研究代表者らの最近の研究は、報酬系の中枢として注目されているドーパミンニューロンが、これまで考えられてきたような報酬情報を伝達する一様な集団ではなく、報酬情報を伝達するグループと、報酬に限らず、罰刺激など、動物の行動にとって重要な刺激のsalience(顕著性)に関わる情報を伝達する少なくとも2つのグループに分かれることを報告した。本研究では、このように多様なドーパミン神経シグナルの役割を明らかにすることを目的とする。これまでに、マカクザルに行動抑制課題と価値に基づく意思決定課題を訓練し、サルが課題をおこなっている間に、ドーパミンニューロン及びドーパミンニューロンから投射を受ける脳領域から神経活動を記録した。令和2年度は、意思決定課題を用いて、2頭のサルのドーパミンニューロン、眼窩前頭皮質、腹側線条体から神経活動を記録し、これら3つの領域のニューロンが、選択肢の価値、動物の選択行動、そして価値から選択行動に変換される中間段階のシグナルをコードすることが明らかになった。特に、多くのドーパミンニューロンが価値と中間段階のシグナルをコードするのに対し、腹側線条体には中間段階から選択行動のシグナルをコードするニューロンが多く、眼窩前頭皮質は全てのシグナルをコードするニューロンが等しく見つかった。以上の結果から、“価値から選択行動への変換課程”において、ドーパミンニューロンがこのプロセスの前半に関与しているのに対し、腹側線条体はプロセスの後半に、眼窩前頭皮質はプロセス全体に関与していると推測できる。
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