推論の脳内過程

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13035042
• 研究機関: 玉川大学
• 研究代表者: 坂上 雅道 玉川大学, 学術研究所, 助教授 (10225782)
• キーワード: 思考 / 推論 / ニホンザル / 前頭連合野 / 連合学 / 単一ニューロン活動 / 反応時 / サッケード

研究概要

推論は、思考の中核をなす機能である。推論機能を持つ動物は、条件づけや弁別学習によってことにより、今回の研究では、すでに学習している比較的単純な知識を組み合わせて使うことが要求される推論課題をサルに学習させ、その行動解析を行うと同時に、この課題遂行中の前頭前野のニューロン活動を記録・解析した。
この課題は2つの弁別課題を連続して行う形をとっており、最初の刺激の呈示により将来呈示される刺激やそれに対する反応に伴う報酬結果を予測することができるようになっている。行動解析の結果、サルが報酬に関する情報と刺激のシークエンスに関する情報を、状況に応じて結びつけ、報酬の予測を行っていることを示唆する結果を得た。
上記連続弁別課題遂行中のサルの前頭前野(主に主溝周辺領域)からニューロン活動を記録した。前頭前野には報酬の予期に伴って刺激弁別性を上昇させ、より選択性の高い反応を導くニューロングループ(motor integration type)が存在した。その一方で、多くのニューロンが、直接報酬とは関係しない(しかし、報酬情報を最初にもたらす)第1刺激の報酬との関係を強く反映した活動を見せた。このグループのニューロン(reward monitor type)は、報酬獲得反応に時間的に一番近い第3刺激には、弁別的応答を見せなかった。このことは、前頭前野には、動機づけ情報を認知行動に反映させる役割を果たすニューロンと、反応と切り離して状況の主観的な価値を判断するニューロンが存在することがわかった。行動実験の結果とあわせて考えると、後者のニューロングループが、この状況での「推論」機能に重要な役割を果たしていることが示唆される。

研究成果

• [文献書誌] Kobayashi, S.: "Influence of reward expectation on visuospatial processing in macaque lateral Prefrontal cortex"Journal of Neurophysiology. 87. 1488-1498 (2002)
• [文献書誌] Watanabe, M.: "Coding and monitoring of motivational context in the primate prefrontal cortex"Journal of Neuroscience. 22. 2391-2400 (2002)
• [文献書誌] Lauwereyns, J.: "Feature-based anticipation of cues that predict in monkey caudate nucleus"Neuron. 33. 463-473 (2002)
• [文献書誌] Sakagami, M.: "A code for behavioral inhibition based on color, not but motion, in Ventrolateral prefrontal cortex of macaque monkey"Journal of Neuroscience. 21. 4801-4808 (2001)
• [文献書誌] Lauwereyns, J.: "Response to task-irrelevant visual features by primate prefrontal neurons"Journal of Neurophysiology. 86. 2001-2010 (2001)
• [文献書誌] Lauwereyns, J.: "Interference from irrelevant features on visual discrimination by macaques : a behavioral analog of the human Stroop effects"Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes. 26. 352-357 (2000)
• [文献書誌] 日本認知科学会: "認知科学辞典"共立出版. 1015 (2002)