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2015 年度 実績報告書

予測と意思決定の大脳基底核と扁桃体の神経回路基盤

計画研究

研究領域予測と意思決定の脳内計算機構の解明による人間理解と応用
研究課題/領域番号 23120010
研究機関玉川大学

研究代表者

木村 實  玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (40118451)

研究分担者 春野 雅彦  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報通信融合研究室, 主任研究員 (40395124)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワード神経科学 / 生理学 / 意思決定 / 大脳基底核 / 扁桃体
研究実績の概要

本研究課題の目的は、以下の作業仮説を検証することであった。『報酬・懲罰による意思決定の評価と情動は、1.自身で得た場合に生じる自己方式、2.他者の報酬・懲罰も自身に反映される自己+他者方式、3.両者を状況に応じて使い分ける方式があり、大脳皮質、ドーパミン系、アセチルコリン系、線条体と扁桃体が特異的な役割を担う』。
以下の3項目を研究計画として掲げて研究を推進し、成果を得た。
1.日本ザルを対象とする自己の意思決定、他者の存在下での意思決定:いわゆる社会的な環境での意思決定の神経基盤を調べる実験パラダイムを完成させた。行動反応時間、眼球運動、予期的な報酬探索を指標に定量的な検討を行い、サルが他者の存在下で自己の報酬履歴を基に選択肢の価値を推定し、価値の高い選択肢を選択していることを確認した。また、他者の視線と選択行動に注目して自己の意思決定に活かす試みが見られることを確認した。今後実験デザインを工夫して、他者の意図を読み取る仕組みの解明に向けた研究を実施する。
2.視床の後部髄版内核のひとつであるサルの正中中心(CM)核の行動、学習における役割:報酬価値の異なる左右のボタン押しを視覚の教示によって行う課題をニホンザルに行わせた。CM核の細胞は、価値の高い選択肢への行動バイアス、バイアスのもとでの行動への動機づけ、想定外の課題の進行の検出などに関連する活動を示すことを明らかにした。更に、想定外の課題の進行の検出を引き金として、CM細胞が新しい行動文脈に適したバイアス、バイアスから行動への動機づけを学習することを明らかにした。
3.中脳ドーパミン細胞によるオーバートレーニング時の部位特異的な将来報酬表現:ドーパミン細胞が目前の報酬を獲得するための予測だけでなく、1週間から何カ月先の目標に向けた予測とその誤差を表現しうることを示唆する新しい知見を得た。早急に論文発表する。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Characteristics of fast-spiking neurons in the striatum of behaving monkeys.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada H, Inokawa H, Hori Y, Pan X, Matsuzaki R, Nakamura K, Samejima K, Shidara M, Kimura M, Sakagami M, Minamimoto T
    • 雑誌名

      Neuroscience research

      巻: 105 ページ: 2-18

    • DOI

      10.1016/j.neures.2015.10.003

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Roles of nigrostriate and thalamostriate systems in motivation and learning.2016

    • 著者名/発表者名
      Minoru Kimura
    • 学会等名
      The Third CiNet Conference Neural mechanisms of decision making: Achievements and new directions
    • 発表場所
      NICT,Center for information and Neural Networks(CiNet/NICT)(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-02-05
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Roles of the centromedian nucleus of thalamus and its projection to the striatum in cognitive and behavioral biases.2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura, M., Yamanaka, K., Minamimoto, T., Hori, Y. and Ueda, Y.
    • 学会等名
      Neuroscience 2015, SfN's 45th annual meeting
    • 発表場所
      McCormic Place, Chicago, Illinois, USA
    • 年月日
      2015-10-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大脳基底核による行動選択と学習機能2015

    • 著者名/発表者名
      木村 實
    • 学会等名
      第30回日本大脳基底核研究会
    • 発表場所
      名鉄犬山ホテル(愛知県犬山市)
    • 年月日
      2015-07-19
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural basis of congnitive control of behavior in the centromedian nucleus of thalamus and its projection to the striatum.2015

    • 著者名/発表者名
      Kimura M.,Yamanaka K., Minamimoto T., Hori T., Ueda Y.
    • 学会等名
      Thalamus and Corticithalamic Interactions
    • 発表場所
      Janelia Research Campus, Virginia, USA
    • 年月日
      2015-04-27
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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