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時間知覚に関わる小脳神経活動パターンの解析

Research Project

Project/Area Number 14J03364
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Experimental psychology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

山口 健治  京都大学, 文学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords小脳 / 時間予測 / 自発的運動 / 小脳皮質 / 深部小脳核 / ラット / Cerebellum / Temporal Processing / Timing Movement / Electrophysiology / Inactivation
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、タイミング行動に対する小脳皮質不活性化の影響を調べる実験および同行動に応答する小脳スパイク活動の記録・解析を実施した。短時間(1秒以下)のタイミングには、スピーチなどで用いる特定のイベントのタイミングを同定する絶対的なタイミング(絶対的タイミング)と、音楽のリズムのような等間隔の相対的間隔に基づくタイミング(相対的タイミング)があるが、小脳皮質不活性化の実験では小脳がどちらのタイミング処理に寄与しているのかを調べた。ラットの小脳を薬理的に不活性化させた条件と偽薬を投与した条件の間で行動を比較したところ、絶対的タイミングを用いて遂行する課題では不活性化の影響が有意に見られ、相対的タイミングを用いる課題の成績にはほとんど影響が見られないことが分かった。この成果をまとめた実験論文は国際的な専門誌に投稿し、掲載された(Yamaguchi & Sakurai, 2016)。また、小脳の神経細胞はどのような活動パターンによって自発的運動のタイミングを処理しているのか、という疑問を解決するために、情報処理を行う小脳皮質から入力を受けて実行系に出力する深部小脳核のスパイク活動を測定した。スパイク活動記録では、複数の個体から小脳皮質の投射先である深部小脳核における多点電極を用いた神経細胞記録に成功した。解析の結果、予測された時間間隔終了時に一時的に活動が抑制されることが確認され、このことから、ラットは深部小脳核の急激な活動の抑制によって予測する時間間隔の停止を処理していることが示唆された。現在この成果を論文にまとめて国際誌へ投稿する準備に至っている(Yamaguchi & Sakurai, 投稿予定)。これらの結果は「小脳が関係する認知活動の神経メカニズムの解析」という題目で、山口健治大学院生の博士学位論文にもまとめられた。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Inactivation of cerebellar cortical curus II disrupts temporal processing of absolute timing but not relative timing in voluntary movements.2016

    • Author(s)
      Yamaguchi, K. and Sakurai, Y.
    • Journal Title

      Frontiers in Systems Neuroscience

      Volume: 10 (16) Pages: 1-12

    • DOI

      10.3389/fnsys.2016.00016

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Spike coding mechanisms of cerebellar temporal processing in classical conditioning and voluntary movements2014

    • Author(s)
      Yamaguchi, K. and Sakurai, Y.
    • Journal Title

      The Cerebellum

      Volume: 13 Issue: 5 Pages: 651-658

    • DOI

      10.1007/s12311-014-0580-5

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 自発的運動における絶対的・相対的タイミングの時間予測に対する小脳皮質不活性化の影響2015

    • Author(s)
      山口健治・櫻井芳雄
    • Organizer
      Neuro2015: 第38回日本神経科学学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際展示場(兵庫・神戸)
    • Year and Date
      2015-07-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Timed pauses of simple spikes and up-and-down patterns of deep cerebellar nucleus activity code cerebellar temporal processing during voluntary movement tasks2014

    • Author(s)
      Yamaguchi, K., Takahashi, S. and Sakurai, Y
    • Organizer
      44th Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Washington, DC
    • Year and Date
      2014-11-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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