| Project/Area Number |
22K20674
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0704:Neuroscience, brain sciences, and related fields
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 作業記憶 / 前頭連合野 / 中央実行系 / N-back課題 / サル / 記憶消去 / 霊長類 / 消去 / 短期記憶 / 実行機能 / 非ヒト霊長類 / Nback課題 |
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| Outline of Research at the Start |
作業記憶（ワーキングメモリ, WM）は、短期記憶の貯蔵庫であるスレーブシステムとそれらの操作、選択、消去、統合などに関わる中央実行系からなる。このうち、中央実行系の脳内メカニズムを調べた研究は実に少ない。申請者らはこの脳内メカニズムを明らかにすべく行なった実験で、世界で初めて非ヒト霊長類（マカクザル）にN-back課題を適用し、前頭連合野から記憶の消去に関連した神経活動を発見している。本研究では、N-back課題中の前頭連合野の神経活動をサルを用いて調べることで、中央実行系の脳内メカニズムを明らかにし、WM障害の病態解明に迫る。
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| Outline of Final Research Achievements |
Working memory (WM) consists of a slave system, which serves as a storage space for short-term memory, and a central executive system responsible for operations related to it (Baddeley & Hitch, 1974). Research into the neural mechanisms of the central executive system is scarce. In an experiment conducted by the applicants to elucidate this, for the first time in the world, non-human primates (macaques) were subjected to the oculomotor N-back task. This experiment led to the discovery of neural activity related to memory erasure (extinction neurons) originating from the prefrontal cortex. Moreover, experiments combining electrical stimulation revealed the causal involvement of this neural activity in the animals' behavior.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
作業記憶は、短期記憶の貯蔵庫であるスレーブシステムとそれらの操作などに関わる中央実行系からなる。この脳内機構の解明は、従来から認知神経科学分野の重要な研究トピックスの一つである。一方、作業記憶は、認知症や統合失調症などの精神神経疾患で障害され、生活の質を大きく低下させる。本研究は、中央実行系の脳内機構の一端を明らかにしたものであり、認知神経科学分野に大きなインパクトを与え得るだけでなく、精神医学研究を大きく前進させるポテンシャルも持っている。
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