Elucidation of the neural basis of human gravity perception

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K19305
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 谷 恵介 浜松医科大学, 医学部, 特任助教 (20824741)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ヒト / 空間知覚 / 重力方向 / 神経基盤 / MRI / VBM / 経頭蓋電気刺激

Outline of Annual Research Achievements

ヒトが地上で目的の行為を適切に遂行するためには、重力や身体の方向を正確に認識（知覚）することが必要不可欠である。本研究の目的は、身体傾斜、脳の形態解析、経頭蓋直流電気刺激（tDCS）を用いた行動実験を通して、ヒトの重力空間の知覚に寄与する神経基盤を明らかにすことである。本年度は、健常者50名（男性25名、女性25名）を対象に、身体が直立または側方に10度傾斜した姿勢での重力方向および身体軸方向を推定する課題のパフォーマンスを評価するとともに、頭部構造MRIを撮像し、それらのパフォーマンスの個人差と脳の灰白質量が相関する脳領域をVoxel-based morphometry(VBM)解析を用いて探索した。さらに、重力方向・身体軸方向の推定時における視覚情報への依存度も評価し、個々の参加者の視覚依存度と相関する脳領域もVBMにより調べた。その結果、重力方向の推定パフォーマンスならびに視覚依存度と有意に灰白質量が相関する領域は検出されなかったが、身体軸方向の推定パフォーマンスと両側の後頭側頭領域の灰白質量が有意に相関することが認められた。具体的には、身体傾斜によって身体軸方向の推定に誤差が生じてしまう参加者ほど、後頭側頭領域の灰白質量が多い傾向が観察された。この結果は、後頭側頭領域が身体軸方向の知覚に重要な役割を果たしている可能性を示唆する。今後は、身体軸方向の知覚とこの脳領域との因果関係性を確かめるため、tDCSを用いた実験を行っていく予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

予定としていた50名の行動データおよびMRIのデータを取得し、VBMの解析まで終了している。データをまとめ、現在論文に投稿中である。

Strategy for Future Research Activity

今年度の結果に基づき、tDCSを用いて、身体軸方向の知覚と後頭側頭領域の因果関連性を評価していく予定としている。また、得られた結果は、随時、学会発表および学術論文などにより研究成果を発信する予定である。

Causes of Carryover

全参加者の頭部MR画像を浜松医科大学にて新たに撮像する予定であったが、本課題とは別の研究で既に撮像していたMR画像を再利用することができたため、MRIに関わる費用は大幅に少なくなり、未使用額が生じた。これらは、国際誌の論文掲載料や英文校正費、tDCSを用いた実験に関わる費用（消耗品、謝金）等に利用する予定である。