黒質―脚橋被蓋核系によるサッカード運動開始時間の強化学習

黑质-脚桥被盖系统对眼跳运动开始时间的强化学习

• 批准号: 13780647
• 负责人: 小林 康
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Osaka University (2002)Okazaki National Research Institutes (2001)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13780647/
• 关键词: サッカード; 強化学習; 大脳基底核; 動機付け; saccade; monkey; reinforcement learning

衝動性眼球運動(サッカード)の制御に着目し、動機付け、運動制御、報酬情報に対する脚橋被蓋核(PPTN)の神経機序を解析した。眼前に光点が呈示されるとヒトやサルは光点を標的としてサッカードとよばれる眼球運動で視野移動を行う。サッカードは注意や動機付けと密接に関係しており課題の遂行度は誤差や報酬によって絶えず学習されている。学習には外部から与えられる誤差信号、報酬と動物の内的状態(報酬や誤差信号の履歴による動機付けや注意)が重要な要素となるはずであるがその相互作用は明らかにされていなかった。これまで解剖学的研究や破壊実験より脳幹のコリン作動性ニューロン核のPPTNが学習や動機付けに関係していることが示されてきたので、サルに視覚誘導性サッカード課題を行わせ、課題遂行とPPTNのニューロン活動の関係を解析した。課題遂行中に、課題が成功した結果与えられる報酬量を増加させると課題の成功率が上昇すると共にPPTNニューロンの持続的活動が上昇した。この活動は課題の成功率という動機付けを反映する指標と密接に関係していると思われる。さらにこれらのニューロンが運動誤差や報酬にも反応することを明らかにした。この結果はPPTNニューロン上で動機付け、誤差、報酬に関する情報が収束することを示しており、学習の際に必要な異種感覚情報の統合に対するPPTNを含む神経回路の寄与が示唆された。

Impulse eye movements (サ ッ カ ー ド) の suppression に pay け し, motivation, sports suppression, remuneration intelligence に す seaborne る foot bridge tegmental nucleus (PPTN) の god 経 machine sequence analytical し を た. Eyes に spot が presented さ れ る と ヒ ト や サ ル は spot を mark と し て サ ッ カ ー ド と よ ば れ る eye movement で vision mobile う を line. サ ッ カ ー ド は note や incentive pay け と contact に masato is し て お の り subject carries out degree や は error compensation に よ っ て unique え ず learning さ れ て い る. Learning に は external か ら and え ら れ る state within the error signal, remuneration の と animals (reward や error signal の shoe bearing に よ る incentive pay け や note) が is key factor な と な る は ず で あ る が そ の interaction は Ming ら か に さ れ て い な か っ た. こ れ ま で anatomy study や broken 壊 be 験 よ り 脳 dry の コ リ ン actuation sex ニ ュ ー ロ ン nuclear の PPTN が や learning motivation pay け に masato is し て い る こ と が shown さ れ て き た の で, サ ル に apparent 覚 induced サ ッ カ ー ド subject line を わ せ, subject carries out と PPTN の ニ ュ ー ロ ン activity の masato is を parsing し た. Subject carries out が に, subjects in the successful し た results with え ら れ る remuneration in を raised add さ せ る と subject の success rate rising が す る と altogether に PPTN ニ ュ ー ロ ン の hold 続 activity が rise し た. は こ の activity subject の success と い う incentive pay け を reflect す る index と contact に masato is し て い る と think わ れ る. さ ら に こ れ ら の ニ ュ ー ロ ン が や motion error compensation に も anti 応 す る こ と を Ming ら か に し た. こ の results は PPTN ニ ュ ー ロ ン で on incentive pay け, error, remuneration に masato す る intelligence が 収 beam す る こ と を shown し て お り, learning の interstate に な heterogeneous feeling 覚 necessary information integration の に す seaborne る PPTN を む 経 loop の god send and が in stopping さ れ た.

项目成果

Kobayashi et al.: "THE PERFORMANCE OF VISUALLY GUIDED SACCADE TASKS IN MONKEYS : CONTRIBUTION OF PEDUNCULOPONTINE TEGMENTAL NUCLEUS NEURONS"Society for neuroscience abstract. 31. 421.11(1036) (2001)

Kobayashi 等人：“猴子视觉引导扫视任务的表现：桥脑被盖核神经元的贡献”神经科学学会摘要。

Yamamoto et al.: "Computational Studies on Acquisition and Adaptation of Ocular Following Responses based on Cerebellar Synaptic Plascitiy"Journal of Neurophysiology. (in press). (2002)

Yamamoto 等人：“基于小脑突触 Plascitiy 的眼部跟随反应获取和适应的计算研究”神经生理学杂志。

Yamamoto K.et al.: "Computational Studies on Acquisition and Adaptation of Ocular Following Responses"J.Neurophysiol. 87. 1554-1571 (2002)

Yamamoto K.等人：“眼部跟随反应的获取和适应的计算研究”J.Neurophysiol。

Gore et al.: "OCULOMOTOR INTEGRATION IN THE SUBSTANTIA NIGRA PARS RETICULATA"Society for neuroscience abstract. 31. 71.18(176) (2001)

戈尔等人：“黑质网状部的眼动整合”神经科学学会摘要。

Kobayashi Y, et al.: "Contribution of Pedunculopontine Tegmental Nucleus Neurons to Performance of Visually Guided Saccade Tasks in Monkeys"J.Neurophysiol. 88. 715-731 (2002)

Kobayashi Y 等人：“脚桥被盖核神经元对猴子视觉引导扫视任务表现的贡献”J.Neurophysiol。