Neural mechanisms underlying the regulation of cognition and behavior by local brain temperature

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H03788
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90030:Cognitive science-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Yamamoto Shinya 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90371088)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 脳温度 / 神経科学 / 認知科学

Outline of Final Research Achievements

To elucidate whether and how the local brain temperature affects perception, we measured the somatosensory evoked potentials (SEPs) while varying the cortical temperature. The amplitudes of SEPs increased when the cortical temperature decreased from 38 to 27.5 °C when no antagonist was administered. The negative correlation was plateaued after administering a GABA(A) receptor antagonist. In contrast, the correlation remained negative after administering an AMPA or NMDA receptor antagonist. These results suggest that GABAergic inhibitory inputs contribute to the negative correlation around the physiological cortical temperature.

Free Research Field

神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果は、知覚・認知の情報処理過程において、局所脳温度に応じて神経活動が変化すること、および、その調節に抑制性入力が重要な役割を果たしていることを示すものであった。このことは、知覚・認知において、局所脳温度が新たな情報処理メディエーターとして機能している可能性を示唆しているとともに、感覚過敏などを呈する神経・精神疾患における病態理解に貢献できる可能性を示唆している。