2021 Fiscal Year Research-status Report
Research on elucidation of cognitive function involving the internal model of the cerebellum
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21K11282
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science |
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Principal Investigator |
本多 武尊 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基盤技術支援センター, 主任研究員 (20761307)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 内部モデル / 小脳 / ウィスコンシンカード分類課題 / プリズム適応課題 / 順モデル / 逆モデル / 認知機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
小脳は学習を行うことで内部モデルを構築し、日常の運動をスムーズに行うことを実現していると考えられている。また、先行研究で内部モデル情報を切り替えられる機能を発見している。そこで、本研究では、小脳で学習され形成される内部モデルが認知機能とどのような関係があるのかを学術的な問いとして、ヒトの行動実験で明らかにし(実験研究)、その結果に基づいて、理論的枠組みを構築し、機能評価のためのクリニカルインデックスを開発する(理論研究)。このクリニカルインデックスを使用して小脳に障害のある患者ついて分布を調査し認知機能に関する小脳の障害を明らかにする(臨床研究)。以上の融合的研究により、小脳の内部モデル機能が関与する認知機能メカニズムの解明を目的として研究を進める。
当該年度はCOVID-19感染拡大の影響が予想以上にとても大きく、新規の被験者数を増やすことが困難な状況であった。しかしながら、ヴァーチャルリアリティー(仮想現実：VR)技術と赤外線センサによるモーションキャプチャー技術を応用したシステムの開発が進み、VRのゴーグルを外すことなく運動学習の計測と心理学テストを切り替えて行える機能を実現した。さらに、眼球運動計測により注視点を計測できるように開発の設計を行い、順調に機器開発が進んでいる。さらに、基礎的な理論的枠組みとして構築した理論式をベースにした理論モデルの計算機シミュレーションを行えるように環境構築を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
COVID-19の影響があり、機器開発のための被験者数を増やすことができなかったが、注視点の計測に成功しウィスコンシンカード分類課題について眼球運動でも遂行できるシステムが完成し、理論研究においても小脳疾患の未知なる病態進展があったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
健常者や脊髄小脳変性症患者を中心に被験者数を増やし、データ収集と解析を進め、そのデータを基にした理論的枠組みの完成へと進めていく。また、それらの成果を論文にまとめていく。
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| Causes of Carryover |
(次年度使用額が生じた理由) 使用予定であったVRシステムやモーションキャプチャーシステムに希望する機能が次年度に追加されて販売されるので、本年度は購入を見送った。また、VRシステムを制御するためのノート型計算機のスペックがVRに対応するため急速に上がっている。OSが新しくなったこともあり、機器がそろったところで計算機を購入するため、その購入も見送った。
(使用計画) 次年度では、最新VR機器、解析用の計算機とソフトウェアに加えて、システム制御用ソフトウェアと大規模シミュレーション用計算機を購入する計画である。
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| Remarks |
本多武尊 「学習」をめぐる小脳の理論研究：基礎から臨床まで 名古屋大学 GTRセミナー
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