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報酬の不確かさに対するヒトの意思決定調整機構
(A modulation mechanism of human decision making to uncertain rewards)

渡邉 真弓

(指導教員:眞溪 歩 准教授/システム情報第二研究室

研究概要

意思決定とは複数の行動から1つを選択する認知処理である。行動の価値は多くの場合明示的でなく,試行錯誤により学習される。環境変化により変わりうる価値に適応するため,ヒトは環境状態に応じて学習速度を調整すると考えられるが,その神経機構は未だ明らかでない。本研究では,環境変化に即した学習速度調整における大脳前頭皮質の役割を検証した。行動実験と脳波計測により,環境変化後に学習が促進されること,環境変化の情報が前頭脳波に反映されることを示した。加えて,経頭蓋細胞外インピーダンス制御(Matani et al., PLoS ONE, 2014)により前頭の神経活動を促進すると,意思決定中の学習速度が上昇することを示した。これらの結果は,環境変化に即した学習速度調整において前頭皮質が重要な役割を担うことを示唆する。

Abstract

Decision making is a cognitive process to make a choice among multiple actions. Action values are usually unclear but can be learned by trial and error. Humans may modulate learning rate depending on environmental states to adapt values which can be altered by environmental changes. However, little is known about neural mechanisms for this modulation. In this study, I examined a functional role of the frontal cortex in modulating learning rate in response to environmental changes. Behavioral experiments and electroencephalographic (EEG) recording revealed that learning was facilitated after environmental changes and that EEG above the frontal cortex reflected information on environmental changes. In addition, facilitating neural activities in the frontal cortex with transcranial extracellular impedance control (Matani et al., PLoS ONE, 2014) significantly increased learning rate during decision making. These results imply that the frontal cortex plays an essential role in modulation of learning rate in response to environmental changes.
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