神経科学：リーダー–フォロワーの役割動態に関わる前頭前皮質の非対称な神経表象

さまざまな動物種において、協力行動は、リーダーとフォロワーのような異なる社会的役割によって組織化されていることが多い。しかし、こうした創発的な役割の動態を支える神経機構は依然として明確になっていない。本論文で我々は、協力行動中のリーダー–フォロワー間の動態を捉える、マウスの実験パラダイムを提示する。このパラダイムでは、相互的なやりとりを通じて安定した社会的役割が生まれ、その役割が学習速度を予測する。内側前頭前皮質（mPFC）の活動を、特にフォロワー側で撹乱すると、協力行動が損なわれ、意思決定時に動物が自己と相手に関する手掛かりをどのように重み付けするかに、相補的な変化が生じることが分かった。カルシウム画像化法によって、mPFCがリーダー–フォロワー間の動態を表象しており、相手の位置について、自己中心座標系に基づく社会的価値の地図を役割に依存する形で計算していることが明らかになった。我々は、こうした実験に基づく知見を、マルチエージェント逆強化学習の枠組みと統合することで、協力的な意思決定を方向付け、mPFCの活動から解読できる潜在価値関数を特定した。今回の知見は、リーダー–フォロワー間の動態および相手に関する情報の前頭前皮質での表象を特定し、社会的役割が、共同意思決定に対する非対称でありながら相互的な影響をどのように構造化するかを明らかにする。

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