- 所属部署
- 定量生命科学研究所 高度細胞多様性研究センター 神経計算研究分野
- 申請年度
- 2022年度
- キーワード
- マウス 意思決定 神経科学 機械学習 Neuropixels
- 研究結果の概要
- ヒトや動物は，複数の行動戦略を使い分ける．行動戦略として，モデルフリー戦略や推論戦略，モデルベース戦略がある．本研究は，これらの行動戦略の神経基盤の検証で，感覚刺激から現在の状態を推定し，行動を決定する知覚意思決定課題を用いた．同課題で，頭部固定マウスは，音刺激の周波数 (低・高) に応じて，左右のスパウトを選択し，報酬の水を得た．
まず，知覚課題時に，左右のスパウトから出る報酬量をバイアスさせた．また，音刺激の長い・短い試行を用意した．マウスは，報酬量と音長に応じて，選択行動を変化させた．行動課題時のマウスで，聴覚野・運動野・前頭葉の神経活動を電気生理計測した結果，皮質における音と行動の局所表現と，報酬の大域表現を発見した．
次に，各試行の音周波数を，遷移確率pで決定し，マウスの行動戦略を切り分けた．この課題時に，皮質・線条体の神経活動を計測した結果，脳における報酬予測の大域表現を発見した．さらに本研究は，行動戦略の学習則の神経基盤として，ドーパミンに注目し，マウスの腹側線条体のドーパミン変動を計測した．その結果，線条体のドーパミン変動が，学習段階で異なることを発見した．
- 公表論文
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Modeling natural neural networks of decision making with artificial neural networks, Neuroscience Research, Vol. 220, 104961. 10.1016/j.neures.2025.104961
