2018 Fiscal Year Annual Research Report
霊長類頭頂弁蓋部・後部島皮質における自己意識の表象
| Project/Area Number |
17H03549
|
|---|
| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
|---|
Principal Investigator |
入來 篤史 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (70184843)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 自己意識 / 第二体性感覚野 / 頭頂弁蓋部 / 自己鏡映像 / bimodal ニューロン |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は昨年度の電気生理学実験-1を引き続き進めるとともに、視覚刺激を種々の複雑な条件下で実施する電気生理学実験-2の準備を進めることを目的とした。また、皮質間連絡を明らかにするトレーサー実験を継続して行った。
昨年度自己鏡映認知訓練を行なったサルに対して、引き続き電気生理学実験-1を実施した。その結果、新たに自己と他者の区別に関係する可能性のあるニューロン活動を記録した。具体的には、たとえば、サルの右前腕に触覚受容野を持つニューロンで、サルが自分の手で受容野に触ったときの活動が、実験者が触ったときより、有意に大きいもしくはその逆、というように、自己と他者で違った応答を示すニューロンである。
昨年度の結果と合わせると、ニホンサルは訓練により自己鏡像認知が可能であること、頭頂弁蓋部第二体性感覚野には、視覚応答を示すbimodal ニューロンが存在すること、これらの中には、自己身体周辺に視覚受容野を持つニューロン、自己と他者による自己身体への刺激に対し異なる応答を示すニューロンが存在すること、などが明らかになった。
さらに、これらの自己身体意識に関係する可能性の神経応答をより詳細に検討するため、鏡像ではなく、モニター上にサルの自己像を映すことでより複雑な刺激を可能とする電気生理学実験-2のために必要な装置の準備を進め、ほぼ目途を立てることができたので、次年度には実験が開始できると思われる。
トレーサー実験に関しては、第二体性感覚野の皮質間結合を2頭で行った。その結果、運動前野、頭頂連合野との連絡があることがわかった。今後、解析をさらに進め、詳細な検討をする必要がある。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請書に記載した実験計画をおおよそ遂行することが出来た。計画は、1）電気生理学実験-1の継続、 鏡映を用いたbimodal ニューロンの記録とその性質の解析、2）電気生理学実験-2の準備、モニターを用いた自己鏡像への視覚刺激を可能とする装置の開発、3）皮質間連絡を調べるトレーサー実験の継続、を主な内容とするが、「研究実績の概要」で記述したように、おおよそ目標を達成することができた。2）の電気生理学実験-2の準備は、当ラボの移設に伴う機器類の移動作業や新しい実験室立ち上げに必要な工事等があり、やや遅れたが、次年度に実験を開始する目途を立てることができた。
トレーサー実験の目的は、自己身体認知に関わるニューロンが記録される部位に特徴的な皮質間連絡を明らかにすることにある。今年度までの実験では、記録部位を明らかにすることを優先させたため電気生理学実験に用いた個体を対象にしていない。次年度以降では、自己身体意識に関わるニューロン活動が記録された領域を対象にしたトレーサー実験を実施する必要がある。
以上のように、本年度の実験の進行はほぼ計画に沿って進行しており、「順調に進展している」と評価した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降に関しては、準備を進めた電気生理学実験-2の装置を完成させ、実験を開始すること、これに並行して皮質間神経連絡を調べるトレーサー実験をさらに行うことを目標とする。
これまで実施した電気生理学実験-1では、自己鏡映像を介した身体周辺の視覚刺激への応答を示す神経活動、自己身体と他者の刺激で異なる応答をする神経活動を記録することが出来た。今後は次の２点に注目して、電気生理学実験-2を進める。第一は、モニター上に自己像を映し、自己身体周辺に対する視覚刺激と触覚刺激のタイミングをずらすことで自己鏡像認知の成立を人為的に制御し、神経活動に対する影響を調べる。第二は、自己身体の大部分を占めるような大きな受容野を持つニューロンを対象に、身体部位によらず自己身体意識に関わる神経活動を示すニューロンの探索である。我々はすでに第二体性感覚野には全身を覆う大きな触覚受容野を持つニューロンがあることを報告した。このようなニューロンが自己身体意識に関わる神経活動を示すことが明らかになれば、身体部位によらない応答すなわち、「概念的自己意識」に関わる神経活動と考えることが可能になる。これらの特徴を持つニューロンの記録部位に特徴的な皮質間神経連絡を調べる神経解剖学実験を並行して行う。
|
