| Project/Area Number |
22KF0401
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| Project/Area Number (Other) |
22F21740 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 51020:Cognitive and brain science-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
入來 篤史 国立研究開発法人理化学研究所, 未来戦略室, 上級研究員 (70184843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
TIA BANTY 国立研究開発法人理化学研究所, 未来戦略室, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 二次体性感覚皮質 / 一次運動皮質 / コモンマーモセット / ニホンザル / 自己-環境相互作用 / 行動自動分節化 / 姿勢(体軸)転換 / 把持運動 |
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| Outline of Research at the Start |
第二体性感覚皮質は、触覚に加え視・聴・平衡覚を統合して『環境世界の中の自己』を表象したとの想定のもと、座り・立つことで体軸が直立して空間情報処理が複雑化したのちに一次運動皮質を介した道具使用等による身体と環境との相互作用によって知性を創発させた霊長類脳の特性に注目し、ヒト高次脳機能の進化メカニズムの解明に以下の３つの観点から挑む：１）実験室内での神経生理学解析による仮説立案、２）大規模群飼育施設内での自由行動解析技術の開発、３）野生棲息環境を対象とした仮説検証。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、旧世界ザル（狭鼻猿類；ニホンザル）と新世界ザル（広鼻猿類；コモン・マーモセット）という、生態的学的な身体姿勢制御に伴う四肢運動パタンや手指運用の巧緻性が大きく異なる、霊長類の近縁異種間の大脳皮質性運動指令の様式を比較することによって、霊長類のヒトに至る認知行動様式の進化の大脳皮質メカニズムに迫る知見を得ることを目的とした。
外国人特別研究員は、本研究参加までに蓄積してきたマカクサル（旧世界ザル）の大脳皮質性手指運動制御の神経メカニズム解析の経験を活用し、受入研究室で蓄積してきた霊長類進化の認知運動メカニズムに関する知見から得た洞察と融合させることによって、共に新規の実験パラダイムとそのための実験装置を開発して運用することによって、本研究の目的を追究した。具体的には、下記の実験を遂行した。
ヒトによる直立二足歩行が確立する進化段階以前から、霊長類では、毛繕い、物体操作、道具使用などの巧緻性手指運動遂行時に、体軸が直立して腕手運動の方向と直交する座位姿勢をとることが頻発していた。一方で、一般的に四手類とも別名呼ばれる霊長類に普通の四足歩行の姿勢では、体軸は運動方向に沿った水平に保たれ、前肢や手指の動作には巧緻性は要求されない。水平姿勢から垂直姿勢への移行（あるいは四足歩行姿勢から座位姿勢への移行）は、視線方向が支持基底面に対して平行になり、体軸／体幹軸に対して垂直になるため、様々な空間座標軸（体幹、前肢、眼／頭部など）構造の再構成が必要となり、それを制御する大脳皮質神経機構には、座標系間での身体部位の複雑な情報変換が要求される。本研究では、生態学的に前肢・手指運動制御の様式が異なる霊長類種の大脳皮質メカニズムを電気生理学的に比較検討することによって、体軸方向の回転を伴う姿勢転換が一次運動皮質におけるニューロン集団の活動を調節する様式について検討した。
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