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2022 Fiscal Year Annual Research Report

時の流れの神経基盤

Planned Research

Project AreaChronogenesis: how the mind generates time
Project/Area Number 18H05522
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

北澤 茂  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (00251231)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西本 伸志  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (00713455)
貴島 晴彦  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10332743)
中野 珠実  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (90589201)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2023-03-31
Keywords時間知覚 / 楔前部 / 小脳
Outline of Annual Research Achievements

時間意識の本質とされる「未来―現在―過去」の時間の「流れ」の実体を、時間地図の中核である楔前部を中心とする大脳皮質内側面に注目して解明することを目的として研究を行った。1. A01班で構築した深層学習モデルに本課題で脳活動データを収集した際に用いたテレビ番組から書き起こした言語データを入力した。深層学習した人工神経回路の活動と脳活動を比較して、脳活動の背景にある神経回路レベルの時間情報処理の原理を推定した。
2.時間の流れの内観と脳の内部状態の関係の解明:1)楔前部の情報の流れを妨害すると過去=「記憶」の形成が障害されるという予測を検証した。静磁場を用いて楔前部を抑制すると、数秒前に見た風景の記憶が著しく障害されることを見出した。2)短い日常生活の場面を切り取った360本のビデオクリップを順または逆方向に再生して再生方向を回答するという課題を開発して、時間方向の判断の能力は限定的であることを見出した。さらにfMRIを用いた研究を実施して、右角回、右中側頭回、左小脳が時間の流れる方向の判断に関与していることを解明した。「時間が一方向に流れる」という我々の信念は、大脳―小脳ループに埋め込まれた予測器(順モデル)に強く依存して生じていることが示唆された。
3.サルの時間地図と神経基盤の解明:短い映像刺激を順方向または逆方向再生してサルに提示して、サルの脳で再生方向を区別する活動を示す領域を検索した。実験実施のために頭部をストレスなく固定するキャップの開発に成功した。
4. 硬膜下電極を埋設した患者の脳から皮質電位計測を行い、提示した動画または音声刺激に含まれる時間情報を表現する脳領域を検索した。
以上の研究を通じて、時間意識の本質とされる「未来―現在―過去」の時間の「流れ」の実体を、時間地図の中核である楔前部を中心とする大脳皮質内側面に注目して解明した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 4 results) Presentation (3 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] An easy-to-implement, non-invasive head restraint method for monkey fMRI2024

    • Author(s)
      Tanaka Reiji、Watanabe Kei、Suzuki Takafumi、Nakamura Kae、Yasuda Masaharu、Ban Hiroshi、Okada Ken-ichi、Kitazawa Shigeru
    • Journal Title

      NeuroImage

      Volume: 285 Pages: 120479~120479

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2023.120479

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ready to detect a reversal of time's arrow: a psychophysical study using short video clips in daily scenes2023

    • Author(s)
      Hanyu Nao、Watanabe Kei、Kitazawa Shigeru
    • Journal Title

      Royal Society Open Science

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.1098/rsos.230036

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Artificial neural network modelling of the neural population code underlying mathematical operations2023

    • Author(s)
      Nakai Tomoya、Nishimoto Shinji
    • Journal Title

      NeuroImage

      Volume: 270 Pages: 119980~119980

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2023.119980

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative modelling demonstrates format‐invariant representations of mathematical problems in the brain2023

    • Author(s)
      Nakai Tomoya、Nishimoto Shinji
    • Journal Title

      European Journal of Neuroscience

      Volume: 57 Pages: 1003~1017

    • DOI

      10.1111/ejn.15925

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinctive modes of cortical communications in tactile temporal order judgment2022

    • Author(s)
      Moharramipour Ali、Takahashi Toshimitsu、Kitazawa Shigeru
    • Journal Title

      Cerebral Cortex

      Volume: 33 Pages: 2982~2996

    • DOI

      10.1093/cercor/bhac255

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The salience network is activated during self‐recognition from both first‐person and third‐person perspectives2022

    • Author(s)
      Asakage Shoko、Nakano Tamami
    • Journal Title

      Human Brain Mapping

      Volume: 44 Pages: 559~570

    • DOI

      10.1002/hbm.26084

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neurofeedback Training without Explicit Phantom Hand Movements and Hand-Like Visual Feedback to Modulate Pain: A Randomized Crossover Feasibility Trial2022

    • Author(s)
      Yanagisawa Takufumi、Fukuma Ryohei、Seymour Ben、Tanaka Masataka、Yamashita Okito、Hosomi Koichi、Kishima Haruhiko、Kamitani Yukiyasu、Saitoh Youichi
    • Journal Title

      The Journal of Pain

      Volume: 23 Pages: 2080~2091

    • DOI

      10.1016/j.jpain.2022.07.009

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] You trust a face like yours2022

    • Author(s)
      Nakano Tamami、Yamamoto Takuto
    • Journal Title

      Humanities and Social Sciences Communications

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.1057/s41599-022-01248-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Representations and decodability of diverse cognitive functions are preserved across the human cortex, cerebellum, and subcortex2022

    • Author(s)
      Nakai Tomoya、Nishimoto Shinji
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s42003-022-04221-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Abnormal phase?amplitude coupling characterizes the interictal state in epilepsy2022

    • Author(s)
      Fujita Yuya、Yanagisawa Takufumi、Fukuma Ryohei、Ura Natsuko、Oshino Satoru、Kishima Haruhiko
    • Journal Title

      Journal of Neural Engineering

      Volume: 19 Pages: 026056~026056

    • DOI

      10.1088/1741-2552/ac64c4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Suppression of resting-state connectivity induced by transcranial static magnetic stimulation to the precuneus.2022

    • Author(s)
      Mohammad A.A., Moharramipur, A., Kitazawa, S.
    • Organizer
      Neuro 2022, 3P-312
  • [Presentation] Inhibitory effects of static magnetic fields on spontaneous activations of primary mouse cortical neurons in cluture: a Ca2+ imaging study.2022

    • Author(s)
      Yamamoto, T., Oka, Y., Sato, M, Kitazawa, S.
    • Organizer
      Neuro 2022, 1P-012
  • [Presentation] Neural correlates of subjective discrimination between the directions of time flow.2022

    • Author(s)
      Hanyu, N., Watanabe, K. & Kitazawa, S.
    • Organizer
      Neuro 2022 1P-085
  • [Funded Workshop] International Symposium on Chronogenesis: How the Mind Generates Time2022

URL: 

Published: 2024-12-25  

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