マカクザル半側空間無視モデルを用いた空間および身体の認知機構の解明

• Project Area: The study on the neural dynamics for understanding communication in terms of complex hetero systems
• Project/Area Number: 22120519
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: National Institute for Physiological Sciences
• Principal Investigator: 吉田 正俊 生理学研究所, 発達生理学研究系, 助教 (30370133)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000); Fiscal Year 2011: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2010: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
• Keywords: 背側視覚経路 / 空間的注意 / 視覚意識 / 急速眼球運動 / 半側空間無視 / 身体認知

Research Abstract

半側空間無視とは脳損傷と反対側の空間の感覚刺激(視覚、聴覚、体性感覚)に対する反応が欠如・低下する現象のことを指す。これは感覚障害(同名半盲など)や運動障害(片麻痺など)によっては説明できない認知的障害である。本研究は半側空間無視の動物モデルを確立することを最大の目標とする。マカクザルの頭頂連合野と前頭連合野とを繋ぐ神経線維である上縦束(SLF)を切断することで無視症状を引き起こすことを目指した。この術式の確立のために上縦束を切断の手術を行った。手術終了後に行動観察を行った。動物モデルは術後1日後には回復した。顕著な運動麻痺などは起こっていないことから、手術は運動機能そのものへの直接的な影響はないことが推測される。また、刺激が一つである場合にはそれを目で追い、顔を向けることができることを確認した。このことは視野欠損及び眼球運動系の障害がないことを示している。ところが刺激を左右同時に提示したときには損傷と同側の刺激を常に選ぶ。つまり、無視症状に伴う「消去」の現象が見られることを確認した。また、目立たないように損傷側に刺激を提示した場合にはそれを無視した。つまり、空間無視の症状が見られた。また、損傷対側の身体に触れられても反応しない、といった身体無視の症状も見られた。以上のことから、半側空間無視の動物モデルを確立することに成功したと考えられる。また、行動評価法のひとつとして、ビデオクリップを観察中の実験動物の眼球運動を計測して、視覚的顕著性(saliency)の計算論的モデルを応用することによって、無視症状の行動評価を行うための実験系を確立した。これまでに第一次視覚野を損傷させたマカクザル盲視モデルでこの方法を応用して有用性を確認した。

Research Products

• [Journal Article] Neural substrate of spatial memory in the superior colliculus after damage to the primary visual cortex (2011)
  • Author(s): 高浦加奈、吉田正俊、伊佐正
  • Journal Title: The Journal of Neuroscience Volume: 31(11) Issue: 11 Pages: 4233-4241
  • DOI: 10.1523/jneurosci.5143-10.2011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Contribution of the retino-tectal pathway to visually guided saccades after lesion of the primary visual cortex in monkeys (2011)
  • Author(s): 加藤利佳子、高浦加奈、池田琢朗、吉田正俊、伊佐正
  • Journal Title: The European journal of neuroscience Volume: 33(11) Issue: 11 Pages: 1952-1960
  • DOI: 10.1111/j.1460-9568.2011.07729.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Lesion of primary visual cortex in monkey impairs the inhibitory but not the facilitatory cueing effect on saccade. (2011)
  • Author(s): 池田琢朗、吉田正俊、伊佐正
  • Journal Title: Journal of Cognitive Neuroscience Volume: 23 Pages: 1160-1169
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Express saccade without V1 (2011)
  • Author(s): 吉田正俊
  • Organizer: Annual meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 2011-11-14
• [Presentation] エクスプレスサッカードに第一次視覚野は必須ではない (2011)
  • Author(s): 吉田正俊
  • Organizer: 日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜パシフィコ(神奈川県)
  • Year and Date: 2011-09-13
• [Presentation] Neural information processing in the superior colliculus of blindsight monkey (2011)
  • Author(s): 吉田正俊
  • Organizer: Association for Scientific Study of Consciousness (ASSC15) Satellite symposium "Neurophysiology of Attention and Awareness"
  • Place of Presentation: 京都大学(京都府)
  • Year and Date: 2011-06-13
• [Presentation] Neural correlate of blindsight generated within the superior colliculus (2011)
  • Author(s): 吉田正俊
  • Organizer: Association for Scientific Study of Consciousness (ASSC15)
  • Place of Presentation: 京都大学(京都府)
  • Year and Date: 2011-06-12
• [Presentation] Guidance of gaze based on color saliency in monkeys with blindsight (2010)
  • Author(s): 吉田正俊
  • Organizer: 第14回 意識の科学的研究学会 大会
  • Place of Presentation: 89 Chestnut(カナダ)
  • Year and Date: 2010-06-24
• [Presentation] Guidance of gaze based on color saliency in monkeys with unilateral lesion of primary visual cortex (2010)
  • Author(s): 吉田正俊
  • Organizer: Annual meeting of Vision Science Society
  • Place of Presentation: Naples Grande Hotel(米国)
  • Year and Date: 2010-05-08
• [Book] Advances in Cognitive Neurodynamics (III)(一部担当) (2012)
  • Author(s): 吉田正俊
  • Total Pages: 600
  • Publisher: Springer
• [Remarks]
  • URL: http://www.nips.ac.jp/%7Emyoshi/
• [Remarks]
  • URL: http://researchmap.jp/masatoshiyoshida/
• [Remarks]
  • URL: http://www.nips.ac.jp/%7Emyoshi/
• [Remarks]
  • URL: http://researchmap.jp/masatoshiyoshida/