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ヒトや動物は，過去の経験から習慣的に行動を決めるだけではない．与えられた感覚情報と経験から，現在の状況を推定し，目的志向的に柔軟に行動を決定する．この目的志向行動は，工学分野ではモデルベース戦略に分類される．モデルベース戦略の神経基盤の解明に向けて，まず，初年度に開発したモデルベース型行動課題を，野生型マウスで実施した．マウスの選択行動を，状態推定モデルと単純な強化学習モデルで解析した．状態推定モデルは，状態の遷移確率を，過去の感覚刺激や報酬の有無から推定した．一方，強化学習モデルは，過去の経験から，各行動で得られる報酬を予想した．行動モデル化の結果，マウスの行動は，強化学習モデルではなく，状態推定モデルに適合した．この結果は，マウスの選択行動が，単純なモデルフリー戦略ではないことを示唆する．
次に，本研究の行動課題を，遺伝子改変マウスで実施した．同マウスは，抑制性細胞に選択的にChR2を発現する．青色レーザーで脳領野を光刺激することで，対象領野を抑制できる．上述の行動課題時に，レーザー走査型顕微鏡で，マウスの背側皮質の任意の領野を光抑制した結果，前外側運動皮質 (anterior lateral motor cortex: ALM) の抑制で，マウスの選択行動が変化することを確かめた．今後，光抑制時のマウスの行動を精査することで，モデルベース戦略に必須な領野を同定する．また光抑制の時刻を変えることで，各領野が行動選択に寄与する時刻を同定する．
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