大脳皮質-大脳基底核ループの認知的機能と意思決定

大脑皮层基底神经节环的认知功能和决策

• 批准号: 20019028
• 负责人: 鮫島 和行
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: Tamagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20019028/
• 关键词: 大脳基底核; 報酬価値; 認知機能; 線条体

本研究では、大脳基底核線条体における認知的な機能を調べるために、意思決定の認知的側面と運動的側面の両方を伴う課題を開発し、大脳基底核線条体から単一細胞記録をおこなった。意思決定の瞬間を明示的にするために、試行毎に与えられる視覚刺激情報に基づいて認知的に意思決定を行い、ついで運動を行うことを決定する認知-運動意思決定課題をマカクサルに訓練した。この課題では、サルは2つの図形(Cue刺激)から1つを選択する。Cue刺激提示後遅延期間の後に、提示された2つの図形のうち一方が提示される(target刺激)。この時点でボタンから手を離すとその図形に対応した量の報酬が与えられる。もし押し続ければもう一方の図形が提示され、この時点で手を離すと2つ目の図形に対応した量の報酬が与えられる。選択した図形と4段階の報酬量の関係はブロックごとにランダムに切り替えられ、動物は試行錯誤を通じてその関係を学習する。実際、サルは図形と報酬量の関係を学習し、報酬を最大化する意思決定が適切におこなえた。この課題中の線条体神経活動を記録したところ、課題開始時、Cue提示期、Target提示前後、報酬予告刺激提示期、報酬期のそれぞれで神経活動が記録された。本年度はこれらの神経細胞活動の解析を進め、Cue提示期から遅延期間にかけての認知的意思決定が行われる期間の細胞活動が、課題関連活動のなかで主要な割合を占めること、そしてそれらの活動のうち約半数が提示されたCue刺激の色のみ、形のみによって活動を変化させること、さらには後に選択される図形の色や形、すなわち意思を決定した後の行動準備活動が自ら選択した場合にのみ見られること、などを明らかにした。これらの大脳基底核における神経コードは、運動を決定する場合のみならず認知的意思決定に大脳基底核が関わることを示唆する。

This study is aimed at exploring the cognitive function of the basal ganglia, the cognitive base of rational decision-making, and the motor base of the basal ganglia. Rational Decision Making in the Moment of Expression, Trial and Visual Stimulation Information, Cognitive Rational Decision Making in Action, Motion, Action, Decision, Cognitive-Motor Rational Decision Making, Training The topic is: 1. Cue stimulus prompt delay period after prompt The time is right, the amount is right, the amount is right. The amount of compensation is determined by the amount of compensation. The relationship between the amount of compensation and the amount of compensation in the four stages of selection is different from that in the previous stage. The relationship between salary and salary should be studied and the rational decision should be made to maximize salary. The mental activity of the line in the project is recorded at the beginning of the project, during the cue period, before and after the Target prompt, during the reward incentive prompt period, and during the compensation period. This year, the analysis of neuronal activity has been improved, and the cue period has been changed. The cognitive rational decision-making has been changed. The cell activity during the course of the study has been mainly divided into two parts: the color and shape of the cue stimulation, the color and shape of the cue stimulation, and the activity related to the study. The purpose of the decision is to prepare for the event from time to time. The brain is involved in cognitive rational decision-making in the basal ganglia.

项目成果

対象の選択と運動の選択時における線条体の価値表現

物体选择和运动选择时纹状体的价值表达

• 发表时间: 2009
• 作者: 鮫島和行

Adaptation of reward-based free-choices is impaired by D1 but not D2 dopamine receptor antagonist in the striatum.

基于奖励的自由选择的适应会受到纹状体中 D1 多巴胺受体拮抗剂的损害，但不会受到 D2 多巴胺受体拮抗剂的损害。

• 发表时间: 2008
• 作者: Ueda Y;Samejima K;Yamanaka K;Doya K;Kimura M.
• 通讯作者: Kimura M.

Reinforcement learning hypothesis of cortico-basal ganglia loops and action value coding in the striatum

皮质基底节环路和纹状体动作值编码的强化学习假设

• 发表时间: 2009
• 作者: 鮫島和行;鮫島和行
• 通讯作者: 鮫島和行