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神経生理学的手法と神経解剖学的手法を用いた認知と運動の統合過程の解析

Research Project

Project/Area Number 18019032
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTamagawa University

Principal Investigator

星 英司  Tamagawa University, 脳科学研究所, 准教授 (50407681)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 射場 美智代  玉川大学, 学術研究所, 講師 (00270695)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Keywords神経生理学 / 神経解剖学 / 運動前野 / 前頭前野 / 一次運動野 / 狂犬病ウイルス / 認知 / 運動 / 到達運動 / 前頭葉 / 階層構造
Research Abstract

認知と運動を統合する神経基盤を調べるために、視覚認知の中心である下側頭皮質がどういった経路で前頭葉にある運動前野、一次運動野に投射するのかを狂犬病ウイルスや蛍光色素等を用いた解析した。まず、運動前野に直接投射する領域を調べるために、ここに逆行性のトレーサーである蛍光色素を注入した。その結果、前頭葉皮質の内側面と前頭前野背外側部が運動前野に直接投射することが明らかりなった。しかし、下側頭皮質には標識された細胞は見出されず、この領域は運動前野には直接投射しないことが確認された。そこで、逆行性の経シナプス性のトレーサーである狂犬病ウイルスを運動前野に注入し、間接的に、ここへ投射する領域を同定することを試みた。まず、一段階の経シナプス投射を送る領域を調べた。その結果、直接投射を送る領域に加えて、前頭前野の腹側部に標識された細胞が現けることが明らかとなった。しかし、この段階でも依然として、下側頭皮質には標識された細胞は殆ど見出されなかった。そこで、二段階の経シナプス性の投射を許したところ、新たに下側頭皮質に標識された細胞が現れることが明らかとなった。また、この領域は前頭前野の腹側部に投射する部位に相当していた。以上の結果を総合すると、下側頭皮質は二段階のシナプスを経て運動前野に投射していることが示唆された。この結果を踏まえて、認知情報に基づいて運動情報を生成する必要がある課題を遂行している被験体の前頭葉の複数の領野より細胞活動の記録を行たった。下側頭皮質から運動前野、一次運動野に到る経路上の前頭葉領域の特性を比較しところ、一次運動のに近づくほど運動の表現が強いのに対して、下側頭皮質に近づくほど認知情報の表現が強いことが明らかとなった。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Role of the lateral prefrontal cortex in executive behavioral control2008

    • Author(s)
      Tanji, J.
    • Journal Title

      Physiol. Rev. 88

      Pages: 37-57

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinctions between dorsal and ventral premotor areas: anatomical connectivity and functional properties.2007

    • Author(s)
      Hoshi, E.
    • Journal Title

      Curr. Opin. Neurobiol. 17

      Pages: 234-242

    • NAID

      40017135548

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinctions between dorsal and ventral premotor areas : anatomical connectivity and functional properties.2007

    • Author(s)
      Hoshi, E.
    • Journal Title

      Curr. Opin. Neurobiol. (In press)

    • NAID

      40017135548

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Differential involvement of neurons in the dorsal and ventral premotor cortex during processing of visual signals for action planning.2006

    • Author(s)
      Hoshi, E.
    • Journal Title

      J. Neurophysiol. 95

      Pages: 3596-3616

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 条件付き視覚運動変換における背側運動前野と一次運動野の機能的差異2008

    • Author(s)
      中山 義久
    • Organizer
      日本生理学学会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル東京
    • Year and Date
      2008-03-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動前野背側部と腹側部の視覚刺激に対する異なる応答特性2008

    • Author(s)
      山形 朋子
    • Organizer
      日本生理学学会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル東京
    • Year and Date
      2008-03-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] マカクサルにおける前頭前野背外側部と運動前野背側部に投射する前頭皮質領域2008

    • Author(s)
      佐賀 洋介
    • Organizer
      日本生理学学会
    • Place of Presentation
      京王プラザホテル東京
    • Year and Date
      2008-03-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Activity of neurons of the macaque premotor corex suggests its involvement in converting a concept for action into a motor plan2007

    • Author(s)
      Hoshi, E.
    • Organizer
      Annual meeting of Society for Neuroscience, U.S.A.
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center
    • Year and Date
      2007-11-07
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] A neuronal pathway for conditional motor behavior: organization of multisynaptic input to dorsal premotor cortex from inferior temporal cortex in macaque monkeys.2007

    • Author(s)
      Takahara, D.
    • Organizer
      Annual meeting of Society for Neuroscience, U.S.A.
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center
    • Year and Date
      2007-11-05
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Organization of multisynaptic inputs from temporal and parietal lobes to prefronal cortex in macaque monkeys.2007

    • Author(s)
      Hirata, Y
    • Organizer
      Annual meeting of Society for Neuroscience, U.S.A.
    • Place of Presentation
      San Diego Convention Center
    • Year and Date
      2007-11-05
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動前野は動作概念から運動企画への情報変換過程に関与する2007

    • Author(s)
      星 英司
    • Organizer
      日本神経科学学会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2007-09-10
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2018-03-28  

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