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パブロフ型の確率報酬課題(条件刺激として視覚刺激を呈示してから数秒の遅延の後に、無条件刺激として特定の確率でジュースを与える課題。特定の視覚刺激が、それぞれ、0%、20%、40%、60%、80%、および100%の報酬確率と対応する。)を被験体に訓練した。課題を遂行中に、被験体の線条体において、単一ニューロン活動を記録するとともに、ボルタメトリ法を用いた細胞外ドーパミン濃度の測定を行った。
被験体は、遅延期間中にリッキング(報酬としてジュースが出てくるノズルを舐める行動)を行ったが、条件刺激によって示された報酬確率が高いほどこのリッキングの頻度が高かったので、被験体が条件刺激の意味を理解していたことを示していた。
課題遂行中に、線条体から単一ニューロン活動を記録したところ、それらの多くが、条件刺激の提示期に一過性の反応を示した。条件刺激によって示された報酬確率が高いほど、この一過性の反応の強さが強くなった。したがって、線条体のニューロンの多くが条件刺激によって示された報酬確率を表現していることが明らかになった。
次年度から、同じ被験体を用いて、課題遂行中にボルタメトリによるドーパミン濃度の測定を線条体において行う予定である。ボルタメトリ測定については、麻酔下の被験体において、線状体に投射するドーパミン作動性細胞が多数存在する黒質を電気刺激すると、一過性に多量(100uMol)のドーパミンが計測されることを確認している。黒質のドーパミン細胞の反応特性から、条件刺激呈示に伴ってドーパミンが放出され、その放出量が、条件刺激によって示された確率が高くなるほど多くなることが期待される。
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