情動が意思決定に影響を及ぼす神経メカニズムの解明

阐明情绪影响决策的神经机制

基本信息

批准号：
10J09816
负责人：
渡邊言也
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tamagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J09816/
关键词：
強化学習情動 fMRI

项目摘要

我々は日々の社会的な意思決定場面や学習場面において同時に様々な感情を誘発され、それが意思決定や学習を変化させてしまうという経験をする。本研究はヒトの学習時における情動反応の役割を行動実験と機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて明らにした。情動の中枢である扁桃体は報酬予測誤差の計算に重要であるドパミンシステムと強い神経結合があり、扁桃体が刺激報酬連合学習の速度や到達度のモジュレータの役割をしている可能性がある。そこで扁桃体の活動を変化させることのできる「顔の表情刺激(Fear or Neutral)」と強化学習パラダイムを用いて情動の強さの違いが学習過程をどのように変化させるのかを観察し、そのメカニズムを明らかにすることを目的として実験を行った。平成23年度は平成22年度で観察された情動刺激が学習率を増加させるという結果に基づいて、この現象が脳においてどのように表現され実現されているかをfMRIを用いて測定した。その結果、腹側線条体、特に側坐核において学習率を作り出す報酬予測誤差に相関する脳活動の強度がNeutral条件と比較してFear条件で有意に高いという結果が得られた。また、顔提示タイミングにおいては扁桃体の活動がNeutral条件よりFear条件で有意に高かった。そこでこの扁桃体の活動と側坐核の活動の相関を調べたところ、Fearful条件においては扁桃体の活動が高い人ほど、側坐核の活動も高かった。しかし他の脳部位間については活動の相関関係は見られなかった。このことから、情動刺激による学習率の上昇は、腹側線条体(特に側坐核)に表現されている報酬予測誤差に相関する活動を変化させることによって実現していることが明らかとなった。また、この側坐核の活動の上昇は扁桃体からの入力が増加することによって実現されていることが示唆された。

在日常的社会决策和学习情境中，我们会经历多种同时触发的情绪，从而改变我们的决策和学习。这项研究通过行为实验和功能磁共振成像（fMRI）阐明了情绪反应在人类学习过程中的作用。杏仁核是情绪的中心，与多巴胺系统有很强的神经联系，这对于计算奖励预测误差很重要，并且杏仁核可能起着调节刺激奖励的速度和实现的作用协会学习。因此，我们利用可以改变杏仁核活动的“面部表情刺激（恐惧或中性）”和强化学习范式来观察情绪强度的差异如何改变学习过程，并研究其机制。进行的目的是澄清以下内容。 2011年，基于2010年观察到的情绪刺激提高学习率的结果，我们使用fMRI来测量这种现象在大脑中是如何表达和实现的。结果表明，腹侧纹状体的大脑活动强度，特别是伏隔核，与产生学习率的奖励预测误差相关，在恐惧状态下明显高于中性状态。此外，就面部呈现时间而言，恐惧条件下的杏仁核活动显着高于中性条件下。当我们研究杏仁核活动与伏隔核活动之间的相关性时，我们发现在恐惧状态下，杏仁核活动较高的人也具有较高的伏隔核活动。然而，没有观察到其他大脑区域之间的活动相关性。这些结果表明，由于情绪刺激而导致的学习率的增加是通过改变与腹侧纹状体（特别是伏隔核）中表达的奖励预测误差相关的活动来实现的。还有人提出，伏隔核活动的增加是通过增加杏仁核的输入来实现的。