サル海馬による対象アイデンティティーの神経表現

• Project Area: Clarification of the mechanism of face recognition by interdisciplinary research
• Project/Area Number: 23119710
• 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: University of Toyama
• Principal Investigator: 田村 了以 富山大学, 大学院医学薬学研究部(医学), 教授 (60227296)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2011: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: サル / 霊長類 / 顔認知 / 学習・記憶 / 海馬 / ニューロン活動 / 電気生理学 / 側頭葉内側部

Outline of Annual Research Achievements

ヒトを含む霊長類の脳内には「対象のアイデンティティーを入力の感覚種を超えて普遍的に表現している」システムが存在し，前部下側頭領域および海馬を含む側頭葉内側部がこのシステムを構成すると考えられる．これらシステムのうち，本研究では海馬に着目し，その各亜領域（歯状回，CA3領域およびCA1領域）に記録電極を慢性埋め込みしたサルが，「顔」を用いた視覚弁別課題を遂行している時にニューロン活動を記録した。本年度は，頭蓋骨にヘッドホルダーを取り付け行動課題を十分に訓練してあるサルを用い、海馬の各亜領域の位置を誘発電位記録により正確に同定後、テトロードを埋め込んだ．テトロードは， 1日に約0.2 mmずつ目的亜領域の細胞層深部へと進めていき，オシロスコープ上で記録信号をモニターした．ニューロン活動が観察された場合、約2時間の安定化期間後にサルに上記の視覚弁別課題を行なわせ、ニューロン活動を記録・解析した．本年度はニューロン記録を36回セッション行なった。現時点では、記録データの一部（約5セッション分）の解析が終了し、4個の歯状回ニューロン、4個のCA3ニューロンおよび7個のCA1ニューロンの課題応答性を検討した。その結果、対象のアイデンティティーを符号化していると解釈できる応答は見られなかった。ヒトでの先行研究（Quan Quiroga et al., 2007）では、対象のアイデンティティーを符号化しているニューロンがかなりの割合で記録されることが報告されており、従って、同じ霊長類でもサルとヒトでは、対象のアイデンティティーの表現における海馬の役割に大きな違いのある可能性が示唆された。現在は、未解析のデータの解析を進めているところである。なお今後は、より明確な結論を得るため、まだ記録電極を刺入していない海馬前部でニューロン活動を記録し、同様のデータ解析を行なう予定である。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Effects of tilted orientations and face-like configurations on visual search asymmetry in macaques. (2013)
  • Author(s): Nakata R., Eifuku S, Tamura R
  • Journal Title: Anim Cogn Volume: in press Issue: 4 Pages: 611-625
  • DOI: 10.1007/s10071-013-0598-y
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 睡眠と記憶固定：海馬と皮質のダイアログ． (2013)
  • Author(s): 田村了以
  • Journal Title: 心理学評論 Volume: in press
  • NAID: 130007436964
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 覚醒行動下マウスによる孤束核味覚ニューロン応答の記録法の開発． (2012)
  • Author(s): 内山久美子，上野照子，永福智志，田村了以
  • Journal Title: 日本味と匂学会誌 Volume: 19 Pages: 345-348
  • NAID: 110009578272
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exhaustive search of feature subsets for support vector machine classification. (2012)
  • Author(s): Kitazono J, Nagata K, Nakajima S, Manda A, Eifuku S, Tamura R, Okada M
  • Journal Title: 情報処理 Volume: 53 Pages: 1105-1132
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A method for recording evoked local field potentials in the primate dentate gyrus in vivo (2011)
  • Author(s): Tamura R, Eifuku S, Uwano T, Sugimori M, Uchiyama K, Ono T
  • Journal Title: Hippocampus Volume: 21 Issue: 5 Pages: 565-574
  • DOI: 10.1002/hipo.20773
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Short-term synaptic plasticity in the dentate gyrus of monkeys (2011)
  • Author(s): Tamura R, Nishida H, Eifuku S, Nagao K, Fushiki H, Watanabe Y, Ono, T
  • Journal Title: PLoS One Volume: 6 Issue: 5 Pages: e20006-e20006
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0020006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] De Souza WC, Nakata R, Ono T, Tamura R: Neural representations of personally familiar and unfamiliar faces in the anterior inferior temporal cortex of monkeys (2011)
  • Author(s): Eifuku S
  • Journal Title: PLoS One Volume: 6 Issue: 4 Pages: e18913-e18913
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0018913
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] マウス孤束核味覚領域からのニューロン活動記録法の開発 (2011)
  • Author(s): 田村了以, 内山久美子, 上野照子
  • Journal Title: 日本味と匂学会誌 Volume: 18 Pages: 277-280
  • NAID: 110009441216
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] C57BL/6Jマウスにおける反復ナトリウム欠乏の食塩摂取への影響 (2011)
  • Author(s): 内山久美子, 上野照子, 田村了以
  • Journal Title: 日本味と匂学会誌 Volume: 18 Pages: 299-300
  • NAID: 110009441222
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 海馬での可塑性 (2011)
  • Author(s): 田村了以
  • Journal Title: Clinical Neuroscience Volume: 29 Pages: 773-776
• [Presentation] ニホンザルにおける顔の視覚探索課題－サルは顔を瞬時に検出するか？－ (2013)
  • Author(s): 中田龍三郎，田村了以，永福智志
  • Organizer: 第90回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 船堀
  • Year and Date: 2013-03-27
• [Presentation] 覚醒行動下マウスの孤束核味覚ニューロン応答の記録法開発. (2013)
  • Author(s): 内山久美子, 上野照子, 永福智志, 田村了以
  • Organizer: 第90回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: 船堀
  • Year and Date: 2013-03-27
• [Presentation] 覚醒行動下マウスを用いた孤束核味覚ニューロン応答の記録法の開発. (2012)
  • Author(s): 内山久美子，上野照子，永福智志，田村了以
  • Organizer: 第59回中部日本生理学会
  • Place of Presentation: 岡崎
  • Year and Date: 2012-11-16
• [Presentation] What facial information is important for rapid detection of the face?: Comparative cognitive studies between humans and monkeys. (2012)
  • Author(s): Nakata R, Tamura R, Eifuku S
  • Organizer: 43rd NIPS Int. Symp., Face Perception and Recognition
  • Place of Presentation: Okazaki, Japan
  • Year and Date: 2012-10-31
• [Presentation] Representation of target identity in the monkey hippocampus. (2012)
  • Author(s): Tamura R, Eifuku S
  • Organizer: 43rd NIPS Int. Symp., Face Perception and Recognition
  • Place of Presentation: Okazaki, Japan
  • Year and Date: 2012-10-31
• [Presentation] Sparse modeling for face identification in monkey anterior temporal cortical areas. (2012)
  • Author(s): Kitazono J, Nagata K, Eifuku S, Tamura R, Okada M
  • Organizer: 43rd NIPS Int. Symp., Face Perception and Recognition
  • Place of Presentation: Okazaki, Japan
  • Year and Date: 2012-10-31
• [Presentation] Neural representations of perceptual and semantic identities of individuals in the ventral anterior inferior temporal cortex of monekys. (2012)
  • Author(s): Eifuku S, Nakata R, Daimon Y, Tamura R
  • Organizer: 42nd Ann. Meet. Soc. Neurosci
  • Place of Presentation: New Orleans, USA
  • Year and Date: 2012-10-13
• [Presentation] 覚醒行動下マウスによる孤束核味覚ニューロン応答の記録法の開発. (2012)
  • Author(s): 内山久美子, 上野照子, 永福智志, 田村了以
  • Organizer: 日本味と匂学会 第46回大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2012-10-03
• [Presentation] サル海馬神経活動の睡眠ステージ相間. (2012)
  • Author(s): 田村了以，西田悠，永福智志
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Presentation] 自首顔のどのような情報が速やかな顔検出に重要なのか？：ヒトとニホンザルの比較認知研究. (2012)
  • Author(s): 中田龍三郎，田村了以，永福智志
  • Organizer: 第35回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Presentation] What facial information is important for rapid detection of the face?: Comparative cognitive studies between humans and monkeys. (2012)
  • Author(s): Nakata R, Tamura R, Eifuku S
  • Organizer: 35th European Conference on Visual Perception
  • Place of Presentation: Alghero, Italy
  • Year and Date: 2012-09-02
• [Presentation] Neural basis for associative face memory in the monkey anterior inferior temporal cortex (2011)
  • Author(s): Eifuku S, Nakata R, Ono T, Tamura R
  • Organizer: The 15th annual meeting of the Association for Scientific Study of Consciousness
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] Inner features of the face are important for pop-out? Face pop-out effect in humans and monkeys (2011)
  • Author(s): Nakata R, Tamura R, Eifuku S
  • Organizer: The 34th European Conference on Visual Perception
  • Place of Presentation: Toulouse
• [Presentation] Neural representations of personally familiar and unfamiliar faces in the anterior inferior cortex of (2011)
  • Author(s): Eifuku S, De Souza WC, Nakata R, Ono T, Tamura R
  • Organizer: The 41th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: Washington D.C.
• [Presentation] 霊長類の海馬歯状回における短期シナプス可塑性 (2011)
  • Author(s): 田村了以, 西田悠, 永福智志, 永尾薫, 伏木宏彰, 渡邉行雄
  • Organizer: 第34回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] サル前部下側頭皮質における個人的親近性のニューロン表現 (2011)
  • Author(s): 永福智志, De Souza WC, 中田龍三郎, 小野武年, 田村了以
  • Organizer: 第34回日本神経科学大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] マウス孤束核味覚領域からのニューロン活動記録法の開発 (2011)
  • Author(s): 田村了以, 内山久美子, 上野照子, 永福智志
  • Organizer: 日本味と匂学会第45回大会
  • Place of Presentation: 金沢
• [Presentation] C57BL/6Tマウスにおける反復ナトリウム欠乏の食塩摂取への影響 (2011)
  • Author(s): 内山久美子, 上野照子, 田村了以
  • Organizer: 日本味と匂学会第45回大会
  • Place of Presentation: 金沢
• [Presentation] サル海馬神経活動の睡眠ステージ相関 (2011)
  • Author(s): 西田悠, 永福智志, 伏木宏彰, 渡邉行雄, 田村了以
  • Organizer: 第20回「海馬と高次脳機能」学会
  • Place of Presentation: 金沢
• [Presentation] サル海馬歯状回における短期シナプス可塑性 (2011)
  • Author(s): 田村了以, 西田悠, 永福智志, 伏木宏彰, 渡邉行雄
  • Organizer: 第20回「海馬と高次脳機能」学会
  • Place of Presentation: 金沢
• [Presentation] ヒトとニホンザルによる顔の視覚探索課題 (2011)
  • Author(s): 中田龍三郎, 田村了以, 永福智志
  • Organizer: 第58回中部日本生理学会
  • Place of Presentation: 福井
• [Presentation] サル海馬における短期シナプス可塑性 (2011)
  • Author(s): 田村了以, 西田悠, 永福智志, 伏木宏彰, 渡邉行雄
  • Organizer: 第58回中部日本生理学会
  • Place of Presentation: 福井
• [Remarks] 富山大学統合神経科学・研究課題
  • URL: http://www.med.u-toyama.ac.jp/ins/index-j.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.med.u-toyama.ac.jp/ins/index-j.html