戦略的意思決定の神経回路機構の解明

阐明战略决策的神经回路机制

• 批准号: 21H02803
• 负责人: 佐々木 亮
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02803/
• 关键词: 意思決定; オプトジェネティクス; 大規模神経活動デコーディング; マカクサル; 報酬とリスク

本研究は、神経回路ネットワークのダイナミクスがどのように戦略的に切り替わり意思情報を統合していくかの脳機能を解明することを目的としている。具体的には、マカクサルを用いて報酬とリスクをバランスよく獲得するための戦略的な意思決定の神経回路機構を、最新の光遺伝学的手法による神経回路選択的操作と、大規模神経活動記録による計算論的デコーディング解析を同時に組み込むことで明らかにする。光技術の脳への影響を時空間的に高解像度で精密に捉えることが必須であるため、本年度は、脳深部型の針電極により周波数解析にとどまらない細胞活動レベルでのデコーディング解析を確立した。具体的には、vlPFC及びOFC、前帯状皮質 (dACC)、VTAの神経細胞集団の活動からのデコーディング解析が、サルの意思決定パターンをどの程度、説明可能か検討した。各領野別に解析を行い、それぞれの脳領野が持つ意思決定への役割を検討した。次に、各脳領野から同時記録した全神経活動を用いて、サルの意思決定を推定するデコーディング解析法の確立を試みた。それぞれの脳領野間相関及び相互ゲインも考慮し、４脳領野間での階層的デコーディング解析による脳領野間のネットワークとしての役割について検討した。更に、高いデコーディング精度を得るため、各領野間の相互情報伝達ゲインを検討した。このように、サルの意思決定のタイミングと脳領野間の何処の経路が特異的に相互に変動するかを検討することで、ダイナミックな脳の統合処理過程の解明に迫った。また、初年度の脳表型LEDによる光刺激では、脳深部における活性化が不可能であったため、2022年度は、針型の深部型LED光刺激デバイスを導入し、脳表だけでなく脳深部も含めた多領域での光遺伝学的操作を行なった。

This study は, god 経 loop ネ ッ ト ワ ー ク の ダ イ ナ ミ ク ス が ど の よ う に 戦 slightly に cut り for わ り mean intelligence を integration し て い く か の 脳 function を interpret す る こ と を purpose と し て い る. Specific に は, マ カ ク サ ル を with い て remuneration と リ ス ク を バ ラ ン ス よ く get す る た め の 戦 slightly な mean god decided の 経 loop institutions を, latest の light but 伝 learn technique に よ る 経 loop god god 経 sentaku と operation, large-scale activities record に よ る calculation theory of デ コ ー デ ィ ン グ analytical を み に group at the same time 込 む こ と で Ming ら か に す る. Light technology の 脳 へ の influence を に high resolution space when で precision に catch え る こ と が must で あ る た め type, this year's は, deep 脳 の needle electrode に よ り cycle for parsing に と ど ま ら な い cell activity レ ベ ル で の デ コ ー デ ィ ン グ parsing を establish し た. Specific に は, vlPFC and び OFC, former 帯 cortex (dACC), the VTA の god 経 cells sets 団 の activity か ら の デ コ ー デ ィ ン グ analytical が, サ ル の mean decision パ タ ー ン を ど の degree, that may be か beg し 検 た. Each field に analysis を line を, それぞれ <s:1> 脳 脳 field が holds を will determine へ <s:1> to be cordoned off を検 to punish た. Time に, each 脳 brought wild か ら simultaneously recording し を た 経 god all activities with い て, サ ル の mean decision を presumption す る デ コ ー デ ィ ン の グ analytic method to establish を try み た. そ れ ぞ れ の 脳 brought wild phase masato and び between mutual ゲ イ ン も consider し, 4 脳 between wild で の class デ コ ー デ ィ ン グ parsing に よ る 脳 brought between wild の ネ ッ ト ワ ー ク と し て の service cut に つ い て beg し 検 た. More に, high い デ コ ー デ ィ ン を グ precision to る た め, various wild の between mutual information 伝 ゲ イ ン を beg し 検 た. こ の よ う に, サ ル の mean decision の タ イ ミ ン グ と 脳 brought wild what 処 の between の が specific に mutual に 経 road - move す る か を beg す 検 る こ と で, ダ イ ナ ミ ッ ク な 脳 の integration 処 の during processing and interpret に forced っ た. ま た, at the beginning of year の 脳 phenotypic LED に よ る light stimulate で は, deep 脳 に お け る activeness が impossible で あ っ た た め, 2022 annual は, needle type の deep type LED light stimulate デ バ イ ス を import し, 脳 table だ け で な く 脳 contains deep も め た multidisciplinary で の light but 伝 learn operating line を な っ た.

项目成果

Decoding oscillatory power signals during risk-return decision-making in the prefrontal and premotor cortices

解码前额叶和前运动皮层风险回报决策过程中的振荡功率信号

• 发表时间: 2023
• 作者: Miyamoto T;Yamaguchi R;Onoe H;Isa T;Sasaki R.
• 通讯作者: Sasaki R.

Neural population dynamics of multidimensional economic variables in mesocortical pathway during risk-return decision making

风险回报决策过程中皮质通路多维经济变量的神经群体动态

• 发表时间: 2023
• 作者: Ikuchi K;Isa T;Sasaki R.
• 通讯作者: Sasaki R.

A novel virtual reality task for measuring strategic decision-making for balancing the reward and cost

一种新颖的虚拟现实任务，用于衡量战略决策以平衡回报和成本

• 发表时间: 2023
• 作者: Ishio M;Isa T;Sasaki R.
• 通讯作者: Sasaki R.

NeuroAdjustment for the balance between risky-safer decision making

NeuroAdjustment 实现风险与安全决策之间的平衡

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryo Sasaki;Yasumi Ohta;Hirotaka Onoe;Reona Yamaguchi; Takashi Tokuda;Kaoru Isa;Jun Takahashi;Kenta Kobayashi;Jun Ohta;Tadashi Isa
• 通讯作者: Tadashi Isa

A novel virtual reality task for measuring strategic decision-making with the balance between reward and cost in human and non-human primates

一种新颖的虚拟现实任务，用于衡量人类和非人类灵长类动物的奖励和成本之间的平衡战略决策

• 发表时间: 2023
• 作者: Ishio M;Isa T;Sasaki R.
• 通讯作者: Sasaki R.