2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12210002
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
丹治 順 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10001885)
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| Keywords | 高次運動野 / 運動前野 / 前頭前野 / 動作選択 / 動作目標 / アクションプラニング / 神経細胞 / 動作企画 |
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| Research Abstract |
研究は順調に進捗し、高次運動野である大脳皮質前頭連合野においていくつかの成果が得られた。まず大脳運動前野は四肢・体幹の運動制御系とみなされていたが、運動前野の背側部と腹側部の両方において、それぞれ眼球運動にも関与する部位の存在することを見出した。皮質内微小電流刺激により、前者では方向の一定した、後者では方向収束性のサッケード運動が誘発された。日本ザルの視覚誘導性サッケード運動に先行する細胞活動を検出することができたが、その活動は同時に行う上肢の到達運動の有無によって左右される例が見られたので、眼球と上肢運動の協調に関する役割が示唆された。前頭前野においては、複数のルールに基づく動作の選択過程に、如何に関与するかを具体的に示す細胞活動を見出した。視覚対象の空間的位置の照合および形態の照合という2種類の動作選択ルールを設定し、それらのルールの双方を満足させて行うべき動作を決定する過程が、如何に行われているかを、多種類の特性を持つ細胞活動の時間的推移によって説明することができた。次にアクションプランの形成過程を解析した。行うべきアクションの要素である動作標的と、動作に用いる体部位の情報が如何に統合されて、アクションの企画に至るかという過程を詳細に調べた。そのために、動作標的と体部位の情報を、2段階に分けて視覚情報として与え、企画をうながすという行動課題を設定した。背側運動前野の細胞活動を解析した結果、まず動作目標あるいは身体部位に関する情報を抽出する細胞活動が見られた。次にそれらの情報を統合し、将来行うべきアクションを表現する細胞活動が出現することがわかった。この成果をふまえて、今後腹側運動前野や前頭前野の細胞活動の特性を比較対照しながら研究を進める予定である
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[Publications] Wang,G.,Tanaka,K.and Tanifuji,T.: "Optical imaging of functional in the monkey inferotemporal cortex."Science. 272. 1665-1668 (1996)
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[Publications] Gomi,H.and Kawato,M.: "Equilibrium-point control hypothesis examined by measured arm-stiffness during multi-joint movement."Science. 272. 117-120 (1996)
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[Publications] Iijima,T., et al.: "Entorhinal-hippocampal interactions revealed by real-time imaging."Science. 272. 1069-1232 (1996)
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[Publications] Watanabe,M.: "Reward expectancy in primate prefrontal neurons."Nature. 382. 629-632 (1996)
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[Publications] Shima K,and Tanji,J.: "Role for cingulate motor area cells in voluntary movement selection based on reward."Science. 282(5392). 1335-338 (1998)
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[Publications] Kitazawa S,Kimura T and Yin P-B.: "Cerebellar complex spikes encode both destinations and errors in arm movements."Nature. 392. 494-497 (1998)
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[Publications] Imamizu H.Miyauchi S.Tamada T.Sasaki Y.Takino R.Puetz B.Yohioka T.& Kawato M.: "Human cerebellar activity reflecting an acquired internal model of a new tool."Nature. 403. 192-195 (2000)
