神経科学：組み合わせ制御の神経基盤

自然な状況における目標指向行動は、動的に変化する目標に向けた連続的な行動を伴うことが多い。ミクロ経済学が離散的な選択の厳密な基盤となるように、制御理論は、連続的な選択を理解するための基礎となり得る。連続的な状況では、行動は複数の目標の混合から構成され、選択に最も近いものは、目標ごとの制御方針の重み付けの戦略的な変更である。今回我々は、連続的な選択のアルゴリズム的基盤と神経基盤を理解するために、連続的な獲物追跡課題を実行中のヒトの行動と脳活動を調べた。新たに開発した、制御理論に基づく行動の分解法を用いて、追跡戦略が、それぞれ特定の追跡目標に結び付いた下位コントローラーの混合の仕方を規定するメタコントローラーによってうまく説明できることが分かった。前帯状皮質のニューロンは、方針の混合における大きな変化を予測するのに対し、海馬ニューロンは初期の計画を支える潜在的な方針状態を符号化し、更新する。一方、眼窩前頭皮質の活動は、方針の切り替えではなく、課題の現在の価値構造の符号化と整合する。まとめると今回の結果は、海馬が状態推定コントローラーとして、前帯状皮質がメタコントローラーとして働き、眼窩前頭皮質が価値の文脈を示す信号を提供するという、三者の機能的分担と整合的である。

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