2017 Fiscal Year Annual Research Report
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17H04789
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| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
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Principal Investigator |
柴田 和久 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 脳機能イメージング研究部, 主幹研究員(任常) (20505979)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 学習 / 視覚 / 脳イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
学習内容を長期的に保持すること、必要に応じてこれを強化することは、学習全般に普遍的に求められる重要な機能である。一見相反するこれらの機能を、脳はどう実現しているだろうか? 本研究は、視覚における見分けの学習(知覚学習)を題材にこの問題に取り組む。特に「脳視覚野における興奮性・抑制性神経修飾物質のバランス変化が知覚学習の保持・強化を制御する」という仮説を実験的に検証する。第一に、脳内の神経修飾物質を非侵襲的に計量する唯一の技術(磁気共鳴分光法)を視覚課題訓練と有機的に組み合わせ、知覚学習の保持・強化に伴い視覚野の興奮・抑制バランスがどう変化するか検討する。第二に、申請者固有の技術(ニューロフィードバック)を磁気共鳴分光法と組み合わせ、興奮・抑制バランスが知覚学習の保持・強化を因果的に制御することを実証する。
本年度および次年度繰越分の予算をもとに、第一の目的に特に集中し、行動実験および磁気共鳴分光法を用いた興奮・抑制バランス測定実験に従事した。行動データおよび興奮・抑制バランスデータを有機的に組み合わせた解析を行った結果、知覚学習の再活性・再固定プロセスに対応して、興奮・抑制バランスの上昇と下降が起こるという知見を得た。この知見をもとに論文を執筆し、幾度かの不受理を経て、最終的にはヒト研究におけるトップジャーナルのひとつであるNature Human Behavior誌に採択され、出版された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
第一の目的に即した実験・解析・論文執筆が完了し、論文の受理・出版に至ったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は、第二の目的である興奮・抑制バランスが知覚学習の保持・強化を因果的に制御するという仮説の検証を行う。この目的のため、申請者固有の技術(ニューロフィードバック)を用い、興奮・抑制バランスを制御するための実験系を確立する。実験系を確立したのち、視覚課題訓練後の被験者（24名を予定）に対してニューロフィードバックによる興奮・抑制バランスの上げ下げを行う。仮説が正しければ、興奮・バランスを上げたときは知覚学習が不安定になり、興奮・抑制バランスを下げたときは安定的になるはずである。
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