多次元生体情報の同時記録解析手技の開発:統合的脳理解への基盤技術

• Project/Area Number: 17021048
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 藤井 直敬 独立行政法人理化学研究所, 象徴概念発達研究チーム, 副チームリーダー (20392095)
• Project Period (FY): 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000); Fiscal Year 2005: ¥4,600,000 (Direct Cost: ¥4,600,000)
• Keywords: 多次元生体情報記録 / Brain Machine Interface / Motion Capture

Research Abstract

[課題名]多次元生体情報の同時記録解析手技の開発:統合的脳理解への基盤技術
【目的】
本研究課題は、霊長類の高次認知脳機能を明らかにするために、従来の手法を発展させ、脳の広範囲の部位からの慢性的な神経細胞活動を記録することと、同時にモーションキャプチャの技術を用いることで、実験動物に自由な運動を許しつつ詳細な運動情報を記録する事を目的とした。
【実績と成果】
神経細胞活動の広範囲からの慢性記録に関しては、前頭前野、運動前野、一次運動野、頭頂連合野からの同時記録を行い、それぞれの領野から多くの単一神経細胞活動を分離、記録することが出来た。神経細胞活動は、慢性的に留置された電極により、2ヶ月から4ヶ月間記録が可能であり、この技術はブレインマシーンインターフェイスに応用することも可能であると考えられる。また、行動記録に関しても、モーションキャプチャ記録に関する様々な問題点を解消し、安定して実験動物の動作を記録することが出来るようになった。本課題の最も重要な点は、この二つの基盤技術を融合し同期させることにあった。それに関して研究代表者は二つの手法を開発し、どちらも有効であることが確認できた。さらに、この二つの統合技術から得られたデータを統合的に視覚的に解析する全く新しい解析手法も開発し、これからの応用が期待される。
【まとめ】
研究代表者によって提案された本研究課題は初期の目的を十分に達成し、本基盤技術の開発により、神経科学界への多大な貢献に寄与したと考えられる。