2016 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | The Science of Mental Time: investigation into the past, present, and future |
|---|
| Project/Area Number |
25119002
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
北澤 茂 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (00251231)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
|
| Keywords | 時間順序 / α波 / 動き投影仮説 / 時間地図 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
物理学的な時間は一様に流れて戻らない。一方、「こころの時間」は前後が入れ替わることもある。たとえば左手と右手に加えた0.2秒差の信号の順序は手を交差するだけで入れ替わる。我々は脳活動計測と心理物理学的研究の成果に基づいて、これらの逆転現象を説明できる「動き投影仮説」を提案した。本研究の第一の目的は、申請者らが提唱した「動き投影仮説」を検証することを通じて、時間順序を作りだす神経メカニズムを解明することである。第二の目的は、脳に時間地図が存在するかどうかを非侵襲脳活動計測法を用いて検討することである。
１．「動き投影仮説」の検証
「動き投影仮説」で仮定する「空間」と「動き」情報の統合は、α波帯域の同期活動によって実現されるという仮説の検証を左右の手の触覚刺激の時間順序判断課題に対して行った。α波が主に5個の独立した成分に分解できること、さらに、楔前部から側頭後頭溝周囲に強い信号源を持つ「側頭後頭成分」の位相と相関して腕交差に伴う時間順序判断の逆転が生じることを明らかにしてきたが、特に位相との相関が最も高くなるのは、1つ目の手の刺激開始から40 ms後に過ぎないことが明確になった。楔前部は上丘―視床系を介して皮膚からの短潜時入力を受けるので、側頭後頭成分はこの上丘―視床系からの皮膚座標系の投射の強さを10Hzでコントロールするものと考えられた。
２．脳に時間地図はあるのか？
時制だけが異なる音声刺激に対する脳の事象関連活動を解析した結果、楔前部から帯状回後部が過去刺激よりも非過去刺激で有意に強く活動すること、非過去刺激でも未来刺激の活動は現在刺激の活動よりも前方に位置する傾向があることが明らかになった。楔前部から帯状回後部の後方から前方に向かう「現在―未来」の時間軸の存在が示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
腕交差に伴う時間順序の逆転に関しては、短潜時で到達する皮膚座標系の信号が大元の原因と考えられてきた。しかし、皮膚座標系の信号の由来に関しては、一次体性感覚野を経由して頭頂連合野に至る経路だけに注目が集まっていた。しかし、我々が得た結果は、楔前部に短潜時で入力する上丘―視床系からの投射が重要である可能性を強く示唆している。信号の時間順序の構成には、視床―一次感覚野からの信号と、脳幹から外側視床・視床枕を経由して投射する信号の統合が重要であるという新たな視点が加わった。また、時間地図の探索に関しては、非過去刺激がα波の信号源のある楔前部から後部帯状回の領域を活性化することが明らかになった。脳の重要な機能は「今・ここ」にある危機に対応することである。楔前部は「今・ここ」を表現する重要な領域である可能性が示唆された。以上の成果が挙がったことから、おおむね順調に進んでいると判断する。
|
| Strategy for Future Research Activity |
「動き投影仮説」が正しければ、サッケード直前に「動き」関連領域のニューロンの選好方向が逆転するはずである。我々は、サルを対象とした「動き逆相関法」を使った先行研究で、この予想に合うニューロンが存在することを確認している。本年度はこれまでに計測した３MT野、MST野、V6野の記録を総合して、逆転の神経メカニズムを解明する。
また、多点電極を用いたで経頭蓋交流刺激法を用いて、側頭後頭溝周囲をターゲットとしたα帯域の操作を行い、時間順序判断の逆転確率が変化することを示し、拮抗成分の位相と時間順序判断の因果関係を証明する。
|
