2012 Fiscal Year Annual Research Report
タイミング予測と意思決定に関わる皮質下信号の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Elucidation of neural computation for prediction and decision making: toward better human understanding and applications |
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| Project/Area Number |
24120503
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
田中 真樹 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90301887)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 時間情報処理 / 予測 / 意思決定 / 小脳 / 基底核 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
外界の出来事を予測し、適切なタイミングで意思決定を行うためには、時間の情報が不可欠である。申請者らは、主にサルを用いて時間情報処理に関わる脳内機構を調べている。本研究では、これまでの研究をさらに発展させるべく、２種類の研究を行っている。第一のメインとなる研究では、一定の時間間隔で現れる視聴覚刺激の不意の欠落を検出させる（欠落オドボール課題）。これには試行ごとに異なる刺激間隔を学習し、次に現れる刺激のタイミングを予測し、欠落に対して予測誤差の信号を生成する必要がある。これまでの研究で、小脳歯状核に刺激提示の時間間隔をコードするニューロン群を見いだしており、本研究では小脳皮質と運動性視床の神経活動を解析することで予測信号の生成メカニズムの解明を目指す。また、第二の課題では、手がかり刺激の提示後、一定の経過時間の後に自発的に眼球運動を行わせる。この課題の際に、漸増する準備活動を基底核（線条体）および小脳核（歯状核）で探索し、両部位の神経活動を比較検討する。
初年度のＨ24年度は、複数の実験を並行して進めることができるよう、実験室の整備を行った。上記の欠落オドボール課題に関しては、これまでの研究を継続して行っていたが、秋頃、使用していた２頭のうち一方が実験に使用できなくなってしまった。現在は１頭を中心に視床の神経活動記録を行うとともに、新たな個体の訓練を研究協力者の大学院生が中心となって進めている。また、時間再現課題に関しては、小脳核と線条体の記録を進めている。これまでのところ、漸増する神経活動の時間経過に違いが見られており、これをさらに検証する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
全体として計画通り、おおむね順調に研究が進展している。計画書に挙げた実験課題のうち、上述の時間再現課題に関しては、すでに興味深いデータが得られている。一方、欠落オドボール課題については、少しずつ新たなデータが集まりつつあるが、やや研究が遅れている。使用中の２頭のうち、１頭が２４年秋に死亡してしまい、現在、新たな個体の訓練を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
感覚予測に関しては、現在、使用しているサルの視床からの記録を継続するとともに、新たな個体の訓練を進め、できる限り早期に記録実験を開始する。また、オドボール課題に関しては、これまでヒトで行ってきた心理物理実験のデータをまとめ、投稿する。時間再現課題に関しても、現在の体制で記録実験を進めるとともに、線条体への薬物投与を行う。
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