運動学習記憶過程におけるノルアドレナリンを介した情報処理メカニズムの研究

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2022年度は以下の課題を実施した。下記1項および2項については適宜学会等で報告を行った。【1. 運動課題中における自律神経指標の同時測定を行う実験系の作成および運用】これまで測定していた瞳孔径に加えて、新たに皮膚電気抵抗と心電図の同時測定を行う実験系を構築した。この実験系を用いて、到達運動中の異なる大きさの運動誤差に対する、これら自律神経指標の応答パターンを計測したところ、phasic成分とtonic成分のそれぞれにおいて瞳孔径と皮膚電気抵抗の間に高い相関が確認された。瞳孔径は交感神経系と副交感神経系の双方の支配を受ける一方で、汗腺は主に交感神経系の支配を受けることから、運動課題中の瞳孔径応答は交感神経活動（NA活動）の変化を反映しているものと考えられる。【2. 運動適応における文脈効果と機械学習モデルを用いた再現および自律神経応答の解釈】到達運動を用いた運動適応の実験系を用いて、短期の運動記憶の忘却動態および瞳孔径の計測を行った。忘却における文脈効果を示唆する興味深い結果が得られ、この結果は文脈効果に関する機械学習モデル(Heald et al., Nature, 2021 )によってよく再現された。また、この時の瞳孔径変動データと類似の変動を示すモデル内部変数の探索を行い、自律神経応答の計算論的解釈を行った。その結果、自律神経応答と脳における文脈情報処理との間の関連を示唆する結果を得た。【3. 運動スキルの定着に関する予備実験】瞳孔径の同時計測を行いつつ系列運動課題を行うための実験系を構築し、24時間後の記憶定着に関して実験パラメータ探索のための予備実験を行った。