2018 Fiscal Year Research-status Report

脳の機能的構造の観点から捉えるワーキングメモリの個人差の神経メカニズム

Research Project

Project/Area Number	16K21689
Research Institution	Shimane University
Principal Investigator	源健宏島根大学, 学術研究院人間科学系, 准教授 (40611306)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	ワーキングメモリ / 個人差 / 脳機能 / 機能的結合
Outline of Annual Research Achievements	本研究は，脳活動の機能的結合の観点からワーキングメモリ機能の個人差を明らかにすることを目的とするのもである。ヒトで特に発達している知性の基盤には，ワーキングメモリ機能が関係することが指摘されており，その機能を解明することは人間を知る上で非常に重要である。平成30年度は，機能的結合の解析を中心に研究を進めた。従来のやり方では解決できない問題に取り組む際には，ワーキングメモリの実行系機能の役割が必須となるが，この機能は，脳の前頭頭頂ネットワークや前部帯状回の活動が関係することが知られている。そこで，本年度は，前部帯状回に着目し，難易度が高い課題遂行中の活動や機能的結合の解析を進めた。実験では，認知的負荷と情動的負荷を操作し，それぞれの負荷が脳活動に与える影響を計測し分析をおこなった。従来の研究が示すとおり，認知負荷が高い状況では，前頭前野の外側部や後部頭頂皮質，そして前部帯状回の活動の増加が認められた。続く機能的結合の分析では，情動負荷が高い状況では，前部帯状回と後部視覚皮質の結合の強化が示され，これは入力される視覚情報に対するトップダウンの制御を反映していると考えることができる。一方で，認知負荷が高い状況では，前部帯状回と後部頭頂皮質や運動皮質の結合強化は認められたものの，前頭前野外側部との結合は確認できなかった。この結果は，前部帯状回は，課題の遂行に関わる注意機能や運動機能に対しては作用するものの，状況に応じて適切な反応を選択する前頭前野外側部には直接的には作用しないことを示している。一つの可能性として，前頭前野外側部と前部帯状回は，異なる神経経路を介して，実行系の機能を生み出しているという仮説が考えられる。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason ワーキングメモリ機能が求められる課題遂行中の脳領域間の機能的結合については解析を進めているものの，個人差とのつながりを解明するには至っていない。以上の状況を踏まえると，研究の進捗がやや遅れていると判断できる。
Strategy for Future Research Activity	前部帯状回に加え，前頭前野外側部についても機能的結合の分析を進め，さらには，個人差の変数も取り入れることで，当初予定していた前頭前皮質の機能的階層構造とワーキングメモリ機能の関係性を明らかにすることを目指す。
Causes of Carryover	研究代表者の所属変更に伴い，当初計画していた研究の遂行と長期の海外出張が難しくなったため。