| Project/Area Number |
22K07318
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 51010:Basic brain sciences-related
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
川嵜 圭祐 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (60511178)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 心の理論 / 皮質脳波 / 機能的ネットワーク / 下側頭葉皮質 / 前頭前野 / 社会認知 / 皮質脳波法 / 化学遺伝学 / 誤信念課題 |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトは、他人も自分と同じように、意図、信念、欲求といった“心”をもつ存在である、と認識できる。この認知能力は、「心の理論」と 呼ばれ、ヒトが高度な社会を形成するために必須であると考えられている。最近の申請者らの研究で、自発的な誤信念課題を用いて検証した結果、サルにも「心の理論」様の機能が存在することがわかり、神経基盤の解明に大きな可能性が拓かれた。本研究課題では、申請者らがこれまでに確立した皮質脳波法を用いて、複数の脳領野から構成される心の理論を担う神経ネットワークの動作原理の解明に取り組む。
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| Outline of Annual Research Achievements |
２頭のサルに、上側頭溝を含む下側頭葉皮質と内側部を含む内背側前頭前野にそれぞれ128チャネルと64チャネルの皮質脳波電極を留置した。誤信念動画を繰り返し見せることを避けるために、まず生物学的な動きに対する両領野の神経応答を調べた。生物学的な動きと非生物学的な動きをカテゴリ分けする課題を遂行中のサルから神経活動を計測した。２秒間の動画呈示中の応答を解析した結果、どちらの皮質でも多くのチャネルで生物学的な動きに選択的な応答が得られた。視覚誘発電位は、動画の呈示開始直後に多峰性に最大振幅を示し、呈示後1秒以降では、ほとんどの応答が見られなかった。時間周波数領域で応答を検討したところ、50Hz以上の高周波での応答が顕著に見られ、刺激呈示直後だけでなく、刺激呈示期間中、持続的な応答が見られた。両領野で生物学的なカテゴリに関する情報を持つか調べるために、全チャネルの信号を使ったポピュレーションデコーディングを行い、有意なカテゴリ情報を持つことがわかった。下側頭葉皮質では、低周波と高周波の両帯域で高い判別成績を示し、初期応答でも持続応答でも高周波領域でピークの成績を示した。一方、内側前頭前野では、初期応答でも持続応答でも低周波領域でピークの成績を示した。生物学的な動きに対する情報の空間的な分布を調べるために、チャネル毎のデコーディングを行なった。その結果、これらの情報は上側頭溝や脳回部分の広域に、内側部を含む内背側前頭前野の広域に分布することが明らかになった。独立成分分析によってこれらの分散した部位は、機能底なネットワークを形成していることが明らかになった。最も多くの情報を持つネットワーク間は、上側頭溝や脳回部分を跨ぐように形成されており、周波数特異的な結合方向性を持ちことが明らかになった。また行動観察用セットアップを構築した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
心の理論を担う神経ネットワークの前提となる生物学的な動きに対する情報の空間的な分布を明らかにできた。これらの情報は上側頭溝や脳回部分の広域に、内側部を含む内背側前頭前野の広域に分布することが明らかになった。独立成分分析によってこれらの分散した部位は、機能底なネットワークを形成していることが明らかになった。最も多くの情報を持つネットワーク間は、上側頭溝や脳回部分を跨ぐように形成されていることが解明された。心の理論を担う神経ネットワークについて重要な知見が得られたため、概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
確立した解析方法を用いて、心の理論を担う神経回路を同定していく。今後呈示する動画の動画の種類を増やしていき、生物学的な動きとして、複数個体の社会的な相互干渉が含まれるような動画を増やし、相互干渉が含まれない生物の動きと比較することで、心の理論の生成を担う神経ネットワークの同定を進めていく。また、ケージ内の複数個体の様子を観察して、行動を定量化するシステムを確立して、これらの神経ネットーワークの機能的な役割を明らかにしていく。
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