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嫌悪刺激回避行動の学習機構

公募研究

研究領域神経系の動作原理を明らかにするためのシステム分子行動学
研究課題/領域番号 23115718
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
研究機関関西医科大学

研究代表者

中村 加枝  関西医科大学, 医学部, 教授 (40454607)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2012年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード眼球運動 / 大脳基底核 / 報酬 / ドパミン / セロトニン / 霊長類
研究実績の概要

「報酬獲得」のための「行動発現」における大脳基底核線条体の役割はこれまで詳細に調べられてきた。しかし、嫌悪刺激の情報が、線条体でどのように計算されるかはほとんどわかっていない。そこで我々は、線条体における嫌悪刺激情報処理を霊長類において明らかにすることができる眼球運動課題を考案した。この課題では、中心の注視点から右か左に眼球運動を行う。どちらか一方(たとえば右)が多くの報酬、他方(左)は少ない報酬を得られる。2頭のサルの線条体を背側から腹側まで記録したところ、背側に報酬が少ない場合に強く発火する細胞、腹側に報酬が多い場合に強く発火する細胞が分布しており、線条体内の機能的分割が明らかになった。報酬が少ないことは嫌悪情報と近似とも考えられ、背側線条体が嫌悪情報により強く関与していることを示唆した。この結果はJournal of neuroscienceに掲載された。本実験により、価値による学習のメカニズムにおいて、報酬のみならず嫌悪情報も大脳基底核で処理されていることが明らかされ、強化学習モデルをより具体的、生体に近い形で改変することに寄与すると考えられる。
なお、この課題ではターゲットを必ず選択させるforced choice 課題であるが、2者択一の眼球運動課題choice taskを開発し、報酬と嫌悪刺激それぞれに対応する視覚刺激を選択する課題を学習させた。行動解析から、報酬によっても嫌悪刺激によっても学習は起きるが、報酬による学習の方が早く、正確になりやすいことを明らかにできた。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Differential reward coding in the subdivisions of the primate caudate during an oculomotor task2012

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, K., Santos, G., Matsuzaki, R., and Nakahara, H.
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 32 号: 45 ページ: 1518-1512

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1518-12.2012

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A neural correlate of predicted and actual reward-value information in monkey pedunculopontine tegmental and dorsal raphe nucleus during saccade tasks2011

    • 著者名/発表者名
      Okada K, Nakamura K, Kobayashi Y
    • 雑誌名

      Neural-Plasticity

      巻: 2011(579840) ページ: 1-21

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] APPETITIVE AND AVERSIVE CODING BY THE PRIMATE DORSAL RAPHE NUCLEUS2012

    • 著者名/発表者名
      Kae Nakamura
    • 学会等名
      11th International Conference on Cognitive Neuroscience (ICON XI)
    • 発表場所
      Mallorca・Spain
    • 年月日
      2012-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Action control and value coding in the primate darsal raphe nucleus2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Hayashi,Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Uncertainty coding in the primate lateral hypothalamus area2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Differential reward coding in the dorsolateral and ventromedial part of the primate caudate2012

    • 著者名/発表者名
      Kae Nakamura
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Meeting
    • 発表場所
      New Olreans USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Coding of reward uncertainty in the primate lateral hypothalamic neurons2012

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Meeting
    • 発表場所
      New Olreans USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of neuronal signals for reward value in appetitive and aversive contexts in the primate lateral hypothalamus area2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Meeting
    • 発表場所
      The Walter E.Washington Convention Center (Washington, DC., USA)
    • 年月日
      2011-11-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal activity in the primate dorsal raphe nucleus encodes positive and negative value2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Hayashi, Kazuko Nakao, Ryuichi Matsuzaki, Ken-ichi Okada, Yasushi Kobayashi, Kae Nakamura
    • 学会等名
      Society for Neuroscience Meeting
    • 発表場所
      The Walter E.Washington Convention Center (Washington, DC., USA)
    • 年月日
      2011-11-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal modulation in appetitive and aversive contexts in the primate lateral hypothalamus2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Cognitive control of response inhibition in the primate2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuko Hayashi, Atsushi Noritake, Kae Nakamura
    • 学会等名
      日本神経科学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2011-09-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kmu.ac.jp/depts/intro/physiol2.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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