公募研究
[目的]生体は食物などの報酬を得ようと近づき、逆に痛みや危険などの嫌悪刺激を回避するための行動をとる。報酬による行動学習の神経機構については、背側線条体におけるドパミンの作用を中心に多くの研究があり、強化学習理論と関連付けられた。一方、嫌悪情報処理による行動学習の神経機構についてはほとんどわかっていない。本研究では、側坐核を含む腹側線条体が報酬獲得行動のみならず、嫌悪刺激の回避行動の形成に関与するという仮説を検証する。[実験内容](1) 動物(サル)の頭部固定装置装着手術と、行動課題の訓練を行った。行動課題の遂行、データの取り込みはTempo Net(ソフトウエア)により行った。単一細胞外記録を行うため、記録用チェンバーの設置手術、MR I撮影を行った。(2) 特定の視覚刺激と報酬(ジュース)と嫌悪刺激(エアパフ)との対応を訓練した。視覚刺激からその価値を学習する経過をlicking(ジュースをなめる動作)およびblinking(エアパフ回避行動)を計測することによって計測することができた。(4) 眼球運動課題も訓練し、報酬の大小による反応時間の変化を確認した。(5) 背側さらに腹側線条体から眼球運動課題試行中の単一神経細胞外記録を開始した。[結果]腹側には背側ほど課題関連細胞の数は多くないが、報酬を期待する時期、報酬を受け取った時期それぞれに反応する細胞が認められた。発火頻度は報酬大>小だけでなく、小>大を示すものも認められた。また、報酬予測誤差を示唆する神経活動も認められた。以上のことから背側線条体は運動の計画、腹側線条体は結果の評価を中心に行っていると結論付けられた。今後、記録対象細胞数を増やしていく予定である。
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The Journal of Neuroscience (In press)
http://www.kmu.ac.jp/depts/intro/physiol2.html
