| 研究領域 | マルチスケール精神病態の構成的理解 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
21H00187
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
生物系
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
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)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
|
|---|
| キーワード | ベイズ推定 / 強化学習 / 知覚意思決定 / 光遺伝学 / マウス |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
外界の知覚は，感覚刺激だけでなく，脳の内部状態・事前知識に依存する．本研究は，ベイズ理論に注目して，脳が感覚情報と事前知識のバランスを調整し，行動を最適化する機構を検証する．具体的には，マウスの行動実験や神経活動操作と計測，行動モデル化を用いる．脳の最適性が失われた場合，幻聴や妄想に繋がると考える．感覚情報と事前知識を統合する神経基盤の解明は，精神疾患の基礎的理解に繋がる．
|
| 研究実績の概要 |
外界の知覚は，感覚刺激だけでなく，脳の内部状態・事前知識に依存する．本研究は，ベイズ理論に注目して，脳が感覚情報と事前知識のバランスを調整し，行動を最適化する機構を検証する．具体的には，マウスの行動実験や神経活動操作と計測，行動モデル化を用いる．脳の最適性が失われた場合，幻聴や妄想に繋がると考える．感覚情報と事前知識を統合する神経基盤の解明は，精神疾患の基礎的理解に繋がる．
最終年度は，これまでに開発したマウスのベイズ型行動課題時に，内側前頭前野・聴覚野・二次運動野の神経活動を計測した．3領野から合計2万細胞以上の神経活動を計測した．これらの大規模データを解析した結果，内側前頭前野の細胞群は，事前知識と感覚情報を統合し，行動選択に重要な価値関数を表現することを発見した．一方，聴覚野と二次運動野の細胞集団は，それぞれ，音刺激と行動選択を選択的に表現した．これらの結果は，マウスの大脳皮質は，行動選択に重要な要素を，局所的に表現することを示唆する．一方，機械学習でのencoding・decoding解析の結果，事前知識は，上記の3領野の全てで表現されることがわかった．これらの結果は，大脳新皮質が局所表現と大域表現の両方で，ベイズ型行動選択を実装することを示唆する．本年度は，この行動・神経活動計測の結果をまとめ，論文投稿の準備を進めた．
一方，ベイズ型行動課題時の神経活動抑制実験も進めた．課題時の内側前頭前野・聴覚野の抑制に向けて，GtACR2を発現したアデノ随伴ウイルスを各領野に注入した．この光遺伝学実験の結果も解析した．
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
