動物モデルを用いた後付け的知覚生成の神経基盤の解明

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脳は感覚器からのぼってきた感覚信号に対して、脳内の予測や事前知識を統合することで、もっともらしい知覚世界を生成している。そのため、知覚は感覚情報が脳内で統合処理されたあとに生じると考えられる一方で、われわれは外界からの刺激を時間遅れなく知覚している。これらを鑑みると、知覚自体が後付け的に起こる現象だと解釈できる。本研究では、当初、計画していた計画していた連続聴錯覚タスクを実装したところ、動物の行動だけでは錯覚が生じているかの判別が困難であることが明確になった。そのため動物に課す行動課題を変更した。マウスには頭部拘束下で教示音の高低に応じて左右のスパウトを舐め分けさせるfrequency-discrimination taskを課した。この課題において、マウスは提示される音が高音カテゴリか、低音カテゴリに属するかを知覚し、さらに高音と低音のどちらの比率が高いかを判別しなくてはならない。加えて、左右のスパウトの報酬量に差を設けて報酬バイアスがマウスの選択に与える影響を観察した。さらに教示音に長短のパターンを織り混ぜることで教示音の弁別難易度を操作した。マウスは自分の選択に自信があるときは得られる報酬量に関わらず正しい解答をし、自信がなければ報酬量が多く設定された選択肢に偏った。これは、マウス脳内で感覚情報と報酬の事前知識との統合が行われている証左と考えられる。次に，タスク中のマウスの聴覚野、前頭前野の神経活動をオプトジェネティクス技術によって任意のタイミングで抑制する実験を行った。前頭前野を活動抑制の対象に選んだ理由としては、事前の電気生理計測によって、マウスの知覚・意思決定プロセスにおいて、感覚情報と報酬の事前知識との統合が内側前頭前野で行われることが示唆されたためである。