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Understanding neural mechanism of hippocampal time prediction in clinical practice

Research Project

Project/Area Number 19K20647
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 90030:Cognitive science-related
Research InstitutionJichi Medical University

Principal Investigator

Onuki Yoshiyuki  自治医科大学, 医学部, 助教 (90835993)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Keywords時間予想 / 海馬 / 時間推定 / 皮質脳波 / 機能的磁気共鳴画像法 / 予想時間評価
Outline of Research at the Start

日常生活にて自動車渋滞や店の待ち時間など時間の見積りが必要な機会は多い。将来の事象や取り掛かる作業に掛かる時間の推定は「予想時間評価」と呼ばれ、この認知機能の神経基盤は明らかではない。ヒトの脳深部にある「海馬」は、過去から現在までの経過時間を扱うだけでなく、将来起こる事象の推定も担うことが報告されており、海馬が予想時間評価にも関わっている可能性が示唆される。そこで本研究は、侵襲的・非侵襲的脳活動計測法・神経心理学的検査を用いて、予想時間評価における海馬機能の解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Prospective time estimation is a cognitive function that predicts the time required for a future event or task. However, the involvement of the hippocampus in this cognitive function has been unclear. In this project, we performed functional magnetic resonance imaging (fMRI) and electrocorticography (ECoG) of human hippocampal activity. In addition, we intervened in hippocampal activity by electrical stimulation via electrodes implanted intracranially in patients with intractable epilepsy, and examined changes in time-estimated behavior before and after surgery in patients undergoing hippocampal transection for epilepsy. As results, we found that hippocampal activity that reflected prospective time estimation, and prospective time estimation was altered by the intervention in the hippocampus. Our results suggest that the hippocampus is responsible for the function of prospective time estimation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果から海馬が過去の情報を処理するだけでなく、将来の事象や取り掛かる作業に要する時間の推定する機能もあることが明らかになった。これは海馬が関与する認知機能の従来の知見を拡張するだけでなく、臨床的な意義も非常に大きい成果である。例えば、注意欠陥・多動性障害(ADHD)等の発達障害や海馬が萎縮するアルツハイマー病患者は、時間の見積もりが甘く、日常の適切な時間管理ができない症状が生じる場合がある。これまでは誤った時間見積もりを正す習慣の指導等が主な対症療法であった。本研究の成果から、予想時間評価に支障が出てしまう症状に対して、海馬の機能に着目した新たな診断法や治療法の開発が期待出来る。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Dopaminergic restoration of prefrontal cortico-putaminal network in gene therapy for aromatic l-amino acid decarboxylase deficiency2021

    • Author(s)
      Onuki Yoshiyuki、Ono Sayaka、Nakajima Takeshi、Kojima Karin、Taga Naoyuki、Ikeda Takahiro、Kuwajima Mari、Kurokawa Yoshie、Kato Mitsuhiro、Kawai Kensuke、Osaka Hitoshi、Sato Toshihiko、Muramatsu Shin-ichi、Yamagata Takanori
    • Journal Title

      Brain Communications

      Volume: - Issue: 3

    • DOI

      10.1093/braincomms/fcab078

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 海馬多切除・軟膜下皮質多切術による予想時間評価への影響2021

    • Author(s)
      大貫良幸, 石下洋平, 佐藤信, 大谷啓介, 川合謙介
    • Organizer
      第44回日本てんかん外科学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Influence of neurological intervention on the prospective time estimation2021

    • Author(s)
      Yoshiyuki Onuki, Yohei Ishishita, Makoto Sato, Keisuke Otani, Kensuke Kawai
    • Organizer
      13th Asian oceanian epilepsy congress
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 安静時機能的MRIによる海馬多切術後言語記憶機能の検討2021

    • Author(s)
      石下洋平, 大貫良幸、佐藤信、大谷啓介、川合謙介
    • Organizer
      第44回日本てんかん外科学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 言語間類似度判断課題を用いた fMRIによる海馬多切術後言語記憶機能の経時的評価2020

    • Author(s)
      石下 洋平, 大貫 良幸, 中嶋 剛, 川合 謙介
    • Organizer
      第22回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] PETとDTIによる芳香族アミノ酸脱炭酸酵素(AADC)欠損症遺伝子治療の評価2020

    • Author(s)
      大貫良幸, 中嶋剛, 小島華林, 多賀直行, 川合謙介, 小坂仁, 佐藤俊彦 , 村松慎一, 山形崇倫
    • Organizer
      第22回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 言語優位半球側海馬多切術施行後の言語機能に対するfMRIによる検討2020

    • Author(s)
      石下洋平, 大貫良幸, 中嶋剛, 川合謙介
    • Organizer
      第43回日本てんかん外科学会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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