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特定神経回路の機能を解析する新手法の開発と応用

Research Project

Project/Area Number 18019048
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

長谷川 良平  National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 脳神経情報研究部門, 主任研究員 (00392647)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥6,100,000 (Direct Cost: ¥6,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Keywords神経回路 / ニューロン / 上丘 / ラット / サル / 眼球運動 / 意思決定
Research Abstract

哺乳類の行動発現機構を理解するためには,局所的な神経回路のみならず,脳領域間の機能的な神経結合を考慮に入れた統合的な研究が不可欠である。本研究の目的は,脳領域間をつなぐ投射線維によって構成される特定神経回路の働きを調べる統合的手法を開発することである。本年度は,眼球や定位運動の制御に関して大脳皮質からの多様な入力を受け取る上丘における意思決定機能の神経回路に着目して以下の2つの研究を行った。
(1)課題難易度の異なる左右レバー選択課題におけるラット上丘の働き…ラット上丘が左右レバー選択課題において行う定位行動(首や体躯を左右のどちらかに向ける)に果たす役割を調べるために,上丘に対する電気刺激を行い,大脳皮質1次運動野に対する刺激と比較した。その結果,1次運動野に対する電気刺激が主として刺激と反対側の首の筋収縮を起こすものであるのに対し,上丘に対する電気刺激が対側方向への移動を伴う「まとまった」運動を誘発することを確認した。
(2)眼球運動の実行/抑制の意思決定過程におけるサル上丘の働き…意思決定に関する脳内過程を視覚化・定量化できるように独自に開発した「仮想意思決定関数」が多次元脳内情報を扱えるように拡張し,上丘における多次元情報(刺激位置およびgo/no-go選択)をどの程度予測できるかを検証した。その結果,上丘では両者ともに関する脳内情報が反映されていること,かつ前者に関する予測が平均62ミリ秒後で可能なのに対し,後者に対する予測は平均150ミリ秒後となっており,同一ニューロン群内で2つの異なる情報が異なる時間において表現されていることがわかった。

Report

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

    (16 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Prediction of a go/no-go decision from single-trial activity of multipleneurons in monkey superior colliculus2008

    • Author(s)
      Hasegawa RP, et. al.
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science 4985

      Pages: 997-1006

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neural Prediction of Multidimensional Decisions in Monkey Superior Colliculus2008

    • Author(s)
      Hasegawa RP, et. al.
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communication E91-B

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  • [Journal Article] 侵襲型ブレイン・マシン・インターフェイスと動物実験モデル2008

    • Author(s)
      長谷川 良平
    • Journal Title

      季刊『脳21』 11(2)

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  • [Journal Article] Brain-Machine Interfaceの現状と将来2008

    • Author(s)
      長谷川 良平
    • Journal Title

      電子情報通信学会誌

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      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dual diffusion model for single-cell recording data from the superior colliculus in a brightness discrimination task.2007

    • Author(s)
      Ratcliff, R.
    • Journal Title

      Journal of Neurophysiology 97

      Pages: 1756-1774

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Single trial-based prediction of a go/no-go decision in monkey superior colliculus.2006

    • Author(s)
      Hasegawa, RP
    • Journal Title

      Neural Networks 19

      Pages: 1223-1232

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    • Author(s)
      長谷川 良平
    • Organizer
      ワークショップ 「脳科学と社会的価値との相克を超えて」
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-01-13
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      Hasegawa RP, et. al.
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      14th ICONIP2007
    • Place of Presentation
      北九州
    • Year and Date
      2007-11-14
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      長谷川 良平
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      東京
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      2007-11-10
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      Hasegawa RP, et. al.
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      北米神経科学会
    • Place of Presentation
      アトランタ(米国)
    • Year and Date
      2007-11-07
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    • Author(s)
      Hasegawa RP, et. al.
    • Organizer
      第30回日本神経科学大会(Neuro2007)
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-09-11
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      長谷川 良平
    • Organizer
      第1回生理研Motor Control 研究会
    • Place of Presentation
      岡崎
    • Year and Date
      2007-06-29
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  • [Presentation] サル上丘における多次元意思決定に関する脳内過程の予測2007

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      長谷川 良平
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      東京
    • Year and Date
      2007-06-22
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      長谷川 良平
    • Organizer
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2007-05-21
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  • [Book] 『ブレイン・マシン・インタフェース-脳と機械をつなぐ-』2007

    • Author(s)
      「脳を活かす」研究会編
    • Total Pages
      204
    • Publisher
      オーム社
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  • [Book] イミダス20072006

    • Author(s)
      長谷川良平(共著)
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      集英社
    • Related Report
      2006 Annual Research Report

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

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