1998 Fiscal Year Annual Research Report

大脳高次運動野と前頭連合野における随意運動発現の時間的制御機構

Research Project

Project/Area Number	09308032
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	丹治順東北大学, 医学部, 教授 (10001885)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	嶋啓節東北大学, 医学部, 助手 (60124583) 虫明元東北大学, 医学部, 助教授 (80219849)
Keywords	複数運動の手順 / 大脳皮質 / 補足運動野 / 一次運動野 / ニューロン活動 / 運動の順序制御 / 霊長動物 / 前補足運動野
Research Abstract	821805 大脳半球内側面の帯状溝周辺に存在する帯状皮質運動野は、大脳辺縁系と運動系の接点に或る事が解剖学的研究から示唆されている。この事から、帯状皮質運動野は報酬の価値判断に基づいた運動の選択に関与しているのではないかという仮説を立て、次のような実験を行った。日本ザルを訓練し、2種の動作を選択させた。サルは自ら判断して、別の運動に切り替えると、元の一定量のジュースがもらえるように実験条件を設定した。このように行動しているサルの帯状皮質運動野からニューロン活動を記録した。特徴的な活動は、帯状皮質運動野吻側部で顕著に観察され、一つの運動から別の運動に切り替える時に、特異的に活動する細胞活動がみつかった。それらは4つのカテゴリーに分類された。報酬が減少したときに、その減少した報酬の直後に数百ミリ秒反応するタイプの細胞があり、他方、切り替えるべき運動の開始に向かって、次第に活動を高めるタイプの細胞が見い出され、時間的にそれらの中間型を示す細胞も見い出された。減少した報酬に特異的に反応する細胞は、報酬の減少だけではなく、つぎの運動を切り替えるということが活動変化の必要条件になっていた。さらに、要求される運動が切り替わったことを音の手がかり信号によって明示的に教えた場合には、細胞は反応を示さなかった。また、一定量の報酬の出現だけに反応するタイプの細胞活動も見い出された。そのような細胞活動は、帯状皮質運動野の尾側部には小数しか見られず、また一次運動野にはまったくみられなかった。このような細胞活動は報酬の価値判断に基づく運動の選択に帯状皮質運動野吻側部が関与することを示すものである。他方、前頭前野についても生理学的実験研究を進め、成果が得られたので、学会報告および論文発表を行った。

Research Products
(9 results)

All Other

All Publications (9 results)

[Publications] Shima K,& Tanji,J.: "Role for cingulate motor area cells in voluntary movement selection based on reward." Science.282. 1335-1338 (1998)
[Publications] Hoshi E.,Shima K.,& Tanji,J.: "Task-dependent selectivity of movement-related neuronal activity in the primate prefrontal cortex." J Neurophysiol.80. 3392-3397 (1998)
[Publications] Shima K.,& Tanji,J.: "Both supplementary and presupplementary motor areas are crucial for the temporal organization of multiple movements." J Neurophysiol.80. 3247-3260 (1998)
[Publications] Kawashim aR,Tanji J,Inoue K,Fukuda: "Oculomotor sequence learning: a positron emission tomography study." Exp Brain Res.122. 1-8 (1998)
[Publications] Shima K,& Tanji,J.: "Involvement of NMDA and non-NMDA receptors in the neuronal responses of the primary motor cortex to input from the supplementary motor area and somatosensory cortex: studies of task-performing monkeys." Jpn J Physiol.48. 275-290 (1998)
[Publications] Fujii N.,Mushiake.,H.& Tanji J.: "An oculomotor representation area within the ventral premotor cortex." Proc Natl Acad Sci USA.95. 12034-12037 (1998)
[Publications] Fujii N.,Mushiake,H.& Tanji,J.: "Intracortical microstimulation of bilateral frontal eye field." J Neurophysiol.79. 2240-2244 (1998)
[Publications] 丹治順: "補足運動野と手の運動の順序制御" 神経進歩. 42. 29-38 (1998)
[Publications] 虫明元: "前補足運動野と手の運動のプランニング" 神経進歩. 42. 39-48 (1998)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

大脳高次運動野と前頭連合野における随意運動発現の時間的制御機構

Principal Investigator

丹治 順 東北大学, 医学部, 教授 (10001885)

Research Products

[Publications] Shima K,& Tanji,J.: "Role for cingulate motor area cells in voluntary movement selection based on reward." Science.282. 1335-1338 (1998)

[Publications] Hoshi E.,Shima K.,& Tanji,J.: "Task-dependent selectivity of movement-related neuronal activity in the primate prefrontal cortex." J Neurophysiol.80. 3392-3397 (1998)

[Publications] Shima K.,& Tanji,J.: "Both supplementary and presupplementary motor areas are crucial for the temporal organization of multiple movements." J Neurophysiol.80. 3247-3260 (1998)

[Publications] Kawashim aR,Tanji J,Inoue K,Fukuda: "Oculomotor sequence learning: a positron emission tomography study." Exp Brain Res.122. 1-8 (1998)

[Publications] Shima K,& Tanji,J.: "Involvement of NMDA and non-NMDA receptors in the neuronal responses of the primary motor cortex to input from the supplementary motor area and somatosensory cortex: studies of task-performing monkeys." Jpn J Physiol.48. 275-290 (1998)

[Publications] Fujii N.,Mushiake.,H.& Tanji J.: "An oculomotor representation area within the ventral premotor cortex." Proc Natl Acad Sci USA.95. 12034-12037 (1998)

[Publications] Fujii N.,Mushiake,H.& Tanji,J.: "Intracortical microstimulation of bilateral frontal eye field." J Neurophysiol.79. 2240-2244 (1998)

[Publications] 丹治 順: "補足運動野と手の運動の順序制御" 神経進歩. 42. 29-38 (1998)

[Publications] 虫明 元: "前補足運動野と手の運動のプランニング" 神経進歩. 42. 39-48 (1998)

丹治順東北大学, 医学部, 教授 (10001885)

[Publications] 丹治順: "補足運動野と手の運動の順序制御" 神経進歩. 42. 29-38 (1998)

[Publications] 虫明元: "前補足運動野と手の運動のプランニング" 神経進歩. 42. 39-48 (1998)