2018/1/31 木村

扁桃体の行動学習と記憶：神経回路と情報（１）

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Amygdala microcircuits controlling learned fear.

Sevil Duvarci, Denis Pare

Neuron. 2014 Jun 4;82(5):966-80. doi: 10.1016/j.neuron.2014.04.042.

Molecular Mechanisms of Fear Learning and Memory

Joshua P. Johansen, Christopher K. Cain, Linnaea E. Ostroff, Joseph E. LeDoux
Neuron. 2004 Sep 30;44(1):75-91.

Hebbian and neuromodulatory mechanisms interact to trigger associative memory formation

Joshua P. Johansen, Lorenzo Diaz-Mataix, Hiroki Hamanaka, Takaaki Ozawa, Edgar Ycu, Jenny Koivumaa, Ashwani Kumar, Mian Hou, Karl Deisseroth, Edward S. Boyden and Joseph E. LeDoux
Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Dec 23;111(51):E5584-92. doi: 10.1073/pnas.1421304111.

Modular organization of the brainstem noradrenaline system coordinates opposing learning states

Akira Uematsu, Bao Zhen Tan, Edgar A Ycu, Jessica Sulkes Cuevas, Jenny Koivumaa, Felix Junyent, Eric J Kremer, Ilana B Witten, Karl Deisseroth & Joshua P Johansen
Nat Neurosci. 2017 Nov;20(11):1602-1611. doi: 10.1038/nn.4642.

Cholinergic Signaling Controls Conditioned Fear Behaviors and Enhances Plasticity of Cortical-Amygdala Circuits

Li Jiang, Srikanya Kundu, James D. Lederman, Gretchen Y. López-Hernández, Elizabeth C. Ballinger, Shaohua Wang, David A. Talmage, Lorna W. Role

Neuron. 2016 Jun 1;90(5):1057-70. doi: 10.1016/j.neuron.2016.04.028.

2015/03/17 山中

Sensitivity of locus ceruleus neurons to reward value for goal-directed actions
Bouret S, Richmond BJ.
J Neurosci. 2015 Mar 4;35(9):4005-14.
doi: 10.1523/JNEUROSCI.4553-14.2015.

LC(locus coeruleus; 青斑核)のモチベーションコーディングの話です。


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ref.
Sara and Bouret, Neuron, 2012

Reward Schedule taskにおけるLC細胞とDA細胞の比較
Bouret et al.(Richmond), Front.Behav.Neurosci., 2012

2014/11/04 渡邊

Dissociable effects of surprise and model update in parietal and anterior cingulate cortex
O'Reilly JX, Schüffelgen U, Cuell SF, Behrens TE, Mars RB, Rushworth MF.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Sep 17;110(38):E3660-9. doi: 10.1073/pnas.1305373110. Epub 2013 Aug 28.

Rushworthラボの眼球運動(サッケード課題)と瞳孔変化を用いた論文です。
いつも同じ場所で魚が釣れるなど、同環境における繰り返しの結果の観測は環境のモデルを作り出し、そこから逸脱する刺激は「驚き」を生み出し、そして時には「環境モデルの変化」として認識され、再学習が始まります。驚きと環境モデルのリセットは同時に起こることが多いですが、決して同一の現象ではありません。
本研究ではその２つの現象を独立に変動させるとことで、それぞれの要因が眼球運動野、瞳孔サイズ変化、そして脳活動の違いとしてとらえることができるというお話です。

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2014/04/22 渡邊

Rational regulation of learning dynamics by pupil-linked arousal systems
Nassar MR, Rumsey KM, Wilson RC, Parikh K, Heasly B, Gold JI.
Nat Neurosci. 2012 Jun 3;15(7):1040-6. doi: 10.1038/nn.3130.

瞳孔の変化で意思決定やValue、Optimal actionの探索などいろいろなものを見ることができることが近年多く報告されておりますが、この論文では不確実な環境(真のValueが不明確なだけでなく、そのValueが時間とともに変化する環境)における行動選択のパラメータと瞳孔拡散の関係の話です。
我々は不確実な環境で学習率を意識的に変化させるが(時には過去の経験を参考にし、時にはValueが大幅に変わったと思いその経験を無視する)、そのシフトを瞳孔サイズの変化としてとらえることができるという内容です。

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2014/02/21 渡邊

Decision-related pupil dilation reflects upcoming choice and individualbias
de Gee JW, Knapen T, Donner TH.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Feb 4;111(5):E618-25. doi: 10.1073/pnas.1317557111. Epub 2014 Jan 21.

目は口ほどに物を言うと言いますが、その中でも瞳孔のサイズの変化についての論文です。
瞳孔の散大収縮が心の中の何かを表現しているという考えは1960年代からありますが、連続的かつ定量的にきちんと取れるようになったのは最近の話です。これまで意思決定課題において瞳孔の大きさは、最終的な選択を反映していると考えられてきましたが、この論文の著者はむしろ瞳孔の拡大は選択までの過程を反映しているのだという主張をしています。
また、個人ごとの選択のバイアス(選択肢の片方を選ぶバイアス)も表現している事を報告しています。

論文自体は難しくない内容なので、基礎的な研究を簡単にサーヴェイしながら紹介したいと思います。

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2013/07/19 鮫島

The Neural Representation of Unexpected Uncertainty during Value-Based Decision Making.
Payzan-Lenestour E, Dunne S, Bossaerts P, O'Doherty JP.
Neuron. 2013 Jul 10;79(1):191-201.

明日のセミナーは、unexpected uncertainty, estimation uncertainty, riskを分離しLocus Coeruleusの活動とunexpected uncertaintyとの相関を見いだした下記の論文を読みます。RL(model free)とBaysian model のvalue updatingの違いと解析について考えてみたいと思います。

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2013/07/12 渡邊

こんばんは。夜分遅く失礼します。渡邊です。

明日の発表では「学習性無力感」とその脳内メカニズムについていくつかの研究を紹介しながら、これまで明らかになっている点、未だ明らかになっていない点についてお話したいと思います。
というのも、自分が現在計画している実験系において罰(電気ショック)を使った課題を考えているのですが、そのような学習過程では、学習性無力感に陥ってしまう可能性もあり、それは自分が見たい現象と切り分けられるかディスカッションさせていただきたいと思っています。

添付は今回の話の元にしたReview

Helplessness: a systematic translational review of theory and evidence for its relevance to understanding and treating depression.
Pryce CR, Azzinnari D, Spinelli S, Seifritz E, Tegethoff M, Meinlschmidt G.
Pharmacol Ther. 2011 Dec;132(3):242-67.

それと学習性無力感について特に重要な論文

Medial prefrontal cortex determines how stressor controllability affects behavior and dorsal raphe nucleus.
Amat J, Baratta MV, Paul E, Bland ST, Watkins LR, Maier SF.
Nat Neurosci. 2005 Mar;8(3):365-71.

です。
よろしくお願いします。

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