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2005 年度 実績報告書

中脳-脳幹-黒質系による動機付け,誤差信号,報酬による眼球運動の修飾機構

研究課題

研究課題/領域番号 17022027
研究機関大阪大学

研究代表者

小林 康  大阪大学, 生命機能研究科, 助教授 (60311198)

キーワードSaccade / Monkey / Learning
研究概要

中脳黒質,腹側被蓋野ドーパミン細胞(DAcell)は報酬で条件付けされたcueや報酬に対してphasicなバースト応答をすることによって大脳基底核などに報酬予測誤差を送り,強化学習におけるシナプス可塑性を制御していると考えられている.DAcellにおいて報酬予測誤差がどうやって計算されるかということは強化学習機構を解明する上で最も重要な問題の一つであり,本研究によりその問題にアプローチした.DAcellはドーパミン放出によるシナプス可塑性の制御という形で強化学習に重要な役割を果たしており,さまざまな部位から興奮性,抑制性入力を受けているが,それぞれの入力信号の性質が明らかにされていないために,いまだに報酬予測誤差の計算過程がわかっていない.さらに、DAcellに対して興奮性入力がなければDAcellはバースト応答をすることが困難であるため,特にDAcellに対する興奮性入力の重要性が浮かび上かってくる.脚橋被蓋核(PPTN)は脳幹のもっとも主要なアセチルコリン性細胞の核であり,古くから睡眠覚醒の調節,運動制御,注意や学習と関係が深いと考えられてきた.PPTNはDAcellに強力に投射していることからPPTNからの興奮性入力が,DAcellにおける報酬予激誤差信号の生成に重要な役割を果たしていることが示唆される。そこで、本研究ではサルに手がかり刺激で報酬量を予測させるような視覚誘導性サッカードを行わせ,その時のPPTNのニューロン活動を記録した.
報酬予測サッカード課題中のサルPPTNニューロンの活動を記録すると,報酬予測の度合いによって大きさが変わるcue呈示から短潜時で起きる持続的応答と,報酬前から起こる持続的活動の減少、cue呈示からゆっくりと立ち上がる報酬予測的な持続応答と,報酬後に起こる持続的活動の減少、報酬予測の度合いに無関係に常に一定の大きさの報酬反応等の結果が得られた.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Effects of local nicotinic activation of the superior colliculus on saccades in monkeys.2005

    • 著者名/発表者名
      Watanabe M, et al.
    • 雑誌名

      J Neurophysiol. 93

      ページ: 519-534

  • [雑誌論文] REWARD-PREDICTING ACTIVITY OF PEDUNCULOPONTINE TEGMENTAL NUCLEUS NEURONS DURING VISUALLY GUIDED SACCADE TASKS2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kobayashi, et al.
    • 雑誌名

      Soc.for Neurosci.Abstr. 35

      ページ: 890.5

  • [雑誌論文] INFLUENCE OK INSTRUCTION AND STIMULUS POSITION OF THE PREVIOUS TRIAL ON REACTION TIMES OF PROSACCADES AND ANTISACCADES IN HUMANS2005

    • 著者名/発表者名
      M.Watanabe, et al.
    • 雑誌名

      Soc.for Neurosci.Abstr. 35

      ページ: 859.12

  • [雑誌論文] Reward predicting activity of Pedunculopontine Tegmental nucleus neurons during visually guided saccade tasks2005

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kobayashi, et al.
    • 雑誌名

      Neurosci.Res 28(Suppl.)

      ページ: O3F-06

  • [雑誌論文] Visual and oculomotor functions of monkey pedunculopontine tegmental nucleus2005

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Okada, et al.
    • 雑誌名

      Neurosci.Res 28(Suppl.)

      ページ: P2-152

  • [雑誌論文] 登上線維入力が小脳プルキンエ細胞の活動に与える影響2005

    • 著者名/発表者名
      小林悠一 他
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 NC2005-39

      ページ: 13-19

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公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

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