1993 Fiscal Year Annual Research Report
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05267106
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
彦坂 興秀 順天堂大学, 医学部, 教授 (70120300)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丹治 順 東北大学, 医学部, 教授 (10001885)
鈴木 良次 東京大学, 工学部, 教授 (80013811)
久保田 競 京都大学, 霊長類研究所, 教授 (30027479)
木村 貫 大阪大学, 健康体育部, 教授 (40118451)
笠井 健 大阪大学, 健康体育部, 教授 (30029459)
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| Keywords | 大脳皮質運動前野 / 大脳基底核 / 小脳 / 運動の学習 / 時系列パタン / 運動のプログラム / 感覚運動情報の統合 / 前頭葉の発達 |
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| Research Abstract |
学習された運動情報は大脳皮質(運動野・運動前野・補足運動野など)・大脳基底核・小脳の各部位に表現されている(丹治、蔵田)。今年度(初年度)は、優れた行動課題が実験グループによって開発された。手でものを操作するときの一連の眼と手の運動が(1)発達の段階で(久保田)、あるいは(2)視覚入力(笠井)や体性感覚入力(入来)を実験的に変化させたときにどのように学習されるかが検討され、ふたつの異なるシステム(視覚系と手動作系)でものの位置がどのように表現され、対応づけられているかという問題を実験的に検証できるようになった。一連の要素の連鎖から成る運動のプログラムのメカニズムに関していくつかの提案がなされた。神経回路網の自己組織化を実現し(猪苗代)、環境に適応した時系列パタンを生成させる(吉澤、矢野)、制御対象の物理的性質に対応する神経機構を学習によって獲得する(伊藤、川人)ことなどである。感覚と運動情報を用いて制御対象の内部モデルを形成する理論(鈴木)は小脳の機能との関連で実験的に検証された(永雄、福島、篠田)。また、大脳皮質での学習の物質的基礎を示唆する結果が報告された(丹治、坂東)。これらに側面から示唆を与えたのは、陳述的記憶のモデル(大森)や視覚情報処理のモデル(森)の研究である。「正確さ」を目標とする小脳にたいして、大脳基底核では「快さ」が評価基準となる(彦坂、中村)。これを行うための脳のメカニズムとして大脳基底核が注目された。行動の条件付けにともなう基底核ニューロン(とくにドパミンニューロン)の活動の変化(木村)、時系列をもったボタン押しの学習における基底核機能のブロックの実験(彦坂)はこの仮説を検証する可能性を示した。物理的パラメータの制御系としての「小脳系」にたいして、生物学的パラメータの制御系としての「大脳基底核系」という仮説を提唱された。
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[Publications] Aosaki T,Tsubokawa H,Ishida A,Watanabe K,Graybiel AM,Kimura M: "Response of tonically active neurons in the primate's striatum undego systcmatic changes during behavioral sensory-motor conditioning." J.Neurosci.(In press).
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[Publications] Fukushima K,Buharin EV,Fukusha J: "Responses of floccular Purkinje cells to sinusoidal vertical rotation and effects of musciomol infusion into the flocculus in alert cats." Neurosci.Res.17. 297-305 (1993)
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[Publications] Hikosaka O,Sakamoto M,MiyashitaN: "Effects of caudate nucleus stimulation on substantia nigra cell activity in monkey." Exp.Brain.Res.95. 457-472 (1993)
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[Publications] Kimura S,Yano M,Shimizu H: "A self-organizing model of walking patterns of insects." Biol.Cybern.69. 183-193 (1993)
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[Publications] Shima K,Tanji J: "Involvement of NMDA and non-NMDA receptros in motor task-related activity in the primary and sccondary cortical motor areas of the monkey." Cerebral Cortex. 3. 330-347 (1993)
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[Publications] Yoshizawa S,Morita M,Amari S: "Capacity of associative memory using a nonmonotonic neuron model." Neural Networks. 6. 167-176 (1993)
