生理学研究所(生理研)は、予測される報酬の量が大きければ大きいほど脳の神経細胞の活動が大きくなることを確認し、大脳基底核の一部である腹側淡蒼球と呼ばれる部位が、この過程に強く関わっていることを明らかにしたと発表した。

同成果は同研究所 生体システム研究部門の橘吉寿 助教、米国国立衛生研究所(NIH)の彦坂興秀 博士らによるもので、詳細は米国神経科学誌「Neuron」に掲載された。 ヒトの行動や運動における"やる気"は、予測されうる報酬の量により、強く影響を受ける。しかし、これまでの研究では、脳のどの部位が報酬の量を予測して、行動・運動に結びつけているのかについては、よく分かっていなかった。

今回研究グループは、情動と運動を結びつける神経回路を持つとされる脳の大脳基底核の一部である「腹側淡蒼球」に注目し、サルに、特定の合図のあと、モニター画面上である方向に目を動かすように覚えさせ、うまくできたらジュースをもらえるようにトレーニングを施し、そのときの腹側淡蒼球の神経活動を記録した。

この結果、腹側淡蒼球における神経細胞の多くが、合図をうけてからジュースをもらえるまで、持続的に活動し続けることを発見。また、予測される報酬(ジュースの量)が大きければ大きいほど、目を動かすスピード(運動)は速く、腹側淡蒼球の神経活動も大きくなることも確認しており、この神経細胞が、得られる報酬を予測して、やる気をコントロールする脳の仕組みの一部であることが考えられるという結論を得たという。

今回の研究では、情動と運動を結びつける神経回路を持つ大脳基底核・腹側淡蒼球に注目し、その神経細胞から記録を取った

また、腹側淡蒼球を薬物で一時的に働かなくすると、行動の機敏さは(やる気の差を生み出す)報酬量の違いによって影響を受けなくなることも確認したという。

研究の結果、大脳基底核・腹側淡蒼球の神経細胞の多くは、報酬の量を予測して、実際に運動を起こすまで活動し続けることが判明したほか、予測される報酬の量が大きいほど、神経細胞の活動が高まることも確認された

なお、研究グループでは今回の成果により、教育やリハビリテーションの場における、やる気が学習意欲やその習熟度を高めるといわれている現象に対する脳内神経基盤の理解などが進むことが期待されると説明している。

予測される報酬の量が多ければ多いほど、実際に報酬を得るための運動(今回の場合は目の動き)が速くなることが判明したほか、大脳基底核・腹側淡蒼球の働きを薬物によって一時的に抑えたところ、予測される報酬量の違いによる運動の機敏さの違いが見られなくなることも確認された