2008 Fiscal Year Annual Research Report
作業記憶関連ニューロンのバイオフィードバックによる随意的制御に関する基礎研究
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20330155
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| Research Institution | Tamagawa University |
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Principal Investigator |
坂上 雅道 Tamagawa University, 脳科学研究所, 教授 (10225782)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
則武 厚 玉川大学, 脳科学研究所, 嘱託教員 (80407684)
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| Keywords | 思考 / 推論 / 前頭前野 / サル / 認知発達 |
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| Research Abstract |
ニホンザルに、見本遅延合わせ課題(Delayed matching to sample task, DMS課題)および,対連合見本遅延合わせ課題(pair-associative matching to sample task, ADMS課題)を訓練し、その課題遂行中のサル前頭前野外側部から単一ニューロン活動を記録した。実験フェーズでは、遅延期間中のニューロン活動をサルにフィードバックするが、この活動の強さにより遅延期間を変化させた。平均発火率より活動が上昇すると遅延期間が短くなり、低下すると遅延期間が長くなった。サルは遅延期間の変化に極めて敏感であり、遅延期間の短縮は大きな報酬効果を持つ。前頭前野には、ワーキングメモリーに関係するニューロンが存在することが知られているが、実験では、サルが、特定の刺激を遅延期間中にコードしているニューロンの活動を意図的に変化させることができるかどうかを調べた。その結果、一部の前頭前野ニューロンは、特定の刺激を記憶している間だけ、その活動を変化させることができることがわかった。このようなニューロン活動の変化は、同じニューロンの活動でも他の刺激を使った試行では見られず、報酬期待や覚醒水準の変化など脳全体の活動の変化からは説明できない。さらに、刺激の提示位置は常に刺激呈示用モニターの中央であり、テスト刺激の位置もランダムなため、あらかじめ予測できない。したがって、空間的注意機能の視点からもこのタイプのニューロンの活動は説明できない。以上のことを総合すると、この実験の結果は記憶の意図的制御に関係するニューロンの活動を条件付け的な手法により操作することが可能であるということを示しており、認知型BMIへの可能性を開く結果であると考えられる。
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