| 研究課題/領域番号 |
21K07263
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分51020:認知脳科学関連
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| 研究機関 | 東北医科薬科大学 |
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研究代表者 |
松坂 義哉 東北医科薬科大学, 医学部, 教授 (30312557)
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| 研究分担者 |
虫明 元 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80219849)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 前頭前野 / ニューロン / ニホンザル / 階層的意思決定 / 行動戦術 / 意思決定 / 機械学習 / 階層的意思決定則 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々の日常生活では、様々な意思決定をしなければならないが、多くの場合、その意思決定則は上位の規則が下位の規則を拘束する階層的な構造をとっている(例. 憲法>法律>条令)。霊長類の前頭前野は柔軟な意思決定則の使い分けによる目標指向的な行動の計画・実現(実行機能)にかかわることが知られている。さらに前頭前野の前部・後部の間の神経線維連絡関係からは、両者の間に階層的な機能分担が存在することが予想される。本計画では、前頭前野前部・後部それぞれの階層的な意思決定則への関与、および高次の抽象的な意思決定側から具体的なアクションへの変換を行う神経回路レベルの仕組みを行動生理学的実験によって検証する。
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| 研究実績の概要 |
1) 研究目的(階層的な意思決定の神経機構の解明)に従って2頭のニホンザルを用い、視覚キューの色と位置によってaction(ジョイスティックを動かす方向)を決定させる課題を訓練した。視覚キューの色はその位置からジョイスティックを動かす方向を決定する際の規則tacticsを指示し、regular taskでは緑色・空色ならキューの方向に、赤色・青色ならキューの反対方向にジョイスティックを倒せば正解となる。一方、reversed taskではキューの色とtacticsとの対応関係が逆転し、緑色・空色ならキューの反対方向に、赤色・青色ならキューと同じ方向にジョイスティックを倒せば正解となる。又、regular task, reversed taskの区別は別の視覚信号(task cue)によって指示し、丸、四角形はそれぞれregular task, reversed taskを意味する。このように、(1)task、(2)tactics、(3)actionの順に具体的なレベルで意思決定を行わせる行動課題を考案し、動物を訓練中である。
2) これまでの研究(科研費・課題番号 17K07060)で記録したニューロン活動の再解析を行った。この解析では、有限個のニューロンからなる神経回路網がどのようにして、多様な知的行動を生成するのかを研究課題として、複数の課題を遂行しているニホンザルのニューロン活動を解析した。データ解析には機械学習を用いて、個々のニューロンが異なる課題間でどのような情報をコードしているか、又遂行中の課題自体をコードするニューロン群とはどのような関係があるか検討した。その結果、前頭連合野のニューロンは二つの課題が共通する要素を含んでいても、課題間で動的に機能を切り替える事、及び課題自体をコードするニューロン群は課題特異的な情報をコードするグループとは異なる事が判明した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
訓練中、動物の健康状態が悪化(体重の減少)したため、一時的に訓練を中止し、健康状態の回復を待たなければならなくなったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
動物の健康状態に留意しながら訓練を継続し、神経活動データの取得を目指す。
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