自由選択における前頭連合野神経回路網の動態の解明

阐明自由选择过程中额叶关联神经网络的动力学

• 批准号: 11J07155
• 负责人: 望月 圭
• 金额: $ 1.22万
• 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: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J07155/
• 关键词: 自由選択; 自由選択

本年度は、前年度までに引き続き単一神経細胞活動および局所フィールド電位(LFP)の記録を継続し、計2頭の被験体からのデータ取得を行なった。また行動データ・神経活動データの双方について、学会等においてその成果を公表した。神経活動記録では、自由選択による記憶誘導性眼球運動課題遂行中のサル前頭連合野から単一ニューロン活動を記録し、十分なサンプルサイズを得た。解析の結果、前年までの実験から得られたのと同様の結論が確認された。すなわち、空間位置情報を表象する前頭連合野ニューロンの活動は、サル自身が眼球運動方向を選択する以前にゆらいでおり、その偶然のゆらぎによって強く表現された空間位置が選択される傾向にあった。この結果は2013年6月に行なわれた日本神経科学大会において発表した。これに加え、自由選択課題における2つの刺激の配置関係の影響を検討したところ、2つの刺激が同じ半視野内に存在すると、両者のあいだで先行する活動状態の偶然のゆらぎが生じにくく、それに起因する選択予測性の活動も小さくなることがわかった。課題遂行中のLFPの解析からも、2刺激が同側半視野に存在する場合には、選択遂行中に観察される中間β帯のLFPが刺激呈示以降の長い期間持続しており、この刺激条件において2つの空間位置表象間の競合により長くの時間がかかっていることが示唆された。この結果は2013年8月に行なわれた平成25年度包括脳ネットワーク夏のワークショップにて発表し、若手優秀発表賞を受賞した。一方、課題遂行中のサルの選択パターンを行動学的に検討したところ、過去の試行においてある空間位置への眼球運動反応を「強制されたこと」と「自ら選択したこと」とが、それぞれ、現在の試行においてその方向の選択を抑制/促進する相反する履歴効果をもたらすことがわかった。同様の傾向は強化学習モデルを用いた解析においても確認された。

今年，截至上一年，我们继续记录单个神经元活动和局部现场电位（LFP），并从总共两个受试者中获得了数据。此外，行为数据和神经活动数据的结果已经在学术会议和其他组织中发布。神经活动记录在自由选择记忆引起的眼动运动任务中记录了猴子正面关联皮层的单个神经元活动，并获得了足够的样本量。该分析证实了与往年实验中获得的结论相同的结论。也就是说，在猴子自己选择眼动方向之前，代表空间位置信息的额叶关联神经元的活性正在颤抖，而空间位置则倾向于选择意外波动。这些结果是在2013年6月举行的日本神经科学会议上提出的。此外，当我们检查两种刺激在自由选择任务中的位置关系的影响时，我们发现，当两个刺激存在于同一半场中时，在同一半场中存在两个刺激时，它们之间的前一个活动状态的机会波动也较小，而选择性的预测活动也降低了。在任务性能过程​​中对LFP的分析还表明，当同侧半场中存在两个刺激时，在选择性性能期间观察到的中间β带中的LFP持续了很长一段时间，并且在这种刺激条件下两种空间位置之间的竞争时间更长。这些结果是在2013年8月举行的2013年综合大脑网络夏季研讨会上提出的，并获得了年轻人卓越演示奖。另一方面，当我们在任务绩效期间检查猴子的选择模式时，我们发现在过去的试验中，“强迫”和“自我选择”的眼动反应对空间位置的反应具有相反的历史效果，可以在当前试验中抑制/促进该方向的选择。在使用加强学习模型的分析中也证实了类似的趋势。