Understanding the plasticity mechanisms of the brain through excitatory-inhibitory balance modulation.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H01041
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 51:Brain sciences and related fields
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Shibata Kazuhisa 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (20505979)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高堂 裕平 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子医科学研究所 脳機能イメージング研究部, 主幹研究員 (60593564)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 視覚 / 運動 / 可塑性 / 安定性 / ニューロフィードバック

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to develop a new technique, magnetic resonance spectroscopy (MRS) feedback, for non-invasive control of brain plasticity, and to investigate the potential for enhancing visual and motor skills using MRS feedback. Despite the global research disruptions and delays in distribution caused by the COVID-19 pandemic, we managed to utilize a high-field MRI system and created an environment for conducting MRS feedback by the end of the 2022 fiscal year. Currently, we are progressing with data measurements and hypothesis validation. Over the course of several years dedicated to this research, we have published nine peer-reviewed papers and one book (in English) on brain plasticity and neurofeedback.

Free Research Field

認知神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

自らを可塑的に変化させ新しいスキルを学習すること、学んだスキルを安定的に保持すること、相反する2つの機能の間で、脳は本質的なジレンマを抱えている。過度な可塑性は既存のスキルの破壊を招き、過度な安定性はスキルの獲得を阻害するためである。脳はどのように可塑性と安定性を制御しているのだろうか？脳がこのジレンマを解決する仕組みの理解は、脳の可塑性機序に関する研究を進展させるだけでなく、より効率的なスキル訓練法や、学習を促進するブレインテックの創出に寄与する。