推論の脳内過程

大脑的推理过程

基本信息

批准号：
13035042
负责人：
坂上雅道
金额：
$ 4.8万
依托单位：
Tamagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

推論は、思考の中核をなす機能である。推論機能を持つ動物は、条件づけや弁別学習によってことにより、今回の研究では、すでに学習している比較的単純な知識を組み合わせて使うことが要求される推論課題をサルに学習させ、その行動解析を行うと同時に、この課題遂行中の前頭前野のニューロン活動を記録・解析した。この課題は2つの弁別課題を連続して行う形をとっており、最初の刺激の呈示により将来呈示される刺激やそれに対する反応に伴う報酬結果を予測することができるようになっている。行動解析の結果、サルが報酬に関する情報と刺激のシークエンスに関する情報を、状況に応じて結びつけ、報酬の予測を行っていることを示唆する結果を得た。上記連続弁別課題遂行中のサルの前頭前野(主に主溝周辺領域)からニューロン活動を記録した。前頭前野には報酬の予期に伴って刺激弁別性を上昇させ、より選択性の高い反応を導くニューロングループ(motor integration type)が存在した。その一方で、多くのニューロンが、直接報酬とは関係しない(しかし、報酬情報を最初にもたらす)第1刺激の報酬との関係を強く反映した活動を見せた。このグループのニューロン(reward monitor type)は、報酬獲得反応に時間的に一番近い第3刺激には、弁別的応答を見せなかった。このことは、前頭前野には、動機づけ情報を認知行動に反映させる役割を果たすニューロンと、反応と切り離して状況の主観的な価値を判断するニューロンが存在することがわかった。行動実験の結果とあわせて考えると、後者のニューロングループが、この状況での「推論」機能に重要な役割を果たしていることが示唆される。

推论是思维的核心功能。具有推理功能的动物可以得到调节和歧视性学习，在这项研究中，我们让猴子训练一项推理任务，该任务需要结合并使用他们已经学到的相对简单的知识，并执行行为分析，同时记录和分析此任务前额叶皮质中的神经元活动。该任务是连续的两个区分任务的形式，从而使刺激的初步呈现可以预测未来的刺激，并奖励与对其反应相关的结果。行为分析结果表明，猴子根据情况将奖励信息与刺激序列信息结合在一起，并预测奖励。从执行上述序列歧视任务的猴子的前额叶皮层（主要是主沟周围的区域）记录神经元活性。在前额叶皮层中有一个神经元组（运动整合类型），该基部通过预期奖励增加了刺激歧视，并导致了更具选择性的反应。另一方面，许多神经元表现出的活动强烈反映了与第一个刺激的奖励的关系，这些刺激与奖励无直接相关（但带来了奖励信息到开始）。该组的神经元没有对第三个刺激的歧视性反应，这是最接近奖励获取响应的时间。这表明前额叶皮层中有神经元在反映认知行为中的动机信息以及分离反应并判断情况的主观价值的神经元中发挥作用。考虑到行为实验的结果，建议后一组神经元在这种情况下在“推论”的功能中起着重要作用。