2023 Fiscal Year Annual Research Report
frontal and subcortical coordination underlying multitasking behavior
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19H03337
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
虫明 元 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80219849)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | マルチタスク / 前頭葉 / 多点計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当研究課題では 脳が柔軟に複数の課題に対処できるための前頭葉と関連分野の働きを解明することである。複数の視覚刺激と運動を結びつけて学習し、行動中のサルの大脳皮質から多点計測を行い比較検討した。
背側運動前野では頭頂葉と連携して、加算、減算の演算を右手ないし左手でおこなう課題で課題関連細胞が見つかっているが、背側運動前野のニューロンの活動が加算―減算の情報を担うことがわかった。しかもその細胞は遅延期間後手の運動を実行して、演算をするときには左右の手の動作に関連した細胞へと表現する情報を変えていた。さらに、手の運動を表現する細胞はどれだけの量を加算、または減算するかという数の量の情報に変化していた。
後部内側前頭前野は戦術、視空間情報、行動、またはそれらの組み合わせに対して選択的な活動を示した。マルチタスクの間に同じニューロンでもタスクによって役割が異なるかどうかを解析した。すると驚くべきことに、戦術選択的ニューロンの82％において、選択的活動は特定の課題において現れた。さらに、視空間情報を表現するニューロンの95%は、このような活動を一方の課題でのみ示し、両方では示さなかった。この結果は、タスクが共通の情報を必要とするにもかかわらず、同じニューロンが異なるタスクで異なる役割を果たす可能性があることを示していた。
前頭前野の脳波の解析から、運動前野と前頭眼野で課題中の振動波を解析した。その結果、比較的低周波の振動デルタ波と比較的高周波の振動ガンマ波の間にいわゆる位相―振幅のカップリングが認められた。またデルタ波では試行間での振動の位相同期も認められた。さらに特定の時間条件では視覚刺激時の各信号の空間パターンに対し運動直前の各信号の空間パターンが類似性を示し、課題条件の情報がこれらの振動現象に保持されていることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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