視覚刺激に対する選好の強さを反映するニューロンは前頭眼窩部に存在するか

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神経美学におけるこれまでの研究から、前頭連合野眼窩部のニューロン活動が美的感覚に関与していることが示されてきた。しかし、先行研究はいずれもfMRI等を用いた非侵襲性の脳活動記録法を用いて行われてきたため、美的感覚に関与するニューロンの示す活動パターンは解明されていない。本研究ではこれを明らかにするため、神経生理学実験を行い、視覚的な美的感覚に伴う快情動に関与する神経機構を前頭連合野眼窩部において細胞レベルで詳細に検討することを目的とした。神経生理学実験では、予備実験(Takebayashi & Funahashi, 2009)で用いたフラクタル刺激を用い、それらの刺激の注視課題を遂行しているサルの前頭連合野眼窩部から単一ニューロン活動を記録し、サルが異なる選好性を示したフラクタル刺激に対して、前頭連合野眼窩部ニューロンが異なるマグニチュードの活動や刺激選択性を示すかどうかを検討した。実験の結果、注視課題において、課題関連活動を示したニューロンが70枚のフラクタル刺激に対して異なる選択性を持つことが示された。また、課題関連活動を示したニューロンのうち17%が、刺激呈示期あるいは刺激呈示期後期において、3つの異なる選好グループの刺激に対して異なるマグニチュードの活動を示した。これらのニューロンが、70枚の刺激に対してそれぞれ異なる選択性を持つこと、また、選好グループの違いにもとづく異なるパターンの活動が、刺激セット内の少数の刺激に対する強い活動によるものではないことが明らかになり、選好グループの違いにもとづく前頭連合野眼窩部の異なるマグニチュードの活動は、刺激に含まれる物理的特徴の違いによるものではないことが示された。本研究で実施した行動実験および神経生理学実験の結果から、個体にとって生物学的重要性を持たないフラクタル刺激に対してサルが一貫した選好性を示すこと、そして、サルが異なる選好を示したフラクタル刺激に対して、前頭連合野眼窩部の単一ニューロンが異なるマグニチュードの活動を示すことを明らかにした。これらの結果から、前頭連合野眼窩部のニューロン活動が、外的報酬だけではなく、美的感覚などの個体の主観にもとづく内的報酬の価値を表象していることが示された。