• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

脳幹の広範囲調節系ニューロンが意思決定を調節するメカニズムの解明

Publicly Offered Research

Project AreaExperimental Social Sciences: Toward Experimentally-based New Social Sciences for the 21st Century
Project/Area Number 23011001
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Humanities and Social Sciences
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

辛島 彰洋  東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (40374988)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywordsアセチルコリンニューロン / 意思決定 / 扁桃体 / 海馬 / アセチルコリン
Research Abstract

意思決定には、広範囲の脳部位のニューロンが関与していることが明らかになっている。大脳皮質前頭葉には報酬予測に関連したニューロンが存在し、意思決定に重要な役割を果たしている。大脳皮質のニューロンは、脳幹に存在する広範囲調節系から直接または間接的に調節を受けている。広範囲調節系の一つであるアセチルコリンニューロンは、脚橋被蓋核や背外側被蓋核に固まって存在し、視床を介して前頭葉を始めとする大脳皮質全体の活動を調節している。したがって、アセチルコリンニューロンは、意思決定のような高次機能の調節に関与している可能性があるが、これを調べた報告はほとんどなかった。本研究では、アセチルコリンニューロンが大脳皮質の活動をどのように調節しているのかを明らかにすることが、意思決定を調節する神経機構の解明につながると考え、研究を続けてきた。具体的には、動物実験により、脳幹のアセチルコリンニューロン活動を計測し、大脳皮質活動への影響を調べた。アセチルコリンニューロンは、覚醒時だけでなくレム睡眠時にも活発に活動する。本研究では、安定した神経活動記録が可能なレム睡眠時に記録されたデータを解析し、大脳皮質の活動(フィールドポテンシャル)との時間関係を調べた。その結果、アセチルコリンニューロンが発火すると、その直後にガンマ波帯域の脳波の振幅が一過性に増大することを見出した。また、バースト発火をした時にこの増大が特に顕著に見られることも分かった。ガンマ波は、大脳皮質が活発に活動しているときに観測されることから、上記の結果は、アセチルコリンニューロンのバースト発火により大脳皮質の活動が一過性に高まることを示唆している。最近、断眠(徹夜)により眠気が強まると、報酬予測・損失評価が変化してハイリスクの選択をするようになることが明らかにされたが、本研究の成果はこのメカニズムの理解につながると期待される。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (8 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Improvement of diameter selectivity in nerve recruitment using multi-cuff electrodes.2012

    • Author(s)
      A. Ueno, N. Katayama, A. Kara shima, M. Nakao
    • Journal Title

      Advanced Biomedical Engineering

      Volume: 1 Pages: 36-42

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Suppression of anodal break excitation by electrical stimulation with down-staircase waveform for distance-selective nerve recruitment.2012

    • Author(s)
      A. Ueno, N. Katayama, A. Kara shima, M. Nakao
    • Journal Title

      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2012 Annual International Conference of the IEEE

      Pages: 211-214

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 時空間混合を解く複素独立成分分析を用いたニューロン活動の弁別アルゴリズムとその評価2012

    • Author(s)
      白石泰士, 片山統裕, 辛島彰洋, 中尾光之
    • Journal Title

      生体医工学

      Volume: 50 Pages: 52-61

    • NAID

      130004494158

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 階段状波形を有する細胞外電気刺激に対する有髄神経線維モデルの軸間ダイナミクス2012

    • Author(s)
      上野彩子, 片山統裕, 辛島彰洋, 中尾光之
    • Journal Title

      生体医工学

      Volume: (未定)(印刷中)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Separation of multiunit signals by independent component analysis in complex-valued time-frequency domain2011

    • Author(s)
      Y.Shiraishi, N.Katayama, A.Karashima. M.Nakao
    • Journal Title

      Proc.IEEE EMBS IEEE

      Pages: 4410-4413

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parameter exploration of staircase-shape extracellular stimulation for targeted stimulation of myelinated axon2011

    • Author(s)
      A.Ueno, N.Katayama, A.Karashima, M.Nakao
    • Journal Title

      Proc.IEEE EMBS IEEE

      Pages: 912-915

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The hippocampus and brainstem were activated during REM sleep in fear-conditioned rats.2013

    • Author(s)
      A. Karashima, T. Kuroishi, N. Katayama, M. Nakao
    • Organizer
      第90回日本生理学会大会
    • Place of Presentation
      東京都江戸川区
    • Year and Date
      2013-03-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 行動課題遂行中および睡眠中の動物からの神経活動の記録2013

    • Author(s)
      辛島彰洋
    • Organizer
      2012年度第2意思決定班ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京都新宿区
    • Year and Date
      2013-03-24
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Ca^<2+>-permeable AMPA receptors are decreased during sleep.2012

    • Author(s)
      A. Karashima, S. Harada, N. Katayama, M. Nakao
    • Organizer
      Neuroscience 2012
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] レム睡眠期の情動記憶の固定における海馬・扁桃体シータ波の役割2012

    • Author(s)
      辛島彰洋
    • Organizer
      第37回日本睡眠学会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市(招待講演)
    • Year and Date
      2012-06-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳幹忠範囲調節系ニューロンが意思決定行動を調節する機序の解明を目指して2011

    • Author(s)
      辛島彰洋
    • Organizer
      第15回実験社会科学カンファレンス
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2011-12-28
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 意思決定に関わる扁桃体の神経機構2011

    • Author(s)
      辛島彰洋
    • Organizer
      2011年度第2回意思決定班ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京都(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Pontine-wave associated synchronization between hippocampal and amygdala theta waves : a physiological process for sleep-dependent memory processing2011

    • Author(s)
      A.Karashima
    • Organizer
      Worldsleep2011
    • Place of Presentation
      京都(招待講演)
    • Year and Date
      2011-10-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] レム睡眠時の振動性脳活動とその機能2011

    • Author(s)
      辛島彰洋
    • Organizer
      第50回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Year and Date
      2011-04-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] Rapid Eye Movement Sleep : Regulation and Function, Eds.B.N.Mallick, S.R.Pandi-Perumal, R.W.McCarley, A.Morrisonの第43章「Neural modeling for cooperative/competitive regulation of REM sleep with NREM sleep and wakefulness」2011

    • Author(s)
      A.Karashima, Y.Tamakawa, Y.Koyama, N.Katayama, M.Nakao
    • Publisher
      Cambridge University Press
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi