松島俊也 教授 / MATSUSHIMA, Toshiya

行動から脳に迫る・脳から行動が分かる

松島俊也 教授 /  MATSUSHIMA, Toshiya

研究分野・テーマ・内容

研究分野 認知脳科学・行動生態学
研究テーマ 行動から脳に迫る・脳から行動が分かる

研究内容

鳥を主な対象として、認知脳科学と行動生態学を結び付ける研究を進めています。特に採餌行動に着目して、動物の意思決定がどれほど経済原則(自己の利益を最大化すること)に従っているか、を調べています。現実には、人間を含め多くの動物の行動が、経済的な合理性から逸脱し、自らの利益を下げるように行動します。働く時には、将来の大きな(しかし不確実な)利益のために、コストを払い続けます。時には酒や薬に溺れ、直近の快楽のために死に向って突き進みます。あるいは、他者の利益のために自己の利益を犠牲にします。これらすべてに、生物学的な理由があるらしいのです。ある場合は淘汰の結果、別の場合は進化の無意味な残滓として、我々に備わったものです。鳥の行動の詳細な解析を通して、人間を含む動物一般にある普遍的な原則と、神経基盤(脳内機構)を調べています。最近は、主観的な価値の予期推定、リスクとコストの推定、他者との競争が意思決定(衝動性や労働投資)に及ぼす影響など、様々な行動と脳の関係を、主に大脳と基底核の中に探っています。

メッセージ

心とはつかみにくいものです。あなたが何を思うのか、私自身が何を考えているのか、私には本当には分かっていません。わからないままに行動をしながら、見事に世代を重ねてきたのが、動物の実相でしょう。自己の利益にならぬことへ誘う罠として、私の中に作りこまれた幻影を、「心」と呼ぶのかもしれません。目の前に可愛い子供がいる。口の中にはおいしい餌がある。この餌を吐き出して(自分自身の利益に反して)子供に与える時、動物のなかには、子供への愛情を映写するためのスクリーンが必要でした。その装置として、動物には脳という器官が備わったのかもしれません。私たちは、脳のニューロンとその回路の中に、心の映像を映し出す装置を読み取ろうと、さまざまな試みをしています。心理学も経済学も必要です。数学的な考えも、物理的な計測も必要です。むろん、生態学も進化学も学ばねばなりません。心という現象を理解するために何が必要か、日々、考えています。ご一緒にいかがですか?

参考文献・論文・著書

  • ・「利益からの逃走-不確実な世界で生き延びるために」 (オーム社、シリーズ「移動知」 第3巻 「環境適応-内部表現と予測のメカニズム」 183-225ページ 2010年)
  • ・「採餌決定の神経生態学」 (岩波書店、「科学」79巻6月号 674-677ページ 2009年)
  • ・「動物にとって理(ことわり)とは何か-経済的意思決定をめぐって」 (共立出版、「動物の多様な生き方」 第4巻 「動物は何を考えているのか?」 98-122ページ2009年)
  • ・「ヒヨコの経済学:予期利潤率に基づく選択」 「ブレイン・デコーディング」 (オーム社、「脳を活かす」研究会編 2007年)
  • ・「脳科学は心にどこまで肉薄できるか:特集『行動から見た脳』にあたって」 (金芳堂、「脳21」特集1巻頭言 2007年 第10巻、第4号、9-10ページ)
  • ・「ヒヨコの経済学:採餌効率に基づく選択」 (日本認知科学会、「認知科学」 第12巻、第3号、177-187ページ 2005年)

nameMATSUSHIMA Toshiya

Research subject

Specialized field

Ethology and Cognitive Neuroscience

Key words

・Decision making in foraging behavior
・Social facilitation and competitive foraging
・Imprinting and innate predisposition
・Johnasson’s biological motion
・Domestic chicks, Gallus gallus domesticus
・Quails, Coturnix coturnix japonica
・Varied tits, Marsh tits and Great tits, Parus varius, P. palustris, P. major
・Crows, Corvus macrorhynchos, C. corone

Research subject

Every day, we make some decisions. You may pick up a piece of cigarette to smoke, while you are explicitly told that the delight could lead to lung cancer in the long run. You may save money to pay for post-retirement pension, while you do not know if you will survive long enough to get the payment. Decisions are thus fundamentally irrational, since they inevitably include something that we can never control. We decide because we do not know. In this article, I will show you some studies on decision making in newly hatched domestic chicks, particularly on the hidden reasons for their apparent impulsiveness.

Only the fittest survive, so has been repeatedly argued in biology since Charles Darwin. Evolutionary thinking often obsessively forces us to say that optimality is the rule, and assume that a reliable measure of goodness (or a currency) is uniquely given. By means of such a currency, we may say that this option is $10 good, whereas the other is $11, so I will choose the latter. (…why we can trust the US dollars nowadays, in the daily struggle under the disastrous neoliberalism?) Anyway, the idea of our decisions being controlled by optimality principle have long been the norm in the study of animal behaviors since a theoretical biologist Eric L. Charnov has put it more than three decades ago. He applied a simple mathematical analysis to the issue of foraging decisions, and showed that profitability is the key. If a forager animal gains “e” (for energetic gain) at the expense of “h” (for handling time), value of the food item is uniquely given by the ratio “e/h”. In the world where encounter with food items are largely probabilistic and unpredictable, optimal animals should simply be short-minded, taking only the immediate consequence into account. Best policy is to make the immediate gain the largest. Actually, chicks do this way…….

(From an article entitled as “Making of impulsiveness: what chicks tell us about the logics behind our economic decision making” that appeared in an Italian newspaper: “La strategia del pulcino e i dilemma del fumatore; :Nei test con i chicchi di grano si svela una comlessa rete di condizionamenti Della quanta alla competizione, ecco cosa si nasconde dietro l’implsivià.” La Stampa (Italy), 16 June, 2010)

message

By studying animal behaviors in terms of optimality, we find a variety of anomalous behaviors, which however allows us to understand the hidden reasons at the proximate level (i.e., neural mechanisms) and the ultimate level (i.e., evolutionary processes). Our approaches therefore try to bridge between ecology, economics and neuroscience as basically identical event. I would encourage challenging young people to visit us to discuss.

references

  • Ogura, Y., Matsushima, T. (2011) Social facilitation revisited: increase in foraging efforts and synchronization of running in domestic chicks. Frontier in Neuroscience, 5: article 91 (pp.1-12).
  • Amita, H., Kawamori, A., Matsushima, T. (2010) Social influences of competition on impulsive choices in domestic chicks. Biology Letters, 6: 183-186.
  • Kawamori, A., Matsushima, T. (2010) Subjective value of risky foods for individual domestic chicks: a hierarchical Bayesian model. Animal Cognition, 13: 431-441.
  • Izawa, E.-I., Zachar, G., Yanagihara, S., and Matsushima, T. (2003) Localized lesion of caudal part of lobus parolfactorius caused impulsive choice in the domestic chick: evolutionarily conserved function of ventral striatum. Journal of Neuroscience 23: 1894-1902.