Elucidation of the neural basis of human gravity perception
| Project/Area Number |
20K19305
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 59010:Rehabilitation science-related
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| Research Institution | Otemon Gakuin University (2021-2023)
Hamamatsu University School of Medicine (2020) |
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Principal Investigator |
谷 恵介 追手門学院大学, 心理学部, 特任助教 (20824741)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 重力知覚 / 身体軸方向 / 視覚依存性 / 身体傾斜 / 脳 / Voxel-based morphometry / 経頭蓋磁気刺激 / 小脳 / 身体軸知覚 / 多感覚統合 / 視覚 / ヒト / 重力空間知覚 / 脳形態解析 / 脳刺激 / 身体軸 / MRI / 空間知覚 / 重力方向 / 神経基盤 / VBM / 経頭蓋電気刺激 / 重力 / 経頭蓋直流電気刺激 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトが地上で目的の行為を適切に遂行するためには、重力や身体の方向を正確に認識（知覚）することが必要不可欠である。本研究では、脳の形態解析および経頭蓋直流電気刺激（tDCS）を用いた行動実験を通して、ヒトの重力空間の知覚に寄与する神経基盤を明らかにする。それに加え、脳損傷患者における重力空間知覚の障害に対するtDCSを用いた介入の効果を検証する。本研究によって得られる成果は、ヒトの重力空間知覚メカニズムの解明に寄与するだけでなく、脳損傷患者に対する新たなリハビリテーション介入の開発に繋がる可能性がある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度では、重力空間知覚における視覚依存性と小脳の因果関連性を検証する実験を実施した。2022年度では、小脳虫部に対して、低頻度の連発経頭蓋磁気刺激（rTMS）を実施する前後で重力方向を推定する課題（Subjective visual vertical: SVV)を実施し、rTMSの効果を観察した。その結果、小脳虫部刺激条件（小脳中央部にコイルを配置）では、偽刺激（脳への刺激なし）条件に比べて重力方向推定における視覚依存性が有意に小さくなったことから、重力空間知覚における視覚前庭相互作用に対する小脳虫部の関与が示唆された。しかし、電磁界シミュレーションに基づくと、小脳虫部条件でのコイル配置では、虫部だけでなく小脳半球も強く刺激されることから、観察されたTMS効果は、半球の関与を反映している可能性も考えられた。
そこで本年度は、視覚依存性に対する小脳半球の関与を評価するため、健常成人20名を対象として、小脳右外側部にコイルを配置した条件（小脳虫部の刺激は少ない）で同様の実験を実施した。その結果、半球刺激条件では、虫部刺激条件で観察されたような視覚依存性の有意な変化は観察されなかった。この結果より、小脳虫部が視覚依存性に特異的に関与していることが示唆された。
本研究課題を通じて、１）右後頭側頭領域（特に、右中後頭回）の灰白質量は、身体軸方向知覚のパフォーマンスと相関すること、２）右中後頭回へのrTMSにより身体が傾いた際の身体軸方向知覚のパフォーマンスが変化すること、３）小脳虫部へのrTMSより重力知覚における視覚依存性が変化すること、４）その効果は小脳半球部への刺激では観察されないことが明らかとなった。これらの成果は、重力空間知覚における神経基盤の理解に寄与すると考えられる。
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Report
(4 results)
Research Products
(17 results)
