柔軟な探索機能が障害されている疾患脳では、時空間的な情報統合による空間認知や、行動戦略を導く機能が欠如していることになるが、その神経基盤は未解明である。本研究の最終目標は、柔軟な行動戦略の計画に障害を有する疾患の治療標的を見出し、回復を目指すための診断指針の開発・治療法の開発へ向けた道筋を確立することである。そこで、ヒトに近い意思決定様式をもつマカクサルを用い、自然環境に柔軟かつ戦略的に適応するための時間階層的意思決定の脳神経回路ダイナミクスの解明を狙いとする。
目標達成に向け、2024年度は、空間認知能力を定量化できる新規の評価法の確立を目指した。多様な環境要因を制御しつつ、動物にとって違和感のない環境で報酬獲得と仕事量の差を最大化する最適行動を定量化する新規実験系として、ヴァーチャルリアリティ（VR）を導入した。具体的には、報酬の空間的配置のみならず、経過時間や行動順序に応じて報酬量を制御し、空間・時間・順序を統合してコストと報酬のバランスをとらなければならない状況を設定することに成功した。サルにとっては、重視する要因を柔軟に切り替えるような学習戦略が必要となる環境である。３つの離れた地点にそれぞれ餌場I, II, IIIが存在する場合の最適な空間認知ナビゲーションに必要な意思決定因子として、報酬量、報酬位置、移動コスト、経過時間、行動順序などの空間情報と報酬情報をどのように扱うか、また、学習・最適化とともに行動が、どのように変容していくかをそれぞれ定量化することを試みた。１頭目のサルの訓練を行い、サルは、ジョイスティック操作により、VR空間を縦横無尽に移動することが可能になるなど、想定していたよりも高度な操作技術を習得し、興味深い予備データが得られた。加えて、来年度の主要な研究開発項目となる「マルチ脳領野による空間認知ナビゲーションにおける戦略性の解読」に向け、サルの多脳領野（脳梁膨大後部皮質（RSC）、嗅内野（EC）、海馬（Hp））のマッピングも開始した。さらに、3年次の「光遺伝学マルチ脳回路操作による空間認知ナビゲーションの制御」を視野にいれ、光遺伝学的手法を用いる際の注入実験システムの基盤構築も開始しているなど、いずれの計画も滞りなく進捗している。