| 研究課題/領域番号 |
19K07812
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| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 |
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研究代表者 |
榎本 一紀 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工学研究室, 研究員 (10585904)
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| 研究分担者 |
藤田 一郎 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (60181351)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 霊長類 / 社会性 / 報酬 / 懲罰 / 意思決定 / 学習 / 大脳基底核 / 大脳辺縁系 |
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| 研究実績の概要 |
ヒトをはじめとする霊長類動物の多くは集団で生活し、階層性のある社会を構成している。集団のなかで適切な意思決定・行動選択を行い、コストを抑えて効率的に食料や金銭、配偶者などの利益を獲得するためには、自己と他者の社会的地位を考慮したふるまいが必要である。社会的順位による行動の変化はヒトのみならずマカクザルなどにおいても広く認められることから、社会的環境における学習や意思決定・行動に関わる脳神経メカニズムは霊長類動物の多くで共通していると考えられ、その計算機構の解明は、神経科学のみならず、社会学や精神医学の分野からも期待されている。本研究では、社会的状況において、他者の社会的地位や他者への報酬や懲罰がどのように観察者の行動や神経活動に影響するのかを明らかにすることを目的とし、複数頭のニホンザルに社会的意思決定課題を学習させ、行動データや神経活動を解析する。2頭の動物を、透明ディスプレイを内蔵したタッチパネルを挟んで向かい合わせに座らせ、相手の顔が見える状態でディプレイに提示した画像刺激に従ってタッチ操作を行う課題を学習させた。協調的な行動ができると、報酬としてジュース数滴が得られる。この条件下で、二者間の社会的ランクが明確になると反応時間などの行動が変化することを示唆する結果が得られた。また、報酬だけでなく懲罰も含めた意思決定を行うため、嫌悪刺激（顔面への空気吹き付け）機能を備えた行動課題システムを開発し、行動モデルを設計し、データ収集を行っている。また、社会的状況において必要となる長期的な将来報酬予測に関わるドーパミン細胞および線条体細胞について、それぞれが異なるトポグラフィで中脳および線条体内に存在しており、適切な行動選択に貢献することを明らかにし、その結果を論文として発表した。以上の成果は、霊長類に共通する社会的行動の神経基盤解明に貢献する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は主に記録したデータの解析を行った。社会的文脈を導入した行動課題を学習した動物の行動データから、社会的順位や他者への報酬の価値などを含んだ行動モデルを設計、評価した。また、行動課題に報酬だけでなく懲罰として嫌悪刺激（顔面への空気吹き付け）を導入し、タッチパネルや無機ELパネル、調光ガラスを用いたタスクシステムを開発した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の研究方針については、今年度に引き続き推進してゆく。薬物注入や超音波刺激による神経活動操作実験の予備実験をすでに行っており、それらを活用した社会的状況での行動モデルの設計と評価を行う。3頭の動物から行動学的データが記録できるよう処置を行い、その後、神経細胞活動記録を開始する。神経回路選択的な情報表現の解明、経路選択的な神経活動操作のための光遺伝学・化学遺伝学的手法を用いた実験、安静時fMRI画像撮影実験の実施についても検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
昨年度につづき疫病の流行によって学会などが中止になり、予定していた出張費を使用しなかったので、来年度に研究費を繰り越す。来年度は、実験に必要な物品などを購入予定である。神経活動操作実験の準備が整えば、神経活動阻害剤注入などを行うための実験機器や解析装置、薬品などが必要となり、経費を集中的に使うことが予測されるので、研究費の繰越しが望ましい。外科手術を行い、頭部に神経活動記録・薬品注入用チャンバーを取り付けることと計画しているので、そのための麻酔薬や実験機器、手術器具が必要である。また、複数頭から同時に神経活動を記録し、解析するための機器やソフトウェアなども購入を検討している。
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