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2020/12/26

薬品作用学教室の井形秀吉 大学院生、佐々木拓哉 特任准教授、池谷裕二 教授が新しい学習に必要な脳の情報リプレイを解明


 薬品作用学教室の井形秀吉 大学院生、佐々木拓哉 特任准教授、池谷裕二 教授の研究グループは、報酬を得るための行動戦略を効率的に学習するために、海馬の神経細胞による情報リプレイが重要であることを解明しました。
 本研究成果は、Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America誌(12月18日オンライン版)に掲載されました。
 
雑誌: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
題目: Prioritized experience replays on a hippocampal predictive map for learning
著者: Hideyoshi Igata, Yuji Ikegaya, Takuya Sasaki
DOI番号: 10.1073/pnas.2011266118
論文はこちら : https://www.pnas.org/content/118/1/e2011266118

<研究の背景>
動物は、報酬を得るために、新しい環境情報の経験に応じて、適切な行動戦略を学習する必要があります。本研究では、このような学習を成立させるために、海馬の神経細胞の活動がどのように変化し、学習を担うか解析しました。
 
<研究の詳細>
本研究では、ラットの脳に多数の電極を埋め込み、報酬を得るために迷路課題を解くラットから脳活動を記録しました。解析の結果、海馬の神経細胞は学習に必要な情報に優先順位を付けて、情報を繰り返しリプレイ(再生)しており、こうしたリプレイが効率的な学習に必要であることが示されました。
 
<社会的意義・今後の期待>
本研究では、脳においても神経細胞のリプレイが新しい学習に重要であることを証明しました。この結果は、脳研究のみならず、機械学習を効率的に進めるための計算アルゴリズムを考案する上でも、重要な布石となります。
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