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2018 Fiscal Year Annual Research Report

時間情報読み出し機構の脳局在性の検証

Research Project

Project/Area Number 18H01101
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

林 正道  大阪大学, 国際医工情報センター, 特任助教(常勤) (50746469)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords時間知覚 / 機能的MRI / 頭頂葉 / 補足運動野
Outline of Annual Research Achievements

研究代表者らの先行研究では、右下頭頂小葉と呼ばれる脳領域に時間の長さに対して感度をもつニューロン群が存在する可能性が示された(Hayashi et al., 2015 PLoS Biology)。さらに脳情報デコーディングという方法を用いて、右下頭頂小葉の活動パターンから実験参加者の見ていた刺激の時間長を予測することに成功した。この研究成果は、追加解析の結果を加えて国際学術誌に再投稿し、受理・出版された(Hayashi et al., 2018 Communications Biology)。

この研究では右下頭頂小葉以外に、補足運動野からも時間長情報が読み出せる傾向があることが示された(Hayashi et al., 2018 Communications Biology)。また、研究代表者がイタリア・オランダ・スイスのグループと行った別の研究では、補足運動野の前部から後部にかけて、短い時間長から長い時間長に選択性をもつ領域が空間的に配置された「時間マップ」が存在している可能性が示された(Protopapa, Hayashi, et al., 2019 PLoS Biology)。そこで我々は、0.2ー1秒の時間長の視覚刺激を実験参加者が見ている際に撮像したデータ・セットと、0.2ー3秒の時間長の視覚刺激を見ている際に撮像したデータ・セットを同じ解析手法で解析し、補足運動野における時間マップが、呈示される刺激の時間長のレンジに対して相対的に表現されているか、絶対的に表現されているかを検討した。その結果、実験で用いる時間長のレンジに合わせて、時間マップがスケーリングされていることが示された。これは、補足運動野については、時間長が相対的に表現されていることを示唆している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

脳の活動パターンから時間長の情報を解読できること、また補足運動野において、時間マップが存在しており、それが実験で用いる時間長のレンジに対して相対的に表現されていることを示す論文を発表することができ、順調に進展しているといえる。

Strategy for Future Research Activity

当初の予定通り、単一イベントの継続時間として時間長情報が呈示された場合と、複数のイベント間の時間間隔として呈示された場合に、同一の脳内表現によって表象されているのかを明らかにしていく予定である。

  • Research Products

    (13 results)

All 2018 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Sussex(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Sussex
  • [Int'l Joint Research] Spinoza Centre for Neuroimaging(オランダ)

    • Country Name
      NETHERLANDS
    • Counterpart Institution
      Spinoza Centre for Neuroimaging
  • [Int'l Joint Research] EPFL(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      EPFL
  • [Int'l Joint Research] SISSA(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      SISSA
  • [Int'l Joint Research] University of California Berkeley(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of California Berkeley
  • [Journal Article] Exaggerated groups: amplification in ensemble coding of temporal and spatial features2018

    • Author(s)
      Kanaya Shoko、Hayashi Masamichi J.、Whitney David
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 285 Pages: 20172770

    • DOI

      https://doi.org/10.1098/rspb.2017.2770

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Representations of time in human frontoparietal cortex2018

    • Author(s)
      Hayashi Masamichi J.、van der Zwaag Wietske、Bueti Domenica、Kanai Ryota
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 1 Pages: 233

    • DOI

      https://doi.org/10.1038/s42003-018-0243-z

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Decoding time in the human frontal and parietal cortices2018

    • Author(s)
      Hayashi MJ, van der Zwaag W, Bueti D, Kanai R
    • Organizer
      24th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Repetition suppression in the right parietal cortex mediates psychophysical duration aftereffects2018

    • Author(s)
      Hayashi MJ, Ivry RB
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effective connectivity in a duration selective cortical network2018

    • Author(s)
      Bueti D, Protopapa F, Hayashi MJ, Kanai R
    • Organizer
      The 48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chronotopic maps in human premotor cortex2018

    • Author(s)
      Protopapa F, Hayashi MJ, van der Zwaag W, Battistella G, Murray MM, Kanai R, Bueti D
    • Organizer
      Annual Meeting of the Vision Science Society 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neural adaptation in the right parietal cortex mediates psychophysical duration aftereffects2018

    • Author(s)
      Hayashi MJ, Ivry RB
    • Organizer
      平成30年度生理学研究所研究会「認知神経科学の先端 知覚学習と運動学習」
  • [Presentation] Neural population code in the raight parietal cortex mediates subjective experience of time2018

    • Author(s)
      Hayashi MJ
    • Organizer
      The 41st European Conference on Visual Perception
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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