眼窩前頭皮質
アレン脳科学研究所では、全脳的に色素を持ったウイルスベクターを注入し、軸索の走行をトレースする実験が行われている。図1はAAV-GFPをC57BL/6Jマウスの外側眼窩野に注入してスライスから取得した軸索走行の画像を3次元化した画像の側面像である。
逆転学習:reversal learning
遅延変更課題:delayed alteration
消去学習:extinction learning
脱報酬価値課題:reinforcer devaluation
感覚事前調整:sensory preconditioning
成果特異的PIT:outcome specific pavlovian-instrumental transfer
過剰期待:over expectaition
時間割引:delay discounting
報酬内容の変更による脱阻止:Unblocking by reward identity change
決定後賭博課題:postdecision wagering task
三段階課題ステート実験:3 stage ''task state'' experiment
眼窩前頭皮質、前頭眼窩野、前頭前野眼窩部(がんかぜんとうひしつ、ぜんとうがんかや、ぜんとうぜんやがんかぶ 英: orbitofrontal cortex, OFC orbital prefrontal cortex, oPFC)は、脳の前頭前野の腹側表面で、意思決定に重要な役割を果たす。
マルコフの2ステップ課題ラット版では、成果期と選択期が存在する。成果期に報酬学習が行われるわけだが、眼窩前頭皮質を時間特異的に成果期でだけ抑制すると、モデルベースの推論ができなくなった。選択期に抑制してもモデルベースの推論はできなくならない。
他の特筆すべき眼窩前頭皮質の解剖学上の特徴は、解剖学的な''つながり''である。眼窩前頭皮質はすべての感覚野と2シナプスや3シナプスで非常に強くつながっており、さらに、他の前頭葉領域や線条体、扁桃体、海馬などにも広くつながっている。これらの領域に対するつながりのパターンは眼窩前頭皮質における内側ネットワークと外側ネットワークで異なっており、機能的にも内側ネットワークと外側ネットワークが異なっていることを提案する。特に、外側ネットワークは扁桃体や外側眼窩野へ出力しており、嗅覚、味覚、視覚、体性感覚、内蔵感覚に関連する感覚野からの情報の入力を受けている。それに対して、内側ネットワークは、内側壁(ブロードマン野25,24,32)に出力しており、扁桃体、内背側視床、内側側頭葉のさまざまな場所(海馬、海馬傍回など)、腹側線条体、視床下部、中心灰白質から入力を受けている。
まとめると、眼窩前頭皮質は感覚、学習、記憶に関わる様々な領野とつよくつながっている。眼窩前頭皮質は解剖学的に異なる2つのネットワーク(内側と外側)や、細胞構築的に異なる様々な領域(顆粒性か無顆粒性)を持つということ、溝のつくりに個人差が大きいということから、非常に不均一な脳領野であるといえる。
この課題で重要なことは、顔か家どちらを判断するかということと、それが実際に古いか新しいかということを連続して考えなくてはいけないということである。顔か家どちらを判断するかというルールは、前回の試行と現在の思考で新しさが変化した場合、次の試行では反対のカテゴリーを判断し、新しさが変化しなければ、同じカテゴリーのものを判断するというものである。最初は顔から始まる。例は右図のようである。したがってこの課題を実行するには、参加者は現在の試行と前回の試行について考えなくてはいけない。与えられたルールの中でこの課題において参加者は部分的に観測可能な16個のステートからなるステート空間を描かなくてはならない。fMRIの画像を多変数解析の技術することにより、ステートのどの側面が眼窩前頭皮質に表現されているかを調べた。この解析によって、それぞれの試行において、ステートの部分的に観測可能な側面(前回の試行の新しさ、前回の試行のカテゴリーなど)についての情報が眼窩前頭皮質に含まれていたことが分かった。全脳的解析によって、内側眼窩前頭皮質のみが全ての必要な観測不能な情報を持っているということが分かった。また、眼窩前頭皮質からは、2試行前の事象といったような課題の遂行に関係のない情報は読み解くことができなかった。一方で他の脳領野からは、課題の遂行に関係のない情報も読み解くことができてしまった。