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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Brain Mechanisms of Foraging Behavior: Studies on Decision-making based on Multiple Values

Research Project

Project/Area Number 25291071
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

松島 俊也  北海道大学, 理学研究院, 教授 (40190459)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
Keywords最適性 / 意思決定 / 社会的採餌行動 / 衝動性 / 労働投資 / 大脳基底核 / 扁桃体 / 弓外套皮質
Outline of Annual Research Achievements

選択衝動性は、ヒトを含む多くの動物を対象に選んでも、同じ手続きによって経済的意思決定の行動特性を評価し隠れた認知神経機構を解析することができる、重要な行動指標である。報酬価値を遅延時間によっていかに割り引くか、その強さを持って一元的に評価できるからである。具体的には「小さくて近い餌」と「大きいが遠い餌」の二者択一を与えて、動物やヒトが前者を選ぶ頻度の割合をもって衝動性を評価する。
我々はこれまでふ化直後数日のヒヨコを対象とした神経行動学的な研究を行い、競争採餌の経験が衝動性を更新することを報告した。他方、競争者が存在すると採餌者が餌へ向かう時の労働投資量(エフォートコスト)が著しく高まる。衝動性発達と労働投資量亢進の神経機構を解析することを通して、「報酬量」「近さ」「コスト」「リスク」「公共情報」など多様な価値とその脳内機構を解析することを期待して、本研究を進めた。特に大脳線条体の側坐核とその近傍領域、さらに弓外套皮質(哺乳類の扁桃体皮質部あるいは前頭野に機能的に相当すると考えられている)に着目した。前者の局所破壊が選択衝動性を高め、後者の破壊がエフォートコスト回避選択を高めることが、先行する研究によって判明していたからである。本研究期間に、以下の結果を得た。
(1)競争的文脈は線条体ニューロンの手がかり期活動(餌と連合した視覚的手がかりに反応するもの)を選択的に抑制する。(2)労働投資量の社会的促進は中脳ドーパミン系の選択的枯渇によって損なわれない。(3)社会的促進は弓外套皮質の破壊によって著しく損なわれる。(4)競争採餌が選択衝動性を亢進するためには、得られる報酬にリスクが伴い、毎回得られる餌量が確率的にしか知り得ない状況が必要である。(5)社会的促進に伴い報酬と餌場滞在時間の間の対応関係が正確となる。競争採餌のもとで、公共情報は最適採餌を可能にする。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Int'l Joint Research] Tel Aviv University(イスラエル)

    • Country Name
      ISRAEL
    • Counterpart Institution
      Tel Aviv University
  • [Int'l Joint Research] University of Otago(ニュージーランド)

    • Country Name
      NEW ZEALAND
    • Counterpart Institution
      University of Otago
  • [Journal Article] Gene expression of Dio2 (thyroid hormone converting enzyme) in telencephalon is linked with predisposed biological motion preference in domestic chicks.2018

    • Author(s)
      Takemura, Y., Yamaguchi, S., Aoki, N., Miura M., Homma, K.-J., Matsushima, T.
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Four eyes match better than two: Sharing of precise patch-use time among socially foraging domestic chicks.2017

    • Author(s)
      Xin, Q., Ogura, Y., Matsushima, T.
    • Journal Title

      Behavioural Processes

      Volume: 140 Pages: 127-132

    • DOI

      10.1016/j.beproc.2017.04.020

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Chicks meet economics: ecological rationale behind economical irrationality.2018

    • Author(s)
      Matsushima T.
    • Organizer
      Joint Workshop “Neural bases of emotion and social interactions in mammals and birds”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 刷り込みの初期過程―甲状腺ホルモン(T3)と生物的運動(Biological motion)2017

    • Author(s)
      竹村友里・山口真二・青木直哉・本間光一・松島俊也
    • Organizer
      日本動物学会北海道支部大会(第88回大会)
  • [Presentation] ヒヨコは生物的運動に選択的に刷り込まれるか?2017

    • Author(s)
      三浦桃子・西大介・松島俊也
    • Organizer
      行動2017(日本動物行動学会第36回大会・日本動物心理学会第77回大会、他4学会合同大会)
  • [Presentation] Precise matching of patch-use time shared among socially foraging domestic chicks2017

    • Author(s)
      Xin Q., Ogura Y., Matsushima T.
    • Organizer
      行動2017(日本動物行動学会第36回大会・日本動物心理学会第77回大会、他4学会合同大会)
  • [Presentation] 社会性の帰結2017

    • Author(s)
      松島俊也
    • Organizer
      科学研究費補助金・基盤研究(S)「集合行動の認知・神経・生態学的基盤の解明」(代表:亀田達也、東京大学人文社会学研究科)ワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] Distinct processing of the effort cost and the food-patch information in socially foraging domestic chicks. In: SfN2017 (47nd Annual Meeting of the Society for Neuroscience)2017

    • Author(s)
      Matsushima T., Xin Q., Fujikawa Y., Ogura Y.
    • Organizer
      SfN2017 (47nd Annual Meeting of the Society for Neuroscience)
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] Matsushima Laboratory (日本語版)

    • URL

      https://www.sci.hokudai.ac.jp/~matusima/chinou3/Welcome.html

  • [Remarks] Matsushima Laboratory (英語版)

    • URL

      https://www.sci.hokudai.ac.jp/~matusima/chinou3/Matsushima_english.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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