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The effects of respiration on SHITSUKAN information processing

Publicly Offered Research

Project AreaAnalysis and synthesis of deep SHITSUKAN information in the real world
Project/Area Number 23H04329
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (IV)
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

國松 淳  筑波大学, 医学医療系, 助教 (50632395)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords霊長類 / 呼吸 / 視覚情報処理 / 化学遺伝学
Outline of Research at the Start

美しいものをじっと観察することを「息を呑んで見入る」と表現するように、私たちは呼吸を操作することで無意識に微細な深奥質感を認識しているのかもしれない。前回の公募研究の期間に、ヒトとマカクザルを対象として実験を行い、どちらの種でも共通して感覚認知が呼吸の位相によって揺らぐように変化することを明らかにした。本研究課題では、この基盤となる脳メカニズムの解明に挑戦する。これまで呼吸と感覚認知の関係を調べた動物実験は存在せず、そのメカニズムを神経回路レベルで理解しようとする本研究は極めて独創的であり、一連の成果によって呼吸という新しい概念を深奥質報処理のアルゴリズムに付加することができる。

Outline of Annual Research Achievements

美しいものをじっと観察することを「息を呑んで見入る」と表現するように、私たちは呼吸を操作することで無意識に認知機能を調節して深奥質感を読み取っているのかもしれない。これまでに、ヒトとマカクザルを対象として実験を行い、吸息期に眼球運動のターゲットが提示された場合に、呼息期に比べて反応潜時が短縮するという結果が得られている。この結果は、霊長類に共通して吸息期において視覚情報処理が促進されていることを示唆している。さらに、今年度はこの行動データの詳細な行動解析を行うとともに1頭のマカクザルの扁桃体からの神経活動記録を行い、本領域の班会議で報告した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究計画の開始1年目である令和6年度は、ヒトとサルから十分な行動データを記録することが出来きたことから、想定外の発見を行うことが出来た。また、神経生理学実験についても1頭目のサルの扁桃体からの神経活動の記録を開始し、課題に関連した活動を見出している。以上のことから、研究計画は順調に進展していると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、扁桃体からの活動記録を進めていくのと並行して、データ解析を進めていく。これまでに呼吸の準備中などに関連した神経活動が記録されており、解析を進めていくことで呼吸制御における新しい発見を行うことが出来る可能性がある。データの再現性を確認するために、2頭目のサルからの記録を開始する。

Report

(1 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Stable Neural Population Dynamics in the Regression Subspace for Continuous and Categorical Task Parameters in Monkeys2023

    • Author(s)
      Chen He、Kunimatsu Jun、Oya Tomomichi、Imaizumi Yuri、Hori Yukiko、Matsumoto Masayuki、Minamimoto Takafumi、Naya Yuji、Yamada Hiroshi
    • Journal Title

      eneuro

      Volume: 10 Issue: 7 Pages: 16-23

    • DOI

      10.1523/eneuro.0016-23.2023

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Distinct roles of the orbitofrontal cortex, ventral striatum, and dopamine neurons in counterfactual thinking of decision outcomes2023

    • Author(s)
      M. Yun, M. Nejime, T. Kawai, J. Kunimatsu, H. Yamada, HR. Kim, and M. Matsumoto
    • Journal Title

      Science advances

      Volume: 9(32) Issue: 32 Pages: 2831-2831

    • DOI

      10.1126/sciadv.adh2831

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dynamic prospect theory: Two core decision theories coexist in the gambling behavior of monkeys and humans2023

    • Author(s)
      Tymula Agnieszka、Wang Xueting、Imaizumi Yuri、Kawai Takashi、Kunimatsu Jun、Matsumoto Masayuki、Yamada Hiroshi
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Issue: 20 Pages: 7972-7972

    • DOI

      10.1126/sciadv.ade7972

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Roles of the supplementary motor area in the voluntary control of breathing2023

    • Author(s)
      Yiruna, Takei T., Matsumomo M, Kunimatsu J.
    • Organizer
      The 46th Annual Meeting of the Japanese Neuroscience Society
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neuronal correlates of the voluntary breathing in the dorsomedial frontal cortex2023

    • Author(s)
      Yiruna, Takei T., Matsumomo M, Kunimatsu J.
    • Organizer
      Tsukuba conference
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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