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脳領域間と皮質層間回路を接続する神経振動活動の記憶想起における因果的役割

Publicly Offered Research

Project AreaNon-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature
Project/Area Number 18H04953
Research Category

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

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKochi University of Technology

Principal Investigator

竹田 真己  高知工科大学, 総合研究所, 特任教授 (00418659)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords電気生理学 / 長期記憶 / 脳神経回路 / 大脳生理学 / 脳機能イメージング
Outline of Annual Research Achievements

記憶の情報処理メカニズムに関して、皮質層レベルの情報処理から記憶関連領域間の情報処理まで複数の空間スケールにおける情報処理に注目して研究を進め、論文発表を行った。
我々は、目にしたものをもとに関連したものを思い出すことができる。これまでの研究により、こうした記憶想起プロセスを支える脳内神経回路として、大脳の側頭葉が重要な役割を果たしていると考えられてきた。しかし、側頭葉ニューロン群が「ものを見た」知覚情報から記憶を想起する際にどのように協調して働くのか、その動作原理は明らかではなかった。そこで、記憶課題を学習したサルを用いて、「ものを見て、ものを思い出す」際の側頭葉神経回路のはたらきについて調べた。サルに対になった視覚図形を学習させ、ある図形を見たときに対の図形を思い出すように訓練し、課題遂行中に側頭葉の36野とTE野とよばれる二領域の神経活動を同時計測した。その結果、想起する図形そのものを表象している36野ニューロンの神経活動は、図形を見たときにはTE野の浅層とよばれる皮質層と協調的に働く一方、対となる図形を思い出す際にはTE野の深層とよばれる別の皮質層と協調的に働くことが明らかとなった。また、こうした記憶関連領域間を伝達する信号は振動の周波数依存的に機能することが分かった。本研究により、視覚知覚・記憶想起という異なる認知プロセスに依存して、側頭葉記憶神経回路は皮質層レベルで異なるダイナミクスを示すことが示唆された(Takeda et al, 2018, Nature Communications)。こうした知見をもとに、霊長類の記憶想起システムに関する新モデルを提唱し、総説としてまとめた(Takeda, 2019, Neuroscience Research)。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Brain mechanisms of visual long-term memory retrieval in primates2019

    • Author(s)
      Takeda, M.
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 142 Pages: 7-15

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.06.005

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamic laminar rerouting of inter-areal mnemonic signal by cognitive operations in primate temporal cortex2018

    • Author(s)
      Takeda, M., Hirabayashi, T., Adachi, Y., and Miyashita, Y.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 4629-4629

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07007-1

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 視覚記憶のマルチスケール神経回路2019

    • Author(s)
      竹田 真己
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 霊長類大脳皮質における記憶想起の情報処理メカニズム2019

    • Author(s)
      竹田 真己
    • Organizer
      第20回認知神経リハビリテーション学会学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 霊長類における脳内視覚記憶システムの多階層性にせまる2018

    • Author(s)
      竹田 真己
    • Organizer
      社会神経科学共同研究拠点研究会「世界や社会と相互作用して生きるヒトや動物の視覚-生理学、心理物理学、計算論」
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Remarks] 「ものを見て、関連するものを思い出す」記憶のメカニズムを世界で初めて発見

    • URL

      https://www.kochi-tech.ac.jp/news/2018/004154.html

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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