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2011 Fiscal Year Annual Research Report

カテゴリ形成と推論的思考の脳内機序の研究

Research Project

Project/Area Number 19673002
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

筒井 健一郎  東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (90396466)

Project Period (FY) 2007-04-01 – 2013-03-31
Keywordsサル / カテゴリ / ルール / 経頭蓋磁気刺激
Outline of Annual Research Achievements

これまでに、複数の刺激を用いた連合学習やその逆転学習(グループ逆転課題)を、サルに繰り返して行わせると、ルールやカテゴリなどの情報を積極的に使って状況の変化に対応するようになることが行動学的に示された。また、この課題を行わせながら前頭連合野からニューロン活動を記録すると、ルールや、学習の結果として形成された刺激カテゴリをコードしているニューロンが多く見つかり、前頭連合野が文脈情報(ルール)や知識(カテゴリ)に基づいたトップダウン的な行動の制御にかかわっていることが示唆された。
本年度は、前頭連合野のトップダウン的な行動制御へのかかわりを因果論的に検証するために、経頭蓋時期刺激(TMS)によって前頭連合野を抑制した時の行動をしらべた。経頭蓋磁気刺激は、頭皮上に設置したコイルに電流を流すことによって磁場を発生し、それによって脳内に電流を流すもので、非侵襲的に脳に電気的刺激を与えるものである。神経活動に対して、反復低頻度刺激は抑制的に、反復高頻度刺激は促進的に働くことが経験的に知られている。
前頭連合野への反復低頻度刺激=抑制刺激によって、トップダウン的な行動の切り替えを要求される「全体逆転」の成績が有意に低下したのに対して、ボトムアップ的な連合学習によって行われる「部分逆転」の成績には影響が現れなかった。これにより、前頭連合野が文脈情報や抽象的な知識に基づくトップダウン的な行動の制御にかかわっていること、また、低次な学習である連合学習には直接関与していないことが明らかになった。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (24 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (21 results)

  • [Journal Article] Inactivating anterior insular cortex reduces risk taking.2012

    • Author(s)
      Ishii H, Ohara S, Tobler PN, Tsutsui KI, Iijima T.
    • Journal Title

      Journal of Neuroscience

      Volume: 32 Pages: 16031-16039

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.2278-12.2012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Attentional capture without awareness in complex visual tasks.2012

    • Author(s)
      Seya Y, Tsutsui KI, Watanabe K, Kimura K
    • Journal Title

      Perception

      Volume: 41 Pages: 517-531

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of repetitive transcranial magnetic stimulation on rectal function and emotion in humans.2011

    • Author(s)
      Aizawa Y, Morishita J, Kano M, Mori T, Izumi S, Tsutsui KI, Iijima T, Kanazawa M, Fukudo S.
    • Journal Title

      Journal of Gastroenterology

      Volume: 46 Pages: 1071-1080

    • DOI

      10.1007/s00535-011-0423-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] The effect of inactivation of dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) in spatial delayed response task by transcranial magnetic stimulation (TMS) in monkeys2012

    • Author(s)
      Atsushi Mochizuki, Yoshito Ono, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui.
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting 2012
    • Place of Presentation
      米国、New Orleans
    • Year and Date
      2012-10-15
  • [Presentation] Monkeys can form and utilize functional category: Performance in repeated concurrent stimulus-reward reversal2012

    • Author(s)
      Yuta Matsui, Munekazu Yamada, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting 2012
    • Place of Presentation
      米国、New Orleans
    • Year and Date
      2012-10-15
  • [Presentation] The role of dopamine in anterior insular and orbitofrontal cortex in risky decision making2012

    • Author(s)
      Hironori Ishii, Shinya Ohara, Philippe N Tobler, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting 2012
    • Place of Presentation
      米国、New Orleans
    • Year and Date
      2012-10-15
  • [Presentation] An advanced in vivo juxtacellular staining method by electroporation of plasmid2012

    • Author(s)
      Kei Oyama, Shinya Ohara, Sho Sato, Yurie Hayashi, Yoshikazu Isomura, Hajime Mushiake, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting 2012
    • Place of Presentation
      米国、New Orleans
    • Year and Date
      2012-10-14
  • [Presentation] モルモット前梨状皮質においてニオイ濃度依存的に2種のニオイ物質を弁別するニューロンに関する研究2012

    • Author(s)
      清水 章、Jiani Wang、大原 慎也、筒井 健一郎、飯島 敏夫
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-09-21
  • [Presentation] 狂犬病ウイルスとCa2+プローブを用いた投射先特異的な海馬神経細胞の活動の光計測2012

    • Author(s)
      佐藤 翔、大原 慎也、加藤 智也、菩提寺 誉子、筒井 健一郎、飯島 敏夫
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-09-19
  • [Presentation] ラット線条体における報酬・罰の結果を表現するニューロンの分離2012

    • Author(s)
      林 友里恵、小山 佳、舘山 幸菜、飯島 敏夫、筒井 健一郎
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-09-18
  • [Presentation] リスクを伴う意思決定においてドーパミン入力が島皮質前部の機能に及ぼす影響2012

    • Author(s)
      石井 宏憲、大原 慎也、Philippe N Tobler、筒井 健一郎、飯島 敏夫
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-09-18
  • [Presentation] カテゴリー逆転課題時のサルの行動2012

    • Author(s)
      松井 優太、山田 宗和、飯島 敏夫、筒井 健一郎
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-09-18
  • [Presentation] 経頭蓋磁気刺激(TMS)法を用いた機能阻害による前頭連合野機能の研究2012

    • Author(s)
      望月 厚志、大野 慶人、飯島 敏夫、筒井 健一郎
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-09-18
  • [Presentation] 傍細胞染色法を応用したガラス管電極を通じて蛍光蛋白質をコードしたプラスミドDNAを電気穿孔法を用いて注入することによるin vivo単一神経細胞染色法2012

    • Author(s)
      小山 佳、大原 慎也、佐藤 翔、舘山 幸菜、磯村 宜和、虫明 元、飯島 敏夫、筒井 健一郎
    • Organizer
      第35回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-09-18
  • [Presentation] Optical visualization of activity in specific projection neurons using rabies virus vector and voltage-sensitive probe.2011

    • Author(s)
      Shinya Ohara, Sho Sato, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima
    • Organizer
      Society for Neuroscience Meeting 2011
    • Place of Presentation
      米国、Washington DC
    • Year and Date
      2011-11-16
  • [Presentation] 量および遅延ギャンブル課題においてラット島皮質前部と前頭眼窩野の不活性化がリスク選好性に与える影響2011

    • Author(s)
      石井 宏憲、大原 慎也、筒井 健一郎、飯島 敏夫
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-09-17
  • [Presentation] ラット線条体ニューロンの報酬および条件刺激に関連した活動に対する時間割引の影響2011

    • Author(s)
      小山 佳、Istvan Hernadi、飯島 敏夫、筒井 健一郎
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-09-17
  • [Presentation] 直腸機能と情動に対する反復経頭蓋磁気刺激の効果2011

    • Author(s)
      相澤 祐一、森下 城、鹿野 理子、森 隆行、出江 紳一、筒井 健一郎、飯島 敏夫、金澤 素、福土 審
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-09-16
  • [Presentation] 前梨状皮質における特定濃度高感度ニューロンの分析とその分布に関する研究2011

    • Author(s)
      清水 章、Jiani Wang、大原 慎也、筒井 健一郎、飯島 敏夫
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-09-15
  • [Presentation] 標的投射ニューロンの構造・機能解析を目的とした狂犬病ウイルスベクターと膜電位感受性プローブの開発2011

    • Author(s)
      大原 慎也、佐藤 翔、筒井 健一郎、飯島 敏夫
    • Organizer
      第34回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2011-09-15
  • [Presentation] Effect of time discounting on the reward- and conditioned stimulus-related activity of striatal neurons2011

    • Author(s)
      Kei Oyama, Istvan Hernadi, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui
    • Organizer
      8th IBRO world congress
    • Place of Presentation
      イタリア、Firenze
    • Year and Date
      2011-07-18
  • [Presentation] Odor concentration sensitive neurons in the anterior piriform cortex2011

    • Author(s)
      Akira Shimizu, Jiani Wang, Shinya Ohara, Sho Sato, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima.
    • Organizer
      8th IBRO world congress
    • Place of Presentation
      イタリア、Firenze
    • Year and Date
      2011-07-17
  • [Presentation] Development of a voltage-sensitive probe system and viral vector for optical visualization of activity in specific neurons2011

    • Author(s)
      Shinya Ohara, Sho Sato, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima
    • Organizer
      8th IBRO world congress
    • Place of Presentation
      イタリア、Firenze
    • Year and Date
      2011-07-16
  • [Presentation] The effects of inactivation of rat anterior insular cortex and orbitofrontal cortex on risk preference in the amount and delay gambling tasks2011

    • Author(s)
      Hironori Ishii, Shinya Ohara, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima
    • Organizer
      8th IBRO world congress
    • Place of Presentation
      イタリア、Firenze
    • Year and Date
      2011-07-15

URL: 

Published: 2017-01-06  

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