霊長類前部・後部前頭前野における階層的意思決定則の神経機構の研究

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1) 研究目的(階層的な意思決定の神経機構の解明)に従って2頭のニホンザルを用い、視覚キューの色と位置によってaction(ジョイスティックを動かす方向)を決定させる課題を訓練した。視覚キューの色はその位置からジョイスティックを動かす方向を決定する際の規則tacticsを指示し、regular taskでは緑色・空色ならキューの方向に、赤色・青色ならキューの反対方向にジョイスティックを倒せば正解となる。一方、reversed taskではキューの色とtacticsとの対応関係が逆転し、緑色・空色ならキューの反対方向に、赤色・青色ならキューと同じ方向にジョイスティックを倒せば正解となる。又、regular task, reversed taskの区別は別の視覚信号(task cue)によって指示し、丸、四角形はそれぞれregular task, reversed taskを意味する。このように、(1)task、(2)tactics、(3)actionの順に具体的なレベルで意思決定を行わせる行動課題を考案し、動物を訓練中である。2) これまでの研究(科研費・課題番号 17K07060)で記録したニューロン活動の再解析を行った。この解析では、有限個のニューロンからなる神経回路網がどのようにして、多様な知的行動を生成するのかを研究課題として、複数の課題を遂行しているニホンザルのニューロン活動を解析した。データ解析には機械学習を用いて、個々のニューロンが異なる課題間でどのような情報をコードしているか、又遂行中の課題自体をコードするニューロン群とはどのような関係があるか検討した。その結果、前頭連合野のニューロンは二つの課題が共通する要素を含んでいても、課題間で動的に機能を切り替える事、及び課題自体をコードするニューロン群は課題特異的な情報をコードするグループとは異なる事が判明した。