意思決定脳内プロセスの解明による包括的行動選択モデルの構築

通过阐明大脑决策过程建立全面的行为选择模型

基本信息

批准号：
11J08760
负责人：
船水章大 (2012-2013)
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate 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

项目摘要

以下の2点を実施した.(I)複数状況を持つ自由選択課題におけるラット前頭前野と背内側線条体の神経活動研究員は, 報酬一定条件と報酬変動条件を任意の試行順序で持つ自由選択課題を, 5匹のラットで実施し, 27個の内側前頭前野と27個の背内側線条体の神経細胞から活動を計測した. その結果, 前頭前野では, 線条体に比べて, 左右の行動選択と報酬の有無の両方を表現する神経細胞が, 有意に多かった. 一方, 線条体では, (i)報酬の有無と試行条件を表現する細胞, (ii)左右の行動選択前に, 報酬の期待値を表現する細胞が多かった. このように, 前頭前野と線条体の神経細胞は, 異なる課題表現を持つことがわかった.(II)二光子顕微鏡による状況把握課題時のマウス神経活動の多数同時計測研究員は, 音源位置推定課題時のマウスで, 二光子顕微鏡で, 後部頭頂葉の神経活動を多細胞同時計測した. 同課題で, マウスは, 仮想空間上を音源方向に走る. マウスは, 音源通過後に, 水の出るポートを舐める(リッキング)と報酬の水を得た, 同課題は, 音源からの音を, マウスに常に提示する条件(連続音条件)と, 断続的に提示する条件(断続音条件)の試行を, 任意の順序で提示した. 両条件で, マウスは音源に近づくと, リッキングを増加させた. また, 断続音条件の無音区間でも, 音源までの距離に応じてリッキングは増加した.二光子顕微鏡法で計測した540個の神経細胞群の活動から, 音源到達までの距離と時間を, 線形回帰(lasso)でそれぞれ推定した. その結果, 頭頂葉の神経細胞群は, 到達時間に比べて, 距離の推定に優れた. また, 断続音条件の無音区間では, 直前の有音区間に比べて, lassoの推定距離が, 短縮・更新した. この結果は, 頭頂葉は, 音刺激だけでなく, マウス自身の行動や記憶に基づいて, 音源距離を表現・更新することを示唆する.

进行了以下两点： (一)多种情况下的自由选择任务中大鼠前额皮质和背内侧纹状体的神经活动该任务在 5 只大鼠中进行，测量了内侧 27 个神经元的活动。前额皮质和背内侧纹状体中的 27 个神经元。表达左右动作选择以及奖励存在或不存在的神经元明显更多。另一方面，在纹状体中，（i）表达奖励存在或不存在和试验条件的细胞，（ii）左侧和右侧。动作选择以前，有很多细胞表达奖励的预期值。这样，前额皮质和纹状体中的神经元（II）使用双光子显微镜在情境理解任务中同时测量小鼠的神经活动在同一任务中，小鼠在虚拟空间中朝声源方向奔跑。经过声源后，老鼠舔了一口出水口，获得了水的奖励。在两项试验中，以任意顺序向小鼠呈现来自声源的声音：一项是始终向小鼠呈现声音（连续声音条件），另一项是间歇性呈现声音（间歇性声音条件）在这两种情况下，小鼠都接近声源，而且，即使在间歇性声音条件下的无声部分，舔舐也会根据与声源的距离而增加。从双光子显微镜测量的 540 个神经元组的活动来看，分别使用线性回归（套索）估计到达声源的距离和时间。因此，顶叶神经元比到达时间更擅长估计距离。与之前的声音部分相比进行了更新。该结果表明顶叶不仅能够对声音刺激做出反应，还能对小鼠自身的动作和记忆做出反应。这表明声源距离是可以表达和更新的。