2014 Fiscal Year Annual Research Report
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14J09336
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
赤石 れい 公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 意思決定 / 情報選択 / 前頭葉 / 脳機能の統合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今回の研究では前頭葉の、特にその前部である前頭前野の諸領域が統合的に意思決定を行う仕組みを解明することを目的としている。この前頭前野の諸領域が果たす役割として、まず意思決定に必要となる情報を選び出す仕組みとまた選び出した情報をもとにアクションを選び出すまでの遂行機能があると考えた。このような意思決定の二重の選択の仕組みをより明確に調べるため、この研究の初年度ではサルに次のような課題を覚えさせた。まず情報源としての行動指示図形(cue)とアクションに対象となる目標図形を別々にそれぞれ複数提示した。この実験の被験者であるサルは連続して提示される二つのcueを見てから、最終的なアクションを選択し目標図形を選ぶ。行動実験のデータからすでにサルが複数のcueから一つを選びアクションの選択に役立てていることが示唆された。
このようなcueに対しての選択的な情報処理とアクションの選択の関係性をより定量的に調べるため、経済的意思決定の研究で提唱されている眼球運動から推測される注意をもとにした情報の蓄積過程の意思決定の数理モデルを使って、現在解析を行っている。このような解析を行うことにより従来別々の情報処理と思われていた経済的意思決定とcueをもとにしたアクション選択の情報処理との間に、情報を選択するという意味での共通点があるということが示せると期待される。またこのような数理モデルを用いることにより具体的な神経活動についての仮説を設けることが可能となると考える。更にこのような数理モデルの情報選択の部分とその情報の蓄積過程の部分などが別々の脳領域の情報処理として実現されているといったような、統合的な意思決定の仕組みを明らかにすることにも資すると考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
初年度の研究では被験者であるサルに統合的な意思決定の仕組みを調べる為の行動課題を訓練し覚えさせることを目指していた。通常サルの訓練はさまざまな予想外の自体が頻繁に起こるため新しい課題を０から開発し、其れを実験系にのせるにはかなりの時間を要することが多い。幸いなことに今回の研究遂行者の研究では非常に円滑にこの行動課題の開発と訓練が進んだ。これは今までヒトを対象とした実験のみを行いサルの実験が未経験だった背景を考えれば、期待以上の重要な進展ということができる。
さらに行動課題の訓練を完成させたことにより、非常に興味深い行動の実験結果を得ることにもすでに成功している。すでにこの実験の概念の新奇性からまずこの行動のデータを用いて学会発表を行い、論文として発表することを計画している。さらにこの行動の結果から得られた知見を元に仮説をたて神経活動の解析を行うことで、より深い意味での行動のメカニズムと神経活動の関係性についての知見を得ることが可能になると考える。
以上の成果より今回の研究は順調に進展しており、当初の計画や期待を超えた成果が得られ始めていると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
一年目で完成させた行動課題を元に行動データと神経活動のデータの取得を行う。また経済意思決定のモデルで用いられている情報に関する注意と蓄積の数理モデルを、今回の行動課題に適用させ、統合的な意思決定の情報処理の新たな枠組みの構築を目指す。
具体的にはこの数理モデルは注意のメカニズムで情報の取捨選択を行い、次のステップで選択した情報の蓄積を行いアクションの選択に役立てるという二重の選択の仕組みを備えている。計測している眼球運動の行動データからはすでにそのような二重仕組みが存在する傍証が得られている。また反応時間の計測からも単純なアクションの選択だけでなく、その背後に手がかり刺激とその刺激の報酬への連合的条件付けの情報が選択されていることが、示唆されている。これらの二重の選択の仕組みを定量的に記述するための数理モデルの開発を行っていく。
このような統合的な意思決定の数理モデルを使い次に神経活動のパターンと比較を行う。予測としては数理モデルに含まれる情報とアクションのそれぞれの選択の仕組みが別々の前頭葉の領域で処理されている考える。このような方策は明確な仮説を持つことにより得られた神経活動の解釈を助けることになる。別々の領域から得られた神経活動のデータを統一的に理解することにも役立つ。さらに逆に神経活動のデータが数理モデルの予測と一致しない場合は、数理モデルの修正を行いより正確な意思決定の情報処理のモデルを構築することにも役立つと考える。
以上のように密接に仮説のレベルでの枠組み、行動レベルでの知見、神経活動のレベルでの観察を組み合わせることにより、より精確で一般性の高い質の高い研究成果が和えられると期待される。
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Research Products
(3 results)
