動物の推論行動を担う脳部位を特定(New Study Identifies Part of Brain Animals Use to Make Inferences)

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2025-11-17 ニューヨーク大学(NYU)

ニューヨーク大学の研究チームは、動物が環境の「隠れた状態」を推論して行動を決める際、眼窩前頭皮質(OFC)が中心的役割を担うことを突き止めた。ラットに報酬量が変動する課題を与え、同じ量の水でも環境が“報酬豊富”か“乏しい”かを内的に推定して行動を変える能力を調べたところ、OFCが正常に働くラットは状況に応じて待つ価値を柔軟に判断した。一方、OFCを抑制すると、ラットは隠れた状態を識別できず、推論に基づく行動調整が不能になった。解析では1万以上の神経細胞活動から、OFCの集団的活動が環境の推定状態を符号化していることが確認された。これらの結果から、OFCは報酬学習だけでなく、環境モデルの更新や推論を行う“計算エンジン”であることが示された。

<関連情報>

眼窩前頭皮質は状態推論のための信念を更新する The orbitofrontal cortex updates beliefs for state inference

Shannon S. Schiereck ∙ Danilo Trinidad Pérez-Rivera ∙ Andrew Mah ∙ … ∙ Royall McMahon Ward ∙ Cristina Savin ∙ Christine M. Constantinople
Neuron  Published:November 17, 2025
DOI:https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.10.024

動物の推論行動を担う脳部位を特定(New Study Identifies Part of Brain Animals Use to Make Inferences)

Highlights

  • Well-trained rats modulate behavior by rapidly inferring hidden task states
  • OFC inactivation impairs updating of subjective beliefs about task states
  • Early-training rats adapt to reward statistics rather than inferring task states
  • Neural dynamics reflect the inferred state in rats performing inference

Summary

While the orbitofrontal cortex (OFC) is implicated in learning and inferring latent states, the precise computation performed by the OFC for state inference is unclear. Here, we show that the rat OFC updates beliefs about states, and this process is decipherable from OFC dynamics in rats performing state inference but not alternative strategies. We trained rats to perform a temporal wagering task with hidden reward states. Well-trained rats used state inference when deciding how long to wait for rewards, and OFC inactivations impaired belief updating about states. Electrophysiology and novel population analysis methods identified latent neural factors reflecting inferred states in rats performing inference, but not other strategies. Neural firing rates and latent population factors showed abrupt changes following trials that were informative of state transitions. These results identify a precise computation performed by OFC and reveal neural signatures of inference.

医療・健康
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