ラットにおけるメタ認知の存在証明：行動分析・神経記録・数理モデルによる統合的理解

本研究課題は、メタ認知に関して特定の行動や脳活動が持つ機能やそれらの関係性を示し、メタ認知的行動を総合的に理解することを目的としたものである。本年度は、平成27年度に開発した、ラットに適応可能なメタ認知課題を遂行しているラットからの脳活動記録に取り組んだ。しかし、自由行動下で複雑な系列行動を行うラットからの神経記録には想定以上の困難が伴い、最終的にメタ認知的な行動制御との対応関係を検討するために十分なデータを取得するには至らなかった。特に問題になった点として、ノーズポークを用いる空間記憶課題のパフォーマンスが、頭部に電極という一種の重りが付くことで大きく阻害されたことが挙げられる。メタ認知的な行動制御に関する神経記録に用いる行動課題については、今後さらなる検討と改良が必要である。ラットからの神経記録と並行して、過年度に取得した動物課題と共通の構造を持つメタ認知課題を遂行中のヒトの脳活動データの再解析を行い、メタ認知的な行動制御の予測と制御に有効な神経指標を探索した。これまでの解析からは内側前頭前野の腹側部と背側部、楔前部をつなぐネットワークがメタ認知に基づく行動制御に特に関与することが示唆されていたため、Dynamic causal modeling(DCM)法を用いてこのネットワーク内の情報伝播の方向性を検討することで、よい神経指標の発見を目指した。その結果、メタ認知に基づく行動制御時には、前頭前野内側部の腹側部から背側部、楔前部に至る情報伝播経路が特に変化していたことが示唆された。さらに、前頭前野内側部の腹側部から背側部への情報伝播の変化がメタ認知の行動指標の個人差と対応していた。これらの結果は、メタ認知的な行動制御を可能とする脳内ネットワークが持つ性質について示唆を与えるものであり、メタ認知の予測モデルの作成や統合的理解に貢献できると考えられる。

本研究課題は、メタ認知に関して特定の行動や脳活動が持つ機能やそれらの関係性を示し、メタ認知的行動を総合的に理解することを目的としたものである。本年度は、平成27年度に開発した、ラットに適応可能なメタ認知課題を遂行しているラットからの脳活動記録に取り組んだ。しかし、自由行動下で複雑な系列行動を行うラットからの神経記録には想定以上の困難が伴い、最終的にメタ認知的な行動制御との対応関係を検討するために十分なデータを取得するには至らなかった。特に問題になった点として、ノーズポークを用いる空間記憶課題のパフォーマンスが、頭部に電極という一種の重りが付くことで大きく阻害されたことが挙げられる。メタ認知的な行動制御に関する神経記録に用いる行動課題については、今後さらなる検討と改良が必要である。ラットからの神経記録と並行して、過年度に取得した動物課題と共通の構造を持つメタ認知課題を遂行中のヒトの脳活動データの再解析を行い、メタ認知的な行動制御の予測と制御に有効な神経指標を探索した。これまでの解析からは内側前頭前野の腹側部と背側部、楔前部をつなぐネットワークがメタ認知に基づく行動制御に特に関与することが示唆されていたため、Dynamic causal modeling(DCM)法を用いてこのネットワーク内の情報伝播の方向性を検討することで、よい神経指標の発見を目指した。その結果、メタ認知に基づく行動制御時には、前頭前野内側部の腹側部から背側部、楔前部に至る情報伝播経路が特に変化していたことが示唆された。さらに、前頭前野内側部の腹側部から背側部への情報伝播の変化がメタ認知の行動指標の個人差と対応していた。これらの結果は、メタ認知的な行動制御を可能とする脳内ネットワークが持つ性質について示唆を与えるものであり、メタ認知の予測モデルの作成や統合的理解に貢献できると考えられる。