不確実性認知研究セクター（Sector for Cognitive Uncertainty Research）
セクター概要
脳は環境の不確実性に適応することに特化した進化の産物であり、その中核的機能は状況に応じて適切な意思決定を導く能力にあります。しかし、進化的に獲得された認知・学習戦略（選択的注意、感覚統合、メタ認知、強化学習など）は、状況によっては逆機能的に働くことがあり、特に不確実な状況では選択が合理性から一貫して逸脱する「意思決定バイアス」として顕在化することがあります。このような意思決定バイアスは、生物学的な設計や生態学的地位に根ざしており、分子・神経回路構造や脳状態といった生物学的基盤に強く依存します。さらに、精神・神経疾患では特異的な神経変性が、疾患に特有のバイアスとして現れることが報告されています。このような背景を踏まえ私たちは、不確実性下における意思決定バイアスの神経回路機構を解明し、精神神経疾患の病態理解と治療法開発に貢献することを目指しています。
この目的のために、私たちはげっ歯類モデルを用いて不確実性下の意思決定の素過程の神経表現と、神経結合および遺伝子発現によって定義される生物学的構造との間のギャップを埋める取り組みを行っています。具体的には、意思決定行動課題、大規模神経活動計測、神経回路の操作、脳機能イメージング、機械学習・計算論的アプローチなどを組み合わせ、動物が認知機能を発揮している際の神経回路機構を因果的に明らかにしていきます。さらに、認知症やうつ病などの精神神経疾患モデル動物を活用し、モデル動物の認知行動異常を計算論的モデルで特定したうえで、それらと関連する神経回路と病理学的変化の因果的メカニズムを明らかにし、新たな治療法や介入方法の開発に取り組みます。
セクター長紹介
廣川純也 (https://researchmap.jp/ratcortex)
2023年4月 - 現在 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 脳機能イメージング研究部 システム神経回路研究グループ, 主任研究員
2015年7月 - 2023年3月 同志社大学, 大学院脳科学研究科（研究開発推進機構）, 准教授
2011年1月 - 2015年6月 Cold Spring Harbor Laboratory, 研究員
2008年4月 - 2010年12月 基礎生物学研究所, 脳生物学部門, 研究員
2004年4月 - 2008年3月 総合研究大学院大学, 基礎生物学専攻, 博士課程
メンバー紹介
中園 智晶 研究員 https://researchmap.jp/tnakazono
坂野 拓 研究員 https://researchmap.jp/tbanno
岩沖 晴彦 博士研究員 https://researchmap.jp/iwaoki
Agu Anne Bernadette Salbador 東北大医連携大学院生/リサーチアシスタント
井上 竜斗 東北大医連携大学院生/リサーチアシスタント
代表論文
- Contribution of
non-sensory neurons in visual cortical areas to visually guided decisions in the rat
Yuma Osako, Tomoya Ohnuki, Yuta Tanisumi, Kazuki Shiotani, Hiroyuki Manabe, Yoshio Sakurai, Junya Hirokawa
Current Biology 31(13) 2757-2769.e6 2021年 - Dynamic
coordination of the perirhinal cortical neurons supports coherent representations between task
epochs
Tomoya Ohnuki, Yuma Osako, Hiroyuki Manabe, Yoshio Sakurai, Junya Hirokawa
Communications Biology 3(1) 2020年 - Behavior- and
Modality-General Representation of Confidence in Orbitofrontal Cortex
Paul Masset, Torben Ott, Armin Lak, Junya Hirokawa, Adam Kepecs
Cell 182(1) 112-126.e18 2020年 - Frontal cortex
neuron types categorically encode single decision variables
Junya Hirokawa, Alexander Vaughan, Paul Masset, Torben Ott, Adam Kepecs
Nature 576 446-451 2019年 - Functional role
of the secondary visual cortex in multisensory facilitation in rats
Junya Hirokawa, Miquel Bosch, Shuzo Sakata, Yoshio Sakurai, Tetsuo Yamamori Neuroscience 153(4) 1402-1417 2008年
