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Prefrontal neural activity related to the willpower of perseverance

Publicly Offered Research

Project AreaCreation and Promotion of the Will-Dynamics
Project/Area Number 17H06045
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionKawasaki University of Medical Welfare (2018)
Tohoku University (2017)

Principal Investigator

細川 貴之  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 准教授 (30415533)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords前頭葉 / 経頭蓋磁気刺激 / 社会性 / 前頭連合野 / 意志力 / 粘り強さ / サル
Outline of Annual Research Achievements

この研究課題では、ニホンザルを用いて、困難な状況においても積極的な行動を取るときとそうでないときで脳の働きにどのような違いがあるかを調べるものであった。困難な状況として、他個体が目の前にいる状況でエサを取り合うという実験状況を作った。ニホンザルは社会的な動物であり、その社会にはヒエラルキー(社会的順位)がある。社会的順位の高いサルが近くにいる場合、順位の低いサルはたとえ目の前にエサがあってもそのエサに手を出そうとしないことが知られており、相手が誰であるかによって積極的にエサを取るかどうかが変わる。実験では、2頭のサルを向かい合わせに座らせ、両者のあいだに多数のくぼみがあるボードを置いた。ボードのくぼみそれぞれにはイモ小片が置かれており、2頭のサルはイモ小片を競って取り合いをした。どこまで相手に近い位置からエサを取るかによって、不安や恐怖といった負の感情を乗り越えて“あきらめない”行動を取るかを定量した。あきらめない行動が、どの脳の部位によって担われているかを調べるため、反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)によって脳活動を操作した。rTMSは低頻度(1Hz)で刺激した場合、ターゲットとした脳部位の活動が抑制され、逆に高頻度(10Hz)で刺激した場合は活動が促進されることが知られている。ランクが拮抗している2頭のうち1頭の内側前頭葉(mPFC)に抑制性rTMSを行ったところ、刺激後のエサの取り合いにおいて、相手に近い側からエサを取る割合が有意に減少した。また、前頭連合野背外側部(DLPFC)の活動を高頻度rTMSによって促進したところ、相手に近い側からエサを取る割合が有意に増加した。これらの結果は、前頭葉の内側部および外側部の活動がエサ取り場面での積極性に関係していることを示唆している。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2018 2017

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Presentation] Effects of rTMS to medial frontal cortex on competitive food-picking behavior in monkeys2018

    • Author(s)
      Hosokawa T, Lu X, Saita A, Nakamura S, Iijima T, and Tsutsui K
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Positive and negative emotion reflected in monkey EEG2018

    • Author(s)
      Honda Y, Hosokawa T, Nakamura S, Iijima T, and Tsutsui K
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ketamine ameliorates depression-like symptoms induced by low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation to the medial frontal cortex in monkeys2018

    • Author(s)
      Nakamura S, Hosokawa T, Iijima T, and Tsutsui K
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Changes of electrocorticogram (ECoG) signals induced by repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) in monkeys.2018

    • Author(s)
      Ogawa K, Nakamura S, Hosokawa T, Iijima T, Nishimura Y, and Tsutsui K
    • Organizer
      第41回日本神経科学大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of rTMS to medial prefrontal cortex on food picking behavior in social situation2017

    • Author(s)
      Takayuki Hosokawa, Xizhe Lu, Shinya Nakamura, and Ken-ichiro Tsutsui
    • Organizer
      生理学研究所研究会@東北「脳の階層的理解を目指して」
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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