| 研究課題/領域番号 |
20K23339
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
1002:人間情報学、応用情報学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
船水 章大 東京大学, 定量生命科学研究所, 講師 (20724397)
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| 研究期間 (年度) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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)
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| キーワード | 強化学習 / 機械学習 / マウス / 光遺伝学 / 光計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒトや動物の脳は，過去の経験から習慣的に行動を決めるだけではない．与えられた感覚情報と経験から，現在の状況を推定し，目的志向的に柔軟に行動を決定する．本研究は，この目的志向行動の神経基盤をマウスで解明する．なお，工学分野では，習慣行動と目的志向行動はそれぞれ，モデルフリーとモデルベース行動に明確に区別される．本研究は，モデルベース行動を精査できるマウスの行動実験を，理論に基づいて構築する．この行動実験時のマウスで，脳の神経活動を光計測・光操作し，目的を達成する．本研究は，脳の計算機構の解明を目指している．本研究の先には，脳のように柔軟に学習できる人工知能の開発がある．
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| 研究成果の概要 |
ヒトや動物は，過去の経験から習慣的に行動を決めるだけではない．与えられた感覚情報と経験から，現在の状況を推定し，目的志向的に柔軟に行動を決定する．本研究は，目的志向行動の神経基盤解明に向けて，マウスの行動課題である状態推定課題を実施した．この課題時に，マウスの神経活動を光遺伝学で操作し，行動決定に寄与する脳領野を検証した．
制御理論での行動モデル化の結果，マウスの選択行動が，単純なモデルフリー戦略ではないことを確かめた．また，光遺伝学での神経活動抑制で，前外側運動皮質がマウスの行動選択に寄与することを確かめた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，ヒトや動物の習慣的・本能的な行動ではなく，目的志向の複雑な行動選択時の脳機能をマウスで検証した．本研究は，まず，最先端の遺伝子改変技術を活用できるマウスで，目的志向行動の神経基盤を検証可能なことを示す．今後の詳細な神経基盤解明につながる．また，本研究は，前外側運動皮質の行動選択への寄与を確認した．本研究は将来，脳の意思決定機構を反映した脳型人工知能の構築や，意思決定に変調を伴う脳疾患の基礎的理解につながる．
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