2010年12月30日木曜日

Medial orbitofrontal cortex codes relative rather than absolute value of financial rewards in humans.

Elliott R, Agnew Z, Deakin JF.
Eur J Neurosci. 2008 May;27(9):2213-8.

OFCは報酬系の一部(報酬に反応する)。
特に、報酬の相対的な価値に反応する。

サルの電気生理実験(Tremblay & Schultz, 1999):
キューA:報酬(満足度低)が貰える、
キューB:報酬(満足度中)が貰える、
キューC:報酬(満足度高)が貰える。
条件1:キューAとBを見せた後、キューBを見せる(貰える報酬はキューBの分)→ OFCが反応。
条件2:キューCとBを見せた後、キューBを見せる(貰える報酬はキューBの分)→ 報酬額は一緒だが、OFCは反応しない。
→ OFCは報酬の絶対的な価値ではなく、相対的な価値をコードしている!

人間(fMRI)実験でやってみた!
条件1 > 条件2で賦活する部位:OFC, amygdala, ventral and dorsal striatum。
逆の条件(条件1 > 条件2)での賦活部位:lateral OFC。

議論:
やはりOFCは報酬の相対的な価値をコード。OFCは報酬とhedonic valueを統合している?
反対の条件(条件1 > 条件2)でlateral OFCが賦活したのは「lateral OFCはfinancial punishmentと関連」という過去の知見と一致。

2010年12月28日火曜日

Dissociating the role of the orbitofrontal cortex and the striatum in the computation of goal values and prediction errors.

Hare TA, O'Doherty J, Camerer CF, Schultz W, Rangel A.
J Neurosci. 2008 May 28;28(22):5623-30.

意思決定を行う際、脳はいくつかの量を計算している。
Goal Value (GV):各行動から得られる報酬の量
Decision Value (DV):各行動の「報酬 - コスト」
Prediction Error (PE):予測と実際の報酬の誤差

PEは環境の学習に、GV、DVは意思決定に重要。

これらの量は大抵のケースで相関しているのでDessociateが難しかった。
→ この研究で考案されたタスクによって可能になる!

タスク:fMRIの中で、50種類のお菓子について「買う or 買わない」を決める。

それぞれのお菓子について、各被験者の評価額を事前に調べておく。
そして、タスク中にはお菓子の写真と値段を見せる。
→ GVは菓子そのものの価値、DVは「菓子の価値-値段」となって、値段をmanipulateすることで、Dessociateできる。

さらに、各ラウンドで、ランダムな金額を報酬として与える。
→ GV、DVに独立に、PEに影響を与えることができる。

結果:
GVはmOFC, mPFC, amygdala,
DVはcentral OFC,
PEはventral striatum (GVやDVとは相関していなかった),
がそれぞれコーディングしている。

議論:
多くの研究で、striatumはGVやDVをコードしていると言われているが、それらは、PEとDV,GVの相関から来る間違い。
→striatumはPEに関連。

2010年12月27日月曜日

Dissociable roles of ventral and dorsal striatum in instrumental conditioning.

O'Doherty J, Dayan P, Schultz J, Deichmann R, Friston K, Dolan RJ.
Science. 304:452-4.

TD学習(Actor-Critic Model)の話。

Critic: prediction errorを基に「状態」の価値を計算。
Actor: prediction errorを基に「行動」の価値を計算。

一方、prediction errorはドーパミン神経細胞の活動と密接な関係があると言われている。
特に、Striatumは強い投射を受けている。
ventral Striatum: 報酬やモティベーション
dorsal Striatum: motor and cognitive control
→ ventral StriatumはCriticに、dorsal StriatumはActorにそれぞれ対応しているかも?(仮説*)

実験:fMRI中でギャンブルタスク
Instrumental conditioning task: 60%の確率で報酬(ジュース)が出る選択肢と30%の確率で報酬が出る選択肢のどちらかを選ぶ(被験者は報酬の確率は知らない、試行を重ねることで学習して行く)。
Pavlovian conditioning task:上とほぼ同じだが、行動の選択はコンピュータが行う(被験者はその指示に従う)。

Instrumental conditioning taskではCriticとActorを両方使うはず。
しかし、Pavlovian conditioning taskではActorはあまり使われないはず(自分で行動を選択しないから)。
仮説*が正しいなら、
→ ventral Striatumは両方のタスクでprediction errorに相関して活動する
→ prediction errorに相関するdorsal Striatumの活動は「Instrumental conditioning task > Pavlovian conditioning task」となる

結果:
両方のタスクで、ventral Striatumの活動はprediction errorと有意に相関した。
しかし、dorsal Striatumの活動は、Pavlovian conditioning taskでは、prediction errorと有意に相関しなかった(Instrumental conditioning taskでは有意に相関した)。
また、dorsal Striatumの活動のprediction errorとの相関は、Instrumental conditioning taskでの方がPavlovian conditioning taskでのものより有意に強かった。

Striatumの中でventralとdorsalの役割が分離できる(ventral:TD学習でのCritic、dorsal:TD学習でのActor)。

2010年12月26日日曜日

Amygdala volume and social network size in humans

Kevin C Bickart, Christopher I Wright, Rebecca J Dautoff, Bradford C Dickerson & Lisa Feldman Barrett
Nature Neuroscience (2010) doi:10.1038/nn.2724

Amygdalaが(相対的に)大きい人は知り合いが多い。

Amygdalaの大きさと、その人の社会的ネットワークの大きさ(例:知り合いの数)には正の相関がある(相関係数0.38)。
他のsubcortical area(皮質下領域)では、同様の相関はなし。
皮質では、以下の部位の厚さと社会的ネットワークの大きさに相関あり(caudal inferior temporal sulcus, caudal superior frontal gyrus, subgenual anterior cingulate cortex)。

2010年12月25日土曜日

Oxytocin shapes the neural circuitry of trust and trust adaptation in humans.

Baumgartner T, Heinrichs M, Vonlanthen A, Fischbacher U, Fehr E.
Neuron. 2008 May 22;58(4):639-50.

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背景:
オキシトシン(神経ペプチドホルモン)を経鼻吸収すると、信頼ゲームで「他者への信頼」が増加することが知られている。

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実験(オキシトシンを経鼻吸収した被験者がfMRI中で信頼ゲーム):
被験者:オキシトシン群(オキシトシンを経鼻吸収)、プラシボー群(無関係な物質を経鼻吸収)。

fMRI実験タスク:信頼ゲーム、リスクゲーム(信頼ゲームと利得構造は同じだが相手は計算機≒ギャンブル)。

なおゲームの結果は途中で被験者にフィードバックされる。
フェーズ:フィードバック前、フィードバック後。

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結果:
行動データ:
・プラシボー群:信頼ゲームで、フィードバック前は他者を信頼 → フィードバック後は学習してあまり信頼しなくなる。
・オキシトシン群:信頼ゲームで、フィードバック後も一貫して他者を信頼。
リスクゲームではプラシボー群とオキシトシン群で違いなし → オキシトシンは「他者への信頼」に影響を与えるが、それはリスクに鈍感になるからではない。
→ 先行研究と一致。

fMRIデータ:
プラシボ群 > オキシトシン群となる脳部位(オキシトシンにより抑制される脳部位)を特定
・フィードバック前:ACC
・フィードバック後:amygdala, midbrain and caudate
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考察:
オキシトシンによってamygdalaとmidbrainの活動が阻害されている。これらの部位は「怖れ」に関連する部位。
→オキシトシンによって、「他者を信頼して、裏切られるリスク」に鈍感になる(注:ギャンブルのような非社会的リスクに対する態度は変わらない)。

オキシトシンによってcaudateの活動が阻害されている。
caudateは報酬を手掛かりに学習するのに重要。
本課題では、他者の信頼度を学習していかないといけない(実際、プラシボー群の被験者は信頼ゲームで、フィードバック前は他者を信頼 → フィードバック後は学習してあまり信頼しなくなる)。
しかし、オキシトシン群の被験者はcaudateの学習が抑制されてこの学習がうまくできないため、他者を信頼し続ける。

The right and the good: distributive justice and neural encoding of equity and efficiency.

Hsu M, Anen C, Quartz SR.
Science. 2008 May 23;320(5879):1092-5.

効率性と公平性のトレードオフがあるケースを考える
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例:
配分1:Aに1000円あげて、Bに100円あげる
配分2:Aに500円あげて、Bに500円あげる
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配分Aの方が効率的(Aの取り分+Bの取り分が多い)
配分Bの方が公平的(GINI係数で定義する)

被験者はfMTI中で二つの配分から一つを選ぶ
被験者が選んだ配分で得られる効用を:
U = 効率性 + α×公平性
と仮定する

結果:
ΔU(選んだ配分の効用-選ばなかった配分の効用):caudateの活動がΔUと正の相関
ΔM(選んだ配分の効率性-選ばなかった配分の効率性):putamenの活動がΔMと正の相関
ΔG(選んだ配分の公平性-選ばなかった配分の公平性):insulaの活動がΔGと「負」の相関(つまり、不公正と正の相関)
また、不公平回避傾向の個人差は上記の部位の活動と相関している(例:不公平回避傾向の強い人は公平性に逆相関するinsulaの活動が強い)

つまり、
putamen (striatum)は効率性をコード
insulaは「不」公平性をコード(公平性と負の相関)
caudateは上記二つの和としての効用をコード(caudateは異なる価値を統合する)

Deciding Advantageously Before Knowing the Advantageous Strategy

Hanna Damasio, Daniel Tranel, and Antonio R. Damasio. 1997.
Science, 275: 1293-1295.

健常者とVMPFC損傷患者が「ギャンブル・タスク」を行う。
ギャンブル:
選択肢A, B:ハイリスク・ハイリターン
選択肢C, D:ローリスク・ローリターン(こちらの方がリターンの期待値?は高い)
被験者の行動、SCRs(皮膚電位)を観測。また、タスクの内容について質問。

結果:
被験者の行動は以下のperiodに分けられる。
(1)pre-punishment:損失を経験する前→選択肢ABを好む
(2)pre-hunch:何度か損失を経験→健常者はriskyな選択肢を選ぶ時に、SCRsが上昇するようになる。しかし、タスクの内容について意識的に知覚しているわけではない(どっちの期待値が、、、とかは分かっていない)し、行動にも現れない。
(3)hunch:選択肢CDを選ぶようになる。
(4)conceptual:タスクの内容が理解できる(e.g. ABはハイリターンだがハイリスクで、CDを選んだほうが良い)

一方、ほとんどのVMPFC損傷患者はタスクの内容も分らず、SCRsにも変化が見られず、悪い選択肢A,Bを選び続けた。
また、3人のVMPFC損傷患者はタスクの内容を理解し、かつ、採るべき選択肢も分っていたが、実際の選択やSCRsには反映されなかった。

→意志決定には「意識下のreasonableなプロセス」と「無意識下の感情的なプロセス」が関わる。
VMPFCは後者に関連しているのではないか。

過去の経験(報酬、罰、感情など)を反映した自動的(automatic)なプロセスの方があって、VMPFCが関わっている。
→VMPFC損傷患者は正しい意志決定はできない。


関連論文:
Antoine Bechara, Hanna Damasio, Antonio R. Damasio, and Gregory P. Lee. 1999.
Different Contributions of the Human Amygdala and Ventromedial Prefrontal Cortex to Decision-Making.
J. Neurosci. 19: 5473 - 5481.

Bechara A, Damasio H, Damasio AR. 2000.
Emotion, decision making and the orbitofrontal cortex.
Cereb Cortex. :295-307.

Opposing BOLD responses to reciprocated and unreciprocated altruism in putative reward pathways.

Rilling JK, Sanfey AG, Aronson JA, Nystrom LE, Cohen JD.
Neuroreport. 2004 Nov 15;15(16):2539-43.

One-shot sequential prisoner's dilemma gameのfMRI実験(fMRIの中に入るのは先手のプレーヤー):
CC > CD(つまり「協力が報われた時」>「報われなかった時」)の活動が見られた:striatumとmedial prefrontal cortex (MPFC)

さらに詳しく見るとこれらの部位は、CCで活動、CDで抑制
また、striatum and MPFCは中脳ドーパミンニューロンの主要な投射先
中脳ドーパミンニューロンは強化学習におけるreward prediction errorをコードしている
→ striatum and MPFCの活動は、中脳ドーパミンニューロンのreward prediction error(強化学習)に伴う活動を反映していると考えられる
→ 人々は相手のreciprocalな行動について予測し、その予測と実際の結果の差(reward prediction error)を使って、「誰が信頼できるのか」の学習を行っている

A region of mesial prefrontal cortex tracks monetarily rewarding outcomes: characterization with rapid event-related fMRI

Brian Knutson, Grace W. Fong, Shannon M. Bennett, Charles M. Adams and Daniel Hommer. 2003.
NeuroImage. 18, 263-272.

MPFCはreward outcomeの処理に関係する?

fMRI実験:A  parametric  monetary incentive delay  (MID) taskで検証

結果:
the ventral striatum → anticipation of monetary reward.
MPFC → rewarding monetary outcomes.

Social neuroeconomics: the neural circuitry of social preferences.

Fehr E, Camerer CF., 2007.
Trends Cogn Sci. 10, 419-27.

Introduction

Altruistic, fair and trusting behaviorに関するneural circuitryを扱う。

人間は他者の効用を気にする。←社会的効用と呼ばれる

なぜ人はone-shot gameで協力するのか?

Repeated gameでは協力が合理的→one-shot gameでも間違えて同じように行動してしまう(限定合理性)
他者の効用を自分の効用に組み入れる(社会的効用)
脳活動から区別できる?いくつかの研究を紹介する(報酬系、感情系が重要な役割)。


Theories of social preferences and the brain

社会的効用の理論

Reciprocal fairness, inequity aversion, individuals’ desire to increase the economic welfare of the group they belong to, warm glow, maintain a positive social image, etc.
Utility(効用)

Experienced utility: 実際に経験(消費)したときに得られる効用
Anticipated utility: Experienced utilityを見積もったもの
Self-interested + other terms a どうやって脳の中で表現されている


Social preferences and reward circuitry

Reciprocity & inequity aversion:

囚人のジレンマで、DCよりCCを好む
Rilling et al., 2002, 2004: CCでventral striatum (anticipated reward)がactivate.

非協力者に罰を与える
Quervain et al., 2004: 罰に伴ってdorsal striatum (reward circuitry)がactivate.男性は裏切り者が電気ショックを与えられているのを見たら、うれしい(ventral striatum & OFCがactivated: reward circuitry)

その他にも、
Ventral tegmental & striatumはreceiving moneyとnon-costly donationの両方でactivate

Ultimatum gameのresponderで5$もらう場合、それがfairなallocationであるとき(unfairな場合と比べて)、ventral striatum がactivate

→social rewards commonly activate the dorsal or ventral striatum (reinforcement learning and anticipated rewardに関連).


Do activations in reward circuitry predict choices?

Reward related areasのactivationとdecisionの関係は?

The role of the prefrontal cortex (PFC) in decisions involving social preferences

Self-interested motivation vs. social motivation s conflict resolution.
Conflict resolution: VMPFC (BA 10, 11) (integration of separate benefits and cost in the pursuit of behavioral goals). VMPFC損傷患者はultimatum gameで高頻度でofferをrejectするa rejectのコストを低く見積もっている

ACCもconflictに関係する部位

VMPFCはmoral judgmentやemotion processingにも関連
VMPFC: general role in integrating emotional feeling about costs and benefits.
 DLPFC plays an important role in the processing of decisions involving social preference
Ultimatum gameでunfair offerに直面したときactivated a rejectに関連 or acceptに関連?(fMRIでは分からない)

TMSでright DLPFCの活動を弱めるとreject率が低下aDLPFCは「acceptしたい(お金が欲しい)という衝動を抑えて、rejectする」に関連。一方で、相手のofferが公平or不公平を判断するのには無関係。

Trust, reputation and social preferences

Trustに伴って「心の理論」関連部位(posterior STS and paracingulate cortex)がactivated
信頼できる人の顔を見たら、reward & emotion areas (amygdale, insula, putamen)がactivated. Putamen (striatumの一部)


Conclusion and research directions

Social rewardというものがあり、他のreward systemとbrain regionが重なっている

→人々の社会的行動は限定合理性ではなく、効用を反映したもの。

Altruism is associated with an increased neural response to agency

Dharol Tankersley, C Jill Stowe & Scott A Huettel. 2007.
Nature Neuroscience 10, 150 - 151.


利他行動の神経メカニズムはよく分かっていない。

The posterior superior temporal cortex (pSTC)は、

low-level perceptual task: target detection, prediction of complex behaviorと
more complex task: 他者の思考や行動について考える(perception of agency)の両方に寄与。
→ pSTCは「共感」や「心の理論」に関係。これらは利他行動に不可欠。

pSTSの活動は個人の利他傾向を説明できる?

fMRI experiment: reaaction time game.
pSTCの活動:コンピュータ同士のゲームを見ている時>自分がプレーしているとき、

また、pSTCの活動は「self-assessment of altruistic tendency」と正の相関があった(個人間)。

2010年12月23日木曜日

Frames, Biases, and Rational Decision-Making in the Human Brain.

Benedetto De Martino, Dharshan Kumaran, Ben Seymour, Raymond J. Dolan., 2006.
Science. 313, 684-687.

"フレーミング効果(see, Prospect theory)"のneural correlate.

Financial decision-making task:
"Gain" frame, "Loss" frameのそれぞれで、"Sure" optionか"Gamble" optionを選ぶ

行動データ:フレーミング効果あり。"Gain" frameでリスク回避的, "Loss" frameでリスク愛好的。

fMRIデータ:

  • 「(G.sure+L.gamble)-(G.gamble+L.sure)」、フレーミング効果に一致する方向:bilateral amygdala.→フレーミング効果はemotional systemsによって引き起こされる。
  • 「(G.sure+L.gamble)-(G.gamble+L.sure)」、フレーミング効果と逆の方向: anterior cingulate cortex.→上記emotional systemsとanalyticな評価をするシステムがconflictしている。
  • 合理性(フレーミング効果の影響を受けない)の個人差と活動が相関する脳部位:OFC and MPFC (amygdalaと強い双方向結合がある。損傷すると合理的な意思決定ができない)。
emotionalとcognitive informationを統合してvalue of choiceをコード。そして合理的な意思決定を行わせる。

2010年12月22日水曜日

Neural correlates of mentalizing-related computations during strategic interactions in humans.

Hampton AN, Bossaerts P, O'Doherty JP., 2008.
Proc Natl Acad Sci U S A. 105, 6741-6.

Mentalizing (心の理論)のneural correlateを調べる:

Mentalizingに関係する脳部位は特定されてきている:medial prefrontal cortex (MPFC), posterior superior temporal sulcus (STS), temporal poles。他にもanterior cingulate cortex (ACC), tempo-perietal junction (TPJ)など。
→しかし、「それらの部位がどのように働くのか?」は不明

ゲームにおけるmentalizingのシンプルなモデルを作り、fMRI dataにfittingする。

ゲーム:inspection game (matching pennies gameの変形版)
意思決定モデル:
Reinforcement learning (RL): 報酬のみを手掛かりに学習・意思決定
Fictitious play (Fict): 相手の行動の確率分布を推定して意思決定
Influence model (Influence): Fictに似ている、相手の行動の確率分布を推定する際に自分の行動が相手の信念に与える影響(Influence)を考慮
結果: Influence modelが行動データに一番fit。→Influence modelに沿って、fMRI dataを解析。

ゲームで実際に選択された行動の期待利得と活動が相関する脳部位:medial orbitfrontal cortex (mOFC), medial PFC (mPFC) and temporal pole.
自分の行動が相手の信念に与える影響(Influence)のupdate signalに相関する脳部位:pSTS.
議論:
mPFCが行動の期待利得を保持。自分の信念を変化させて、このを期待利得を修正していく。
信念を変化させるsignalの「相手の行動変化を見積もった項」はpSTSによって表現される。

Accordingly, whereas signals in mPFC relating to expectations may be used to guide choice during game performance, signals in pSTS may be used to modulate or change influence expectations on the basis of the actual outcomes experienced.

2010年12月21日火曜日

Contract theory for the evolution of cooperation: The right incentives attract the right partners

Journal of Theoretical Biology
Volume 269, Issue 1, 21 January 2011, Pages 201-207
Marco Archettia,

Partner choice is a critical stage of many biological interactions, from mating to cooperation. When the quality of the potential partners is unknown, one way to choose is to rely on signaling: costly signals can reveal the quality of the sender and allow the receiver to choose. In some cases, however, signaling (or an active choice based on signals) is not possible, for example in the initiation of the symbiosis between the squid Euprymna scolopes and the bioluminescent bacterium Vibrio fischeri. How is partner choice possible in this and other similar cases? I show that in a game with asymmetric information without signaling, imposing a deliberate cost for establishing the interaction allows the non-informed individual to attract the right partner if the cost induces only high quality individuals to accept the interaction. Furthermore, imposing different costs and rewards may induce the informed individuals to screen themselves according to their types, and therefore allow the non-informed individual to establish an association with the correct partners in the absence of signaling.

Neural correlates of cognitive dissonance and choice-induced preference change

PNAS December 21, 2010 vol. 107 no. 51 22014-22019
Keise Izuma, Madoka Matsumoto, Kou Murayama, Kazuyuki Samejima, Norihiro Sadato, and Kenji Matsumoto

According to many modern economic theories, actions simply reflect an individual's preferences, whereas a psychological phenomenon called “cognitive dissonance” claims that actions can also create preference. Cognitive dissonance theory states that after making a difficult choice between two equally preferred items, the act of rejecting a favorite item induces an uncomfortable feeling (cognitive dissonance), which in turn motivates individuals to change their preferences to match their prior decision (i.e., reducing preference for rejected items). Recently, however, Chen and Risen [Chen K, Risen J (2010) J Pers Soc Psychol 99:573–594] pointed out a serious methodological problem, which casts a doubt on the very existence of this choice-induced preference change as studied over the past 50 y. Here, using a proper control condition and two measures of preferences (self-report and brain activity), we found that the mere act of making a choice can change self-report preference as well as its neural representation (i.e., striatum activity), thus providing strong evidence for choice-induced preference change. Furthermore, our data indicate that the anterior cingulate cortex and dorsolateral prefrontal cortex tracked the degree of cognitive dissonance on a trial-by-trial basis. Our findings provide important insights into the neural basis of how actions can alter an individual's preferences.

2010年12月15日水曜日

Beyond Reversal: A Critical Role for Human Orbitofrontal Cortex in Flexible Learning from Probabilistic Feedback

The Journal of Neuroscience, December 15, 2010 30(50):16868-1687
Ami Tsuchida, Bradley B. Doll, and Lesley K. Fellows

Damage to the orbitofrontal cortex (OFC) has been linked to impaired reinforcement processing andmaladaptive behavior in changing environments across species. Flexible stimulus-outcome learning, canonically captured by reversal learning tasks, has been shown to rely critically on OFC in rats, monkeys, and humans. However, the precise role of OFC in this learning remains unclear. Furthermore, whether other frontal regions also contribute hasnot beendefinitively established, particularly inhumans. Inthe present study, a reversal learning task with probabilistic feedback was administered to 39 patients with focal lesions affecting various sectors of the frontal lobes and to 51 healthy, demographically matched control subjects. Standard groupwise comparisons were supplemented with voxel-based lesion-symptom mapping to identify regions within the frontal lobes critical for task performance. Learning in this dynamic stimulusreinforcement environment was considered both in terms of overall performance and at the trial-by-trial level. In this challenging, probabilistic context, OFC damage disrupted both initial and reversal learning. Trial-by-trial performance patterns suggest that OFC plays a critical role in interpreting feedback froma particular trial within the broader context of the outcome history across trials rather than in simply suppressing preexisting stimulus-outcome associations. The findings show that OFC, and not other prefrontal regions, plays a necessary role in flexible stimulus-reinforcement learning in humans.

2010年12月3日金曜日

Evolution of cooperation by multilevel selection.

Traulsen A, MA Nowak (2006). Proc Natl Acad Sci USA 103: 10952-10955.

Multi-level selection (group-selection)を「有限集団における進化ゲーム」の枠組みを用いてフォーマライズ。

モデルで考えられている状況は:
・m個のグループがあって、それぞれのグループ内で囚人のジレンマ(協力のコストc、ベネフィットb)をプレー
・得点の高いプレーヤーが子孫を残す
・グループの構成人数が一定数nを超えたらグループは分割される(代わりにランダムに選ばれたグループが消滅する)。
・確率λでプレーヤーはグループを移動

協力が進化する条件は:
b/c > 1 + λ + n/m
つまり、グループ数が多くて、それぞれのグループの大きさが小さく、移動率が小さいとき、協力は進化し易い。

2010年11月16日火曜日

Moral Judgments Recruit Domain-General Valuation Mechanisms to Integrate Representations of Probability and Magnitude

Amitai Shenhav1, and Joshua D. Greene

Moral Judgments:例えば「何人が何%の確率で助かるなら、1人の命を犠牲にしても良い?」という判断。
この時、我々は、「助かる人数(magnitude)」と「助かる確率(probability)」と「助かる人数の期待値(expected value)」を計算する必要があるだろう。
それは脳のどこに保持されている?また、通常の経済的意思決定(報酬の確率や量、期待値)と同じ場所で保持されてる?

fMRI実験結果:
助かる人数(magnitude):the posterior cingulate cortex, central insula, putamen, and inferior parietal lobe
助かる確率(probability):the left dorsal posterior insula, putamen, ventral posterolateral thalamus, and right posterior cingulate cortex
助かる人数の期待(expected value):the ventromedial prefrontal cortex
→ 通常の経済的意思決定(報酬の確率や量、期待値)と同じ場所で保持されてる

2010年11月13日土曜日

Appetitive and Aversive Goal Values Are Encoded in the Medial Orbitofrontal Cortex at the Time of Decision Making

Hilke Plassmann, John P. O'Doherty and Antonio Rangel
The Journal of Neuroscience, August 11, 2010 . 30(32):10799 .10808 . 10799

意思決定を行う際は、それぞれの選択肢に価値(Value)を割り当てる。
その価値が意思決定のタイミングで脳のどこに保持されているのか?Appetitiveな価値についてはよく知られているが、Aversiveな価値についてはほとんど知られていない。

fMRI実験により、the medial orbitofrontal cortexとthe dorsolateral prefrontal cortexが、Appetitiveな価値とAversiveな価値の両方をコードしていることが分かった。

2010年10月24日日曜日

When Giving Is Good: Ventromedial Prefrontal Cortex Activation for Others' Intentions

Neuron, Volume 67, Issue 3, 511-521, 12 August 2010
Jeffrey C. Cooper, Tamar A. Kreps, Taylor Wiebe, Tristana Pirkl1 and Brian Knutson

タスク:
他人が公共財ゲームをしているのを見ている。
条件1:グループにお金を供出する行動を「donation(寄付)」と記述する
条件2:グループにお金を供出する行動を「saving(貯蓄)」と記述する
二つの条件は、言葉が違うだけ。
(条件1の呼び方の方の方が、利他的とか利己的とかを想像させる。2の方は拠出してもしなくても「貯蓄」だから自分のこと)


fMRI結果:
条件1では、他人が寄付しているのを見るとventromedial prefrontal cortex (vmPFC)が活動。
しかし、条件2では活動しない。
→我々は他者の行動を評価する際は、他者の行動帰結だけではなく、その意図(利他的とか利己的)まで考えている。

2010年10月23日土曜日

How the Opinion of Others Affects Our Valuation of Objects

Daniel K. Campbell-Meiklejohn, Dominik R. Bach, Andreas Roepstorff, Raymond J. Dolan, and Chris D. Frith
Current Biology, Volume 20, Issue 13, 1165-1170, 17 June 2010

Social conformity(日本語で何て言うんだろう?)のfMRI研究。

タスク:
1. 被験者は二つの歌(事前に聞いてる)のうち一つを選ぶ。
2. 二人のレビューワーがそれぞれ「どっちの歌が好きか」を表明する
3. 実際に貰える歌が決まる(1.で選んだない方の歌になるときもある)

fMRI結果:
・自分が選んだ歌が貰えた時、Striatum(線条体)が活動
・自分の好みと二人のレビューワーの好みが一致した時(自分が貰える歌とは関係なく)、同じくStriatum(線条体)が活動
→自分にとっての価値をコードしている(と言われている)Striatumが他者の好みの影響を受ける

2010年10月22日金曜日

Human Medial Orbitofrontal Cortex Is Recruited During Experience of Imagined and Real Rewards

Signe Bray, Shinsuke Shimojo, and John P. O'Doherty
J Neurophysiol, May 2010; 103: 2506 - 2512.

実際に報酬を貰っても、報酬を貰うことを想像しても、medial orbitofrontal otex (mOFC)が活動する。
それだけかな?たぶんそれだけ。
Bickel et al., 2009 (JNS)と関係ありそう。

The neural mechanisms of learning from competitors

NeuroImage, Volume 53, Issue 2, 1 November 2010, Pages 790-799
Paul A. Howard-Jones, Rafal Bogacz, Jee H. Yoo, Ute Leonards, Skevi Demetriou

4-banded task: 4つの選択肢があって、それぞれの報酬量は確率的に与えられている。
一回のトライアルで、まず「(a) 自分が選択を行って報酬を得る」、次に「(b) 他人が選択を行って報酬を得る」。つまり被験者は「自分の選択の結果」と「他人の選択の結果」の両方を使って学習できる。

行動データの解析結果:
・被験者は「自分の選択の結果」と「他人の選択の結果」それぞれで違う学習率(learning rate)で報酬予測誤差(reward prediction error)を利用して学習をしてる。

fMRIデータの解析結果:
・「自分が左側の選択肢を選ぶとき」と「『相手が左側の選択肢を選ぶ』のを見てるとき」の両方で、primary motor areaが活動。
・「自分の報酬予測誤差」に相関して線条体(Striatum)が活動。一方、その線条体は「他人の報酬予測誤差」に負の相関。
前者はミラーニューロン・システムに関係?
後者は解釈が難しいけど、Burke et al., 2010 (PNAS)とは一致(彼らも議論に苦労してるけど)。

2010年10月16日土曜日

The envious brain: The neural basis of social comparison

Jonathan Dvash, Gadi Gilam, Aharon Ben-Ze'ev, Talma Hendler, Simone G. Shamay-Tsoory
Human Brain Mapping Volume 31, Issue 11, pages 1741?1750, November 2010

ventral Striatum(腹側線条体)は報酬に反応すると言われてるけど、よく見たら、「自分の得た報酬」ではなく「他者と比べた自分の報酬(自分の報酬が他人と比べて多い or 少ない)」に反応している、という研究。

下との関連が深そう。
Social Comparison Affects Reward-Related Brain Activity in the Human Ventral Striatum
K. Fliessbach, B. Weber, P. Trautner, T. Dohmen, U. Sunde, C. E. Elger, A. Falk
Science 23 November 2007: Vol. 318. no. 5854, pp. 1305 - 1308

Testing the Reward Prediction Error Hypothesis with an Axiomatic Model

Robb B. Rutledge, Mark Dean, Andrew Caplin, and Paul W. Glimcher
The Journal of Neuroscience, October 6, 2010, 30(40):13525-13536

「神経活動が報酬予測誤差をコードしている」と言うための条件を示して、fMRIデータで検証。
Striatum, medial prefrontal cortex, amygdala, posterior cingulate cortexは報酬予測誤差をコードしてるけど、anterior insulaは違う。

TEST

ホームページを新しくしたついでにブログを作ってみた。
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