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2021 Fiscal Year Research-status Report

Elucidation of the neural basis of human gravity perception

Research Project

Project/Area Number 20K19305
Research InstitutionOtemon Gakuin University

Principal Investigator

谷 恵介  追手門学院大学, 心理学部, 特任助教 (20824741)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsヒト / 重力空間知覚 / 脳形態解析 / 脳刺激 / 身体軸 / MRI / 身体傾斜 / 経頭蓋磁気刺激
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、身体傾斜、脳の形態解析、脳刺激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。2020年度に実施した脳形態解析において、身体軸方向の推定能力と右後側頭回の灰白質量が有意に相関するという知見が得られた。これに基づき、本年度は脳刺激を用いてその因果関係性を評価することを目指した。COVID-19の影響もあり、本年度は予備検討のみの実施となったが、当初予定していたtDCSではなく、(局所的に脳を刺激可能な)rTMS装置ならびに光学ナビゲーションシステムを併用した実験環境を新たに構築した。また、これまで使用していた液晶ディスプレイに代わり、ヘッドマウントディスプレイを用いても身体軸方向推定課題で同様のパフォーマンスが観察可能なことを確認した。2022年度は、本実験を開始し、身体軸方向の知覚と右中後頭回の因果関連性を検証する予定である。
上記の研究に加え、重力空間知覚における視覚依存性と小脳の因果関連性を検証する実験も予備的に行った。4名の健常成人を対象に、小脳虫部または左もしくは右側の小脳半球へtDCS(陽極刺激、 2mA、 10分)を付加し、その前後で重力方向を推定する課題(Subjective visual vertical: SVV)を実施した。SVV課題中には、課題とは無関係な視覚外乱が無い・有りの条件が含まれ、外乱有り条件から無し条件でのSVVを差し引くことで、視覚依存性を定量した。その結果、偽刺激(実際には脳は刺激されていない)条件に比べて、虫部刺激条件では視覚依存性が増大した。一方で、左または右小脳半球刺激条件では、虫部刺激条件に比べて、視覚依存性の増大は小さい傾向であった。2022年度は、参加者を増やすとともに、tDCSからrTMSの変更し、小脳虫部と視覚依存性の関連性を検証する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19の影響により、実験を実施することが困難であった。そのため、本研究課題の2つ目の項目である、「健常者を対象とした重力空間知覚と脳領域の因果関連性の検証」はまだ予備的検討にとどまっている状態である。

Strategy for Future Research Activity

今年度は、rTMSを用いて、身体軸方向の知覚と右後頭側頭回の因果関連性を検証する予定としている。また、小脳虫部と重力空間知覚の視覚依存性の関連性についてもrTMSを用いて評価する。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

COVID-19の影響により、実験が実施することが難しかった。2022年度、実験を実施する予定である。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Dynamic arm movements attenuate the perceptual distortion of visual vertical induced during prolonged whole-body tilt2021

    • Author(s)
      Tani Keisuke、Yamamoto Shinji、Kodaka Yasushi、Kushiro Keisuke
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Pages: e0250851

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0250851

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Neuroanatomical correlates of the perception of body axis orientation during body tilt: a voxel-based morphometry study2021

    • Author(s)
      Tani Keisuke、Tanaka Satoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 14659

    • DOI

      10.1038/s41598-021-93961-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Neural substrate underlying body-centered spatial coding during whole-body tilt: A neuropsychological study2022

    • Author(s)
      Keisuke Tani, Shintaro Iio, Masato Kamiya, Kohei Yoshizawa, Takashi Shigematsu, Ichiro Fujishima, Satoshi Tanaka
    • Organizer
      日本神経科学会
  • [Presentation] 頭部の傾きに依存した自己中心視空間記憶の変調2021

    • Author(s)
      谷恵介、田中悟志
    • Organizer
      日本基礎心理学会
  • [Presentation] ヒト空間識に関する基礎研究の紹介2021

    • Author(s)
      谷恵介
    • Organizer
      基礎理学療法学会 第5回若手研究者ネットワークシンポジウム
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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