巧みな予測性眼球運動を実現する意思決定の神経機構解明

阐明实现熟练和预测性眼球运动的决策神经机制

基本信息

批准号：
22KJ1787
负责人：
宮本健史
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1787/
关键词：
デコーディング皮質脳波次元削減

项目摘要

本研究の目的である，柔軟な意思決定とそれに基づく予測性眼球運動制御の脳内メカニズムの解明に向け，本年度では複数の意思決定パラメータを持つターゲットの脳内表現に焦点を当てた実験および解析手法の構築に取り組んだ。具体的には，さまざまな報酬確率と期待値との組み合わせから成るターゲットを用いた報酬依存的意思決定課題をマカクサルに行わせ，外側前頭領域に留置したECoG電極から課題中の皮質脳波電位を記録した。ターゲットの呈示から意思決定までの期間において，特にアルファ帯域未満（<13Hz）の周波数帯で顕著な活動が観察され，この活動は報酬確率と期待値の両方に関連した変調を示した。続いて，神経集団活動から特定のパラメータに関連する次元を抽出する次元削減アプローチであるdemixed principal component analysisをECoGデータに適用することで，前頭領域の神経振動のダイナミクスが個々の意思決定パラメータをどのように表現しているかを解読することを試みた。その結果，前頭領域の神経集団活動を報酬確率と期待値に関連する少数の成分に分解することに成功した。また，各意思決定パラメータに関する軸を線形分類器として構築したデコーダは，呈示されたターゲットが持つ個々のパラメータを十分な精度で分類することができた。以上の結果より，1つのターゲットに含まれる複数の意思決定パラメータが，外側前頭領域の低次元神経振動中で表現されていることが明らかとなった。

为了阐明灵活决策和基于此的预测性眼动控制的大脑机制，也是本研究的目的，今年我们将针对具有多个决策参数的目标的大脑表征进行实验和分析我们致力于构建一种方法。具体来说，猕猴被要求使用由奖励概率和预期值的各种组合组成的目标来执行奖励相关的决策任务，并在任务过程中通过放置在额叶外侧区域的 ECoG 电极记录皮质脑电图电位。从目标呈现到决策制定期间，观察到显着的活动，特别是在亚阿尔法频段（<13Hz），并且该活动表现出与奖励概率和期望相关的调节。接下来，通过将分层主成分分析（一种从神经群体活动中提取与特定参数相关的维度的降维方法）应用到 ECoG 数据中，我们可以确定额叶区域神经振荡的动态如何影响个体决策参数。我试图解读它是如何表达的。结果，他们成功地将额叶区域的神经群体活动分解为与奖励概率和期望值相关的少量成分。此外，解码器被构造为线性分类器，其轴与每个决策参数相关，能够以足够的精度对所呈现目标的每个参数进行分类。上述结果表明，一个目标所包含的多个决策参数是通过侧额叶区域的低维神经振荡来表达的。