意思決定に関与する神経メカニズムの解明

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複数の選択肢からひとつの行動を選択する過程(意志決定過程)に前頭連合野が関与することが示唆されている。本研究は、前頭連合野の神経活動が意志決定過程にどのように関与するのかを、2頭のサル前頭連合野主溝周辺領域の単一細胞活動を記録・解析することで明らかにすることを試みた。モニター上に同時に呈示された4箇所の視覚刺激呈示方向の中から1方向をサルが自分で選んで、遅延期(3秒)後眼球運動する課題(自己選択課題)を用いた。モニター上のある1箇所に呈示された視覚刺激の方向に、遅延期(3秒)後眼球運動する強制選択課題を対照課題とした。両課題における同一ニューロン活動を比較した。結果1)サルの眼球運動潜時は両課題で差が無かった。2)強制選択課題の遅延期に視覚刺激の方向に依存した持続的発火活動を示すニューロンの多くが、自己選択課題の遅延期において将来の眼球運動方向に選択的な持続的発火活動を示した。この活動の方向選択性強度は遅延期の時間経過と共に徐々に上昇し、眼球運動の直前で最大となった。自己選択課題遅延期の持続的発火活動が眼球運動方向の決定プロセスを反映していることが示唆された。3)強制選択課題で観察された遅延活動ニューロンを活動パターンによって分類し、どのような活動パターンを示す遅延活動ニューロンが、自己選択課題における眼球運動方向の選択過程に最も重要な関与をするのか検討した。その結果、A)強制選択課題遅延期の時間経過と共に発火頻度を増大させたニューロンは、自己選択課題で将来の眼球運動方向に選択的な発火活動を示した B)強制選択課題遅延期の時間経過と共に発火頻度を減少させたニューロンは、自己選択課題で将来の眼球運動方向に選択的な発火活動を示さなかった。先見的情報を表象するニューロン活動の活動強度が上昇する過程が、眼球運動方向の意志決定プロセスに対応していることが示唆された。