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2018/02/23

2018/02/23 春野

Shared neural coding for social hierarchy and reward value in primate amygdala

Jérôme Munuera, Mattia Rigotti & C. Daniel Salzman
Nat Neurosci. 2018 Mar;21(3):415-423. doi: 10.1038/s41593-018-0082-8.

Abstract
The social brain hypothesis posits that dedicated neural systems process social information. In support of this, neurophysiological data have shown that some brain regions are specialized for representing faces. It remains unknown, however, whether distinct anatomical substrates also represent more complex social variables, such as the hierarchical rank of individuals within a social group. Here we show that the primate amygdala encodes the hierarchical rank of individuals in the same neuronal ensembles that encode the rewards associated with nonsocial stimuli. By contrast, orbitofrontal and anterior cingulate cortices lack strong representations of hierarchical rank while still representing reward values. These results challenge the conventional view that dedicated neural systems process social information. Instead, information about hierarchical rank—which contributes to the assessment of the social value of individuals within a group—is linked in the amygdala to representations of rewards associated with nonsocial stimuli.

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2015/11/11

2015/11/11 神代

Monkeys head-gaze following is fast, precise and not fully suppressible.

Proc Biol Sci. 2015 Oct 7;282(1816).

Abstract

Human eye-gaze is a powerful stimulus, drawing the observer's attention to places and objects of interest to someone else ('eye-gaze following'). The largely homogeneous eyes of monkeys, compromising the assessment of eye-gaze by conspecifics from larger distances, explain the absence of comparable eye-gaze following in these animals. Yet, monkeys are able to use peer head orientation to shift attention ('head-gaze following'). How similar are monkeys' head-gaze and human eye-gaze following? To address this question, we trained rhesus monkeys to make saccades to targets, either identified by the head-gaze of demonstrator monkeys or, alternatively, identified by learned associations between the demonstrators' facial identities and the targets (gaze versus identity following). In a variant of this task that occurred at random, the instruction to follow head-gaze or identity was replaced in the course of a trial by the new rule to detect a change of luminance of one of the saccade targets. Although this change-of-rule rendered the demonstrator portraits irrelevant, they nevertheless influenced performance, reflecting a precise redistribution of spatial attention. The specific features depended on whether the initial rule was head-gaze or identity following: head-gaze caused an insuppressible shift of attention to the target gazed at by the demonstrator, whereas identity matching prompted much later shifts of attention, however, only if the initial rule had been identity following. Furthermore, shifts of attention prompted by head-gaze were spatially precise. Automaticity and swiftness, spatial precision and limited executive control characterizing monkeys' head-gaze following are key features of human eye-gaze following. This similarity supports the notion that both may rely on the same conserved neural circuitry.

2015/07/01

2015/07/01 榎本

Neuronal prediction of opponent's behavior during cooperative social interchange in primates
Keren Haroush, Ziv M. Williams
Cell. 2015 Mar 12;160(6):1233-45. doi: 10.1016/j.cell.2015.01.045.

Highlights
  • Cingulate neurons predict another agent’s unknown decisions during social interaction 
  • Other-predictive neurons are sensitive to social context, but not to expected reward 
  • Distinct cingulate neurons encode the individual’s own decisions to cooperate or defect 
  • Disrupting cingulate activity selectively inhibits mutually beneficial interactions
繰り返し囚人のジレンマゲームをおこなう横に並んだ二頭のアカゲザルの帯状皮質背側部(dACC)の細胞活動は相手の行動を予測する(デコードできる)。自分自身の戦略依存的な応答を示す細胞や報酬の期待値を表現するような細胞とは別の集団らしい。相手がコンピュータだったり、相手のサルが別室にいるばあいは協力戦略が減り、相手の行動予測応答を示す細胞の割合も減る。電気刺激で細胞活動を攪乱すると相手の協力行動に対して協力する割合が減るが、パレート最適なゼロサムゲームでは影響なし。社会的状況が重要ってことらしいけど、でもそのSocial contextっていったい何なんでしょうね。相手の表情を見たりすることはできないようにしてあるとしても、ジュース飲んでるところは見たり聞いたりできるはずなので、視線データでもいいからなにか行動指標がほしいところ。あとヒストロジーとまではいわんけど活動記録した場所の写真いっこでも載せて欲しいです。ていうかなんでCell誌?


 *

Shared decision-making drives collective movement in wild baboons
Ariana Strandburg-Peshkin, Damien R. Farine, Iain D. Couzin, Margaret C. Crofoot
Science 19 June 2015: Vol. 348 no. 6241 pp. 1358-1361. DOI: 10.1126/science.aaa5099



おまけです。オリーブヒヒの群移動におけるデモクラシー……というか多数決。選択肢が似てるばあいは折衷案を採るところなんかおもしろいです。

2014/11/11

2014/11/11 榎本

Observation of Reward Delivery to a Conspecific Modulates Dopamine Release in Ventral Striatum
Vadim Kashtelyan, Nina T. Lichtenberg, Mindy L. Chen, Joseph F. Cheer, Matthew R. Roesch
Current Biology. Volume 24, Issue 21, p2564-2568, 3 November 2014

Highlights
  • Dopamine is released when rats first observe a conspecific receive reward
  • The dopaminergic response reverses in later trials
  • Appetitive vocalizations are recorded when dopamine is released
  • Rats emit aversive calls during later trials of observation

ラットに仲間が報酬をもらうのを見せたとき、はじめは嬉しげな行動をするし、じっさい線条体でドパミンが放出されるのだけれども、そのうち放出量が下がってきて、(文字通り)抗議の声を上げて(Ultrasonic vocalization)そちらを見もしなくなる、という話です。齧歯類でもここまでできる。

 *

Mosher CP, Zimmerman PE, Gothard KM.
Curr Biol. 2014 Oct 1. pii: S0960-9822(14)01127-0. 

おまけです。サルが目と目で通じ合う……


そういうときは扁桃体の特別なニューロンが発火しているのです。

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2014/07/22

2014/07/22 榎本

Natural Neural Projection Dynamics Underlying Social Behavior
Gunaydin LA, Grosenick L, Finkelstein JC, Kauvar IV, Fenno LE, Adhikari A, Lammel S, Mirzabekov JJ, Airan RD, Zalocusky KA, Tye KM, Anikeeva P, Malenka RC, Deisseroth K.
Cell. 2014 Jun 19;157(7):1535-51

Highlights
  • Fiber photometry enables recording of neural projection activity in behaving mice
  • VTA-NAc projection activity encodes and predicts social interaction
  • Optogenetic control of VTA DA neurons bidirectionally modulates social behavior
  • Elevating VTA-NAc activity and NAc D1R signaling increases social behavior

マウスの社会行動発現に必要不可欠な神経回路はVTAからNAcへと投射するドパミン細胞であり、かつそれはD1受容体依存的であることを、光遺伝学的手法と脳深部からのカルシウムイメージング法を組み合わせた、ファイバー・フォトメトリーとかいう新しい手法によって突き止めたという研究です。Social interactionとかいうてもにおいをかぐとかそのていどの……まあ、マウスやしね……。

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2014/04/08

2014/04/08 深代

Morals and Markets
Armin Falk, Nora Szech
Science. 2013 May 10;340(6133):707-11. doi: 10.1126/science.1231566.

モラルと市場についての論文を紹介いたします。

脳科学の論文ではありませんが、人の動物の生死への価値を市場を媒介にした場合とそうでない場合で、どのように異なるのか、ということを用いてモラルと市場構造との関係を明らかにした論文です。

ここでは、ネズミの生死の価値をモラルとしてとらえていますが(いくらで殺すか)逆説的に、いくらで助けるか、といったことも考えられて面白いのではないか、と思いました。

また、非常にシンプルなメカニズムで「市場」という構造を実験にあらわし、アプローチしています。

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2014/03/20

2014/03/20 池上

Dynamic sensory cues shape song structure in Drosophila
Coen P, Clemens J, Weinstein AJ, Pacheco DA, Deng Y, Murthy M.
Nature. 2014 Mar 13;507(7491):233-7. doi: 10.1038/nature13131. Epub 2014 Mar 5.

前回のセミナーに引き続いて行為のばらつきに関する内容で、今回はショウジョウバエの求愛歌に関する論文を紹介します。

神経ノイズに起因すると考えられていた求愛歌の複雑かつ可変な構造の大部分が実は感覚経験によって形成され、感覚入力から運動出力への単純変換によって説明できることを示した論文です。

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2014/02/21

2014/02/21 田中

Amygdala inputs to the ventral hippocampus bidirectionally modulate social behavior
Felix-Ortiz AC1, Tye KM.
J Neurosci. 2014 Jan 8;34(2):586-95. doi: 10.1523/JNEUROSCI.4257-13.2014.

mouse のoptogeneticsを用い、
Amygdala(BLA)→ventral Hippocampusへの 入力(Glu) をコントロールする事でsocial behavior (他者への興味)が変化する事を示した論文です。

同じグループのNature2011,Neuron2013は同じ系を用いて、Anxietyの発現に
Amygdala(BLA)→ventral Hippocampus、
Amygdala(BLA)→CeA
が逆の効果をもたらす事をこれまでに示しています。

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2014/02/07

2014/02/07 春野

Evolution of trust and trustworthiness: social awareness favours personality differences
McNamara JM, Stephens PA, Dall SR, Houston AI.
Proc Biol Sci. 2009 Feb 22;276(1657):605-13. doi: 10.1098/rspb.2008.1182.

進化シミュレーションの論文を紹介することで直観的なtrustworthynessの多様性について考えてみたいと思います。

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2014/02/07 深代

Higher social class predicts increased unethical behavior
Piff PK, Stancato DM, Côté S, Mendoza-Denton R, Keltner D.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Mar 13;109(11):4086-91. doi: 10.1073/pnas.1118373109.

本日は、Social classと unethical behaviorについての論文を紹介したいと思います。
モラルや倫理観についての論文は多々ありますが、フィールドスタディでうまくコントロールをした論文はあまりなかったので、紹介したいと思います。

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2014/01/24

2014/01/24 榎本

The behavioral and neural mechanisms underlying the tracking of expertise.
Boorman ED, O'Doherty JP, Adolphs R, Rangel A.
Neuron. 2013 Dec 18;80(6):1558-71.

 確率的に増減する資産の変動を推定するエージェントの成績を当てる課題において、エージェントがヒトの場合とコンピュータアルゴリズムの場合(じっさいはどっちもアルゴリズム)で被検者の行動と脳活動がちがった、という話です。被検者の行動は(準最適な)ベイズ則によってよく記述できました。エージェントがヒトの場合は、被検者と同じ予測で正解したときにアルゴリズムよりも良く評価され、間違えたときも大目に見てもらえるのに対して、エージェントがアルゴリズムの場合は、被検者と違う予測をして不正解だったときに、ヒトよりもペナルティが大きい。そんでfMRIイメージングにおいて、右側のOFCとmPFCがこれらの行動パターンと似た活動を示した、という。あとはTPJとか線条体とかまあいろいろ。

 いぜん紹介した鈴木さんの論文や、ベーレンスの過去の仕事とも深く関係するものです。モデル比較や強化学習モデルでの試算なんかもいろいろやってるので興味のある向きはSIもよく読んでみてください。それでは都知事選、相手がヒトだからといって甘くみずに、よく考えて投票しましょう。

Assessing Others: Evaluating the Expertise of Humans and Computer Algorithms


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2013/12/06

2013/12/06 深代

Similarity increases altruistic punishment in humans
Mussweiler T, Ockenfels A.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Nov 26;110(48):19318-23.
doi: 10.1073/pnas.1215443110. Epub 2013 Nov 11.

人間の他者にたいする認識は、協調というコンテクストにおいて影響がin-group vs out-groupとは違う―ということを主張した論文です。

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2013/11/29

2013/11/29 高見

Female contact modulates male aggression via a sexually dimorphic GABAergic circuit in Drosophila
Yuan Q, Song Y, Yang CH, Jan LY, Jan YN.
Nat Neurosci. 2013 Nov 17. doi: 10.1038/nn.3581.

本日のセミナーでは、
ショウジョウバエにおいて、雌との接触が性的二形性のGABA作動性回路を介して
雄の攻撃性を抑制するという論文を紹介します。
筆者たちは攻撃行動について遺伝学的なアプローチで説明します。

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2013/10/25

2013/10/25 榎本

Activity of striatal neurons reflects social action and own reward.
Baez-Mendoza R, Harris CJ, Schultz W.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Oct 8;110(41):16634-9.

 線条体細胞が社会的コンテキストにおいて他者の報酬・行動を反映した応答を示すという論文です。向かい合った二頭のサルが交互に行動し、自己/他者の報酬の有無が刻々変わる。線条体前部(被殻・尾状核)の投射細胞はさまざまなタイミングで応答し、その多くが自己の報酬の有無だけをコードしていたのだけれども、自己の行動・他者の行動の情報を持ってるやつも少なからずいました。相手をサルからコンピュータに変えると応答がなくなる細胞もいることが確かめられたので、これはソーシャルであろう、と結論してます。いままでご紹介したサル電気生理の仕事では、前頭内側皮質OFC、またACCなんかが他者の行動や報酬に関係する活動を示すことを報告していますが、社会的な文脈における運動と報酬情報を両方持ってる脳部位として、線条体は重要であろう、という。

 とはいえ、後からごちゃごちゃ解析してる割にはTask epochごとの活動のちがい、Error trialによるReward/Action valueへの影響なんかについては言及していませんし(他者行動ニューロンはAction prediction errorみたいな応答をしている)、記録部位による活動の違いもありそうですけど何も記述がありません。サルは二頭しか使っていませんが(集団飼育している4頭のうちの順位の低い2頭を使用)、ヒエラルキーも影響するでしょう。もうちょっと突っ込んだ解析を期待したいところです。また、コントロール実験でコンピュータを相手にすると活動が変わった細胞がいましたが、半数以上がその影響がないわけで、皮質下の脳領域において、どこまで社会的状況が大事なのか疑問が残ります。

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おまけ
Ant colonies outperform individuals when a sensory discrimination task is difficult but not when it is easy

いつでも集合知が良いわけじゃないという話です

2013/09/20

2013/09/20 深代

An experimental study of the coloring problem on human subject networks.
Kearns M, Suri S, Montfort N.
Science. 2006 Aug 11;313(5788):824-7.

明日のセミナーは、添付した論文を紹介したいと思います。
脳の論文ではないのですが、人間を用いた色分け問題(となりの人と色がかぶらないように、色をぬっていく)において、ネットワーク構造がどのように機能し、また、ヒューリスティクスがどのような影響を与えるのか、についてお話したいと思います。

Abstract
Theoretical work suggests that structural properties of naturally occurring networks are important in shaping behavior and dynamics. However, the relationships between structure and behavior are difficult to establish through empirical studies, because the networks in such studies are typically fixed. We studied networks of human subjects attempting to solve the graph or network coloring problem, which models settings in which it is desirable to distinguish one's behavior from that of one's network neighbors. Networks generated by preferential attachment made solving the coloring problem more difficult than did networks based on cyclical structures, and “small worlds” networks were easier still. We also showed that providing more information can have opposite effects on performance, depending on network structure.

My Discussion
  • Discussionにあったとおり、今回の論文では、ネットワークが事前に与えられ、その際のパフォーマンスがはかられている。
  • みんながみんな、signalingを発して、自分の色を変えずらい人(頑固な?)人でもだめだし、みんながみんなsignalingはあまりださないが、色をすぐに変える人でも、この問題はすぐに解けないのではないかと思う。
  • この問題に対する戦略とpersonalityとの相関がみられ、また、どういった組み合わせがいいのか(どういう組み合わせだとどういうネットワークになるのか)がわかれば面白いなあ・・・と思う。

2013/09/13

2013/09/13 高見

Seeing is believing: Neural mechanisms of action-perception are biased by team membership.
Molenberghs P, Halász V, Mattingley JB, Vanman EJ, Cunnington R.
Hum Brain Mapp. 2013 Sep;34(9):2055-68.

集団的な一体化はときにバイアスのかかった世界の見方を引き起こします。論文紹介をとおして、このようなin-group biasについての神経科学からのアプローチついて考えてみたいと思います。

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おまけです
イヤなイヤなイヤな奴 - ウィキペディア - Wikipedia

2013/07/19

2013/07/19 榎本

Diffusion Dynamics of Socially Learned Foraging Techniques in Squirrel Monkeys
Nicolas Claidiere, Emily J.E. Messer, William Hoppitt, Andrew Whiten
Current Biology, Volume 23, Issue 13, 1251-1255, 27 June 2013

前回にひきつづきWhitenラボの研究で、社会的ネットワーク分析を用いて、リスザルにおける観察学習を調べた仕事です。



あとおまけでこれ

Group Size Predicts Social but Not Nonsocial Cognition in Lemurs
Evan L. MacLean mail, Aaron A. Sandel, Joel Bray, Ricki E. Oldenkamp, Rachna B. Reddy,  Brian A. Hare
PLoS One. 2013



社会的・非社会的な認知機能と集団のサイズ・脳の大きさについての論文についても触れられればと思います。

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2013/06/14

2013/06/14 深代

Dissociable medial prefrontal contributions to judgments of similar and dissimilar others.
Mitchell JP, Macrae CN, Banaji MR.
Neuron. 2006 May 18;50(4):655-63.

—基本的には、他者を推測するときよりも自分に関して評価するときのほうがreaction timeがはやい。
—平均的にliberalな人のほうがはやい。
—また、平均的にself with liberalに対してより強くassociateする人が多い。
—→けれども、なかにはself-with-conservativeに強く反応する人もいた。

—Similarity と dissimilarityに関しては述べられているが、そのおのおのに対して、positiveな感情をもっているのかどうかまではわからない。

—共感や、利他性に関しては、similarityだけではなく、定義づけや他の要素がどうなるか、なども考えなければならないのではないか。

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2013/06/04

2013/06/4 春野

Computational phenotyping of two-person interactions reveals differential neural response to depth-of-thought.
Xiang T, Ray D, Lohrenz T, Dayan P, Montague PR.
PLoS Comput Biol. 2012;8(12):e1002841.

Level0の被験者はstriatumに1st order errorの活動を示した。ナイーブな被験者が行動の変化にこのタイプの情報を使うことを示唆

Level2の被験者のstriatumは 2nd order errorの活動を示した。 高度なプレイヤーは相手の行動の直接的影響を割引き、相手の信念と行動をシミュレートし、制御することを重視する。

この研究は社会的意思決定の論理的側面をモデル化した。しかし、例えば(Delgado et al. 2005)は、trusteeの道徳的記述(good, bad)がinvestorの行動と、decision, feedback時の線条体活動を(neutralの場合と比べ)変化させることを報告している。

このような情動と論理的側面を計算モデルで統合する必要

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2013/05/23

2013/05/23 榎本

Potent social learning and conformity shape a wild primate's foraging decisions.
van de Waal E, Borgeaud C, Whiten A.
Science. 2013 Apr 26;340(6131):483-5.

前回の発表に引きつづき、野生ベルベットモンキー集団の社会的学習についての話題です。今回は体制順応性(Conformity / Norm)。青色またはピンク色のトウモロコシに対する選好性を集団ごとに作りだし、新生児と、別の選好性を持つ集団から移ってきた雄ザルが、どちらの色をさいしょに選ぶのかを調べました。結果、新生児は100%母親と同じ選好を示し、移住してきた雄ザルも、(自分より上位の個体の行動を観察していれば)新しい集団の流儀にならうことが確かめられました。郷に入りてはなんとやら、というやつですね。すごい。

とはいえ、数ヶ月間の選好性の変化や、個体の順位変動にともなう行動変化、遺伝子解析(現在進行中らしいです)なんかの、もうちょい詳細なデータがほしいところではあります。

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