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Neural mechanism of motor rhythm synchronization

Research Project

Project/Area Number 16K00206
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Cognitive science
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Miyachi Shigehiro  京都大学, 霊長類研究所, 准教授 (60392354)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords運動リズム / ドーパミン / サル / タイミング / D1受容体 / D2受容体 / ニホンザル / 大脳基底核
Outline of Final Research Achievements

To elucidate the roles of dopamine in synchronization of somatic movements with external rhythms, monkeys were trained on a rhythmic button press task using two tempos (800 and 1000 ms SOAs), and the effects of systemic injection of dopamine agonist/antagonist were tested. Injection of D2 antagonist increased stopping of task performance, but the effects on the motor timing was relatively small and unstable. In contrast, D1 agonist frequently caused delay of the reaction times. Interestingly, D2 agonist caused delay only for the 800-ms rhythm. The results suggest a possibility that the activity of the D1 receptor is necessary for motor rhythm synchronization in general, whereas the D1 receptor activation induces a specific rhythm.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一定のリズムを持って運動すること、および運動のリズムを外的なリズム(メトロノーム、他社の運動リズムなど)に同期させることは、日常しばしば見られることである。このような運動リズムの同期には、大脳基底核や小脳、内側前頭葉などの脳領域が関わっていることが、これまでの研究から示唆されているが、詳細なメカニズムは明らかでない。本研究は、神経伝達物質ドーパミンの主要な受容体であるD1およびD2受容体の活動と運動リズム同期の関係を明らかにした点で、運動リズム制御の神経機構の解明に貢献するものである。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2017 2016

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] サルの運動タイミング制御におけるドーパミンの役割2019

    • Author(s)
      宮地 重弘
    • Organizer
      日本神経科学大会 第42回
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動リズムの発現・制御におけるドーパミンの役割2017

    • Author(s)
      宮地 重弘・Elise Bernard ・Emeline Mallet
    • Organizer
      日本心理学会第81回大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ルール間のコンフリクトがサル内側および背外側前頭前野の神経応答に及ぼす影響2017

    • Author(s)
      禰占 雅史、井上 雅仁、猿渡 正則、三上 章允、宮地 重弘
    • Organizer
      日本神経科学大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ドーパミンD2受容体作動薬・拮抗薬による運動リズム同期の障害2017

    • Author(s)
      宮地 重弘、エリーゼ・ベルナール、エメリン・マレ
    • Organizer
      日本神経科学大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Intentional and automatic motor rhythm control in human and monkey2016

    • Author(s)
      Shigehiro Miyachi
    • Organizer
      Annual meeting, Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego (USA)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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