷移していくと考えられるが、報酬系回路の各脳領域が、この情報遷移のどの過程に関与するのかは不明瞭である。
本研究では、行動選択の実行に関わる“前頭葉”と価値情報の符号化に関わる“中脳ドーパミン系”双方との神経連絡を有する“腹側線条体”に主眼を置き、報酬選択場面におけるサル腹側線条体の神経活動が、意思決定シグナルの調節に直接的に関わるのかどうかを明らかとする。

研究成果の概要

意思決定は動物の生存戦略において欠かせない要素であり、意思決定過程では報酬価値の情報が重要となる。本研究では、報酬選択場面におけるサル腹側線条体で選択肢の報酬情報のみならず、選択時にのみ報酬情報を表現するニューロンや選択の有無のみを表現するようなニューロンが見つかり、これらの活動は選択行動よりも早くからみられた。また、報酬選択場面における腹側線条体への電気刺激を行ったところ、選択傾向が不安定だった中間量の報酬価値条件下でのみ電気刺激による行動変化が観察された。これらの結果はサル腹側線条体が報酬情報から行動選択への意思決定過程に関与していることを示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ドーパミン入力を受ける腹側線条体はモチベーションや薬物などの依存行動に関わる領域として知られているが、本研究では意思決定過程に関わるサル腹側線条体の機能に着目した実験を行い、サル腹側線条体が意思決定に関わる多様なシグナルをコードし、選択傾向が固定されていない不安定な選択条件下の選択行動に対してサル腹側線条体の神経活動が因果的関係性を示すことが明らかとなった。これらの結果は、報酬選択場面において腹側線条体の神経活動が直接的に意思決定シグナルの調節に関わることを示唆しており、本研究により意思決定過程に関わるサル腹側線条体の機能の一端を明らかにできた。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Causal role of midbrain dopamine neurons and ventral striatum circuit in economic decision-making in macaque monkeys2021

    • 著者名/発表者名
      M. Nejime, M. Yun, T. Kawai, H. Yamada, K. Inoue, M. Takada, and M. Matsumoto
    • 学会等名
      The 50th annual meeting of Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamics of neuronal activity related to economic decision-making in the macaque reward system2021

    • 著者名/発表者名
      M. Nejime, M. Yun, T. Kawai, H. Yamada, K. Inoue, M. Takada, and M. Matsumoto
    • 学会等名
      The 44th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 価値に基づく意思決定におけるサル腹側線条体の価値・選択関連応答とその因果的役割2020

    • 著者名/発表者名
      M. Nejime, M. Yun, T. Kawai, H. Yamada, and M. Matsumoto
    • 学会等名
      先端モデル動物支援プラットフォーム 2019年度成果発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Value and choice representations of the ventral striatum in monkeys performing an economic decision-making task2020

    • 著者名/発表者名
      M. Nejime, M. Yun, T. Kawai, H. Yamada, and M. Matsumoto
    • 学会等名
      The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 経済学的意思決定時の腹側線条体・中脳ドーパミンニューロン・眼窩前頭皮質の神経活動ダイナミクス2020

    • 著者名/発表者名
      禰占雅史
    • 学会等名
      生理研研究会「行動の多様性を支える神経基盤とその動作様式の解明」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Causal contribution of value- and choice-related signals in the primate ventral striatum to economic decision-making.2019

    • 著者名/発表者名
      M. Nejime, M. Yun, T. Kawai, H. Yamada, and M. Matsumoto
    • 学会等名
      生理研研究会 「行動の多様性を支える神経基盤とその動作様式の解明」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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