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未知環境下における意義情報の抽出と知識の確立過程

研究課題

研究課題/領域番号 20033010
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

小川 正  京都大学, 医学研究科, 准教授 (50311197)

研究分担者 熊田 孝〓 (熊田 孝恒)  独立行政法人産業技術総合研究所, 人間福祉医工学研究部門, グループリーダー (70221942)
研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
2009年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2008年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワード注意 / 前頭前野 / サル / 知性 / 学習 / 眼球運動 / 適応 / ニューロン活動 / 前頭連合野 / ヒト / サッカード
研究概要

未知の問題に直面したとき、我々は試行錯誤をすることにより知識を獲得し適切に問題を解決することができる。しかしその過程における神経メカニズムについては十分に知られていない。この問題を調べるため、我々は試行錯誤を伴う視覚探索課題を開発し、前頭前野外側部(the lateral prefrontal cortex, LPFC)から単一神経細胞記録を行った。試行錯誤を伴う視覚探索課題において、サルは6つの異なる色刺激の中から1つの色刺激を選択しなければならない。選択された色刺激が、実験者が事前に決めた目標色であれば報酬(ジュース)が得られる。目標刺激の色は試行ブロックが変わるごとにランダムに変更されるが、サルには目標刺激の色、更新タイミングに関する情報が一切与えられない。このため、報酬のフィードバックにもとづいて試行錯誤により目標となる色刺激を探索する必要がある。サルは目標刺激の色が変更された後、通常、数試行にわたって目標以外の色刺激を選択するが、一度でも目標である色刺激を選択するとステップ状の正答率変化を示し、それ以後は90%程度の高い正答率を維持した。このようなステップ状の正答率変化は、知識ベースの学習であることを示唆する。学習が成立する前(試行錯誤期間)では異なる色刺激を次々に選択することが必要であるが、学習が成立した後(メンテナンス期間)では同一の色刺激を選択し続けることが必要となり、2つの期間で行動選択の方略が根本的に異なると考えられる。実際、試行錯誤期間とメンテナンス期間でLPFニューロンの神経活動を比較したところ、試行錯誤期間において特異的な活動を示し2つの期間を区別するニューロン群を見出した。このことから、LPFがオブザーバー的な役割を果たし、2つの期間で異なる方略を使い分けるための神経機構の形成に役立っている可能性が考えられた。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Differential temporal storage capacity in the baseline activity of neurons in macaque frontal eye field and area V42010

    • 著者名/発表者名
      Ogawa T, Komatsu H
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology (印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Condition-dependent and condition-independent target selection in macaque posterior parietal cortex2009

    • 著者名/発表者名
      Ogawa T, Komatsu H
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology 101

      ページ: 721-736

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of colour-selective activity in the monkey inferior temporal cortex revealed by functional magnetic resonance imaging2009

    • 著者名/発表者名
      Harada T,Goda N, Ogawa T, 他
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience 30

      ページ: 1960-1970

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Condition-dependent and condition-independenent target selection in the macaque posterior parietal cortex2009

    • 著者名/発表者名
      Pgawa T & Komatsu H
    • 雑誌名

      J. Neurophysiology 101

      ページ: 721-36

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Neuronal representation of visual saliency in the macaque posterior parietal cortex2009

    • 著者名/発表者名
      田中智洋、藤本淳、小川正
    • 学会等名
      第32回日本神経科学学会大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋市)
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] サル大脳皮質における視覚探索の神経機構2009

    • 著者名/発表者名
      小川正
    • 学会等名
      生理研研究会「視知覚研究の融合を目指して-生理、心理物理、計算論」
    • 発表場所
      生理学研究所(岡崎市)
    • 年月日
      2009-06-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 視覚探索におけるfeature map間の競合過程2008

    • 著者名/発表者名
      千歳勇太、小川正
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-07-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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