相対的価値の選択におけるセロトニン系の役割

血清素系统在相对值选择中的作用

• 批准号: 24730632
• 负责人: 林 和子
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kansai Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24730632/
• 关键词: セロトニン; 背側縫線核; 単一ニューロン活動; サル; セロトニン; 背側縫線核; 単一ニューロン活動; サル

我々の行動は、幾多の選択肢の中から1つを選び、他を捨てることで成り立つ。その価値判断は、往々にして絶対的ではなく、環境や状況に応じ、相対的に行われる。近年、霊長類を用いた電気生理学的研究では、価値判断に関わる様々な脳領域とニューロン活動が明らかにされ、特に報酬や快刺激といった正の強化子に対するドーパミン神経の応答が注目を集めてきた。一方で、罰や不快刺激などの負の強化子を用いた報告は少なく、強化学習モデルでは、ドーパミン系に拮抗してセロトニン系が嫌悪刺激の情報処理に重要な機能を担うことが提唱されているものの、一貫した実験結果は得られていない。生得的に、動物は報酬刺激に対して接近行動を示すが、電気ショックなどの嫌悪刺激に対しては、回避あるいは逃避を試みる。このような行動は、学習の根本的なメカニズムであり、オペラント条件づけと呼ばれる。そこで本研究では、〈報酬-嫌悪刺激〉に対する相対的な価値判断および〈接近-回避〉の行動選択におけるセロトニン系の役割を明らかにするため、サルにオペラント条件づけ課題を訓練し、セロトニン神経の起始核である背側縫線核から単一ニューロン活動記録を行った。報酬として水、嫌悪刺激としてエアパフ、中性刺激として音を用い、各々と連合させた3つの視覚図形のうち2つを同時呈示して、どちらか一方をサッケードにより選択させた。訓練の結果、サルは報酬/音、報酬/エアパフの対では報酬を選ぶが、音/エアパフの対では音を選択し、エアパフを回避した。課題遂行中の背側縫線核ニューロンの活動を記録したところ、報酬のみならず嫌悪刺激に対する特異な応答が多く観察された。古典的条件づけを用いた我々の先行研究では、エアパフを予告する条件刺激への応答は報酬と比較して顕著に少なかったことから、これらの結果は、セロトニン系が行動選択を要する価値判断により重要な役割を担う可能性を示唆する。

我们的行动可以通过选择众多选择之一并放弃另一种选择来实现。这些价值判断通常不是绝对的，而是根据环境和情况相对制定的。近年来，使用灵长类动物的电生理学研究揭示了价值判断中涉及的各种大脑区域和神经元活性，以及​​多巴胺神经对肯定增强剂（如奖励和宜人的刺激）的反应引起了人们的注意。另一方面，很少有报道使用诸如惩罚和不愉快的刺激的负增强剂，尽管增强学习模型提出，通过拮抗多巴胺系统，血清素系统在处理厌恶刺激方面起着重要功能，但未获得一致的实验结果。天生会表现出接近奖励刺激的动物，但试图避免或逃避厌恶性刺激，例如电击。这种行为是学习的基本机制，称为操作条件。因此，在这项研究中，为了阐明5-羟色胺系统在奖励刺激的相对价值判断中的作用和避免进近的行为选择的相对价值判断，对猴子进行了操作调节任务的培训，并记录了从背raphe核的单个神经元活性，该活动的单个神经元活性，是血清素nerve的起源。水被用作奖励，空气被用作令人恶心的刺激，声音是一种中性刺激，并且同时呈现了与每个刺激的三个视觉刺激中的两个，而两个相关的人物则被同时呈现，并且两者之一是通过扫视选择的。由于训练，猴子选择了奖励/声音，奖励/airpuff对，但是声音/空军对，并避免了空军。当记录任务性能过程​​中背侧raphe核神经元的活性时，观察到许多对厌恶刺激的特殊反应，不仅奖励。在我们以前使用经典调节的研究中，对预测空气泡芙的条件刺激的反应大大低于奖励，这表明5-羟色胺系统在需要行为选择的价值判断中可能起重要作用。