2012 Fiscal Year Annual Research Report
社会脳を担う前頭葉ネットワークの解明―微小電極からfMRIまでの垂直的統合研究―
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22220003
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
苧阪 直行 京都大学, 文学研究科, 名誉教授 (20113136)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蘆田 宏 京都大学, 文学研究科, 准教授 (20293847)
福山 秀直 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90181297)
村井 俊哉 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30335286)
船橋 新太郎 京都大学, 学内共同利用施設等, 教授 (00145830)
渡辺 正孝 公益財団法人東京都医学総合研究所, その他部局等, その他 (50092383)
西條 辰義 高知工科大学, 経営学部, 教授 (20205628)
苧阪 満里子 大阪大学, その他の研究科, 教授 (70144300)
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Project Period (FY) |
2010-05-31 – 2015-03-31
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Keywords | 前頭葉 / 社会脳 / ワーキングメモリ / 社会適応障害 / 脳画像法 / 高齢者 |
Research Abstract |
本研究プロジェクトは,社会脳の動作メカニズムを前頭葉機能の観点から解き明かし,また,社会性障害の原因究明と治療法の探求を進めることで,健全で豊かな社会脳の仕組みと再生プロセスを見いだすことを目標として掲げている。平成24年度は,従来の脳活動計測法に加え,脳内神経伝達物質の測定や脳刺激法による脳活動の変調といった先端的技術を駆使することで,社会脳の仕組みに関する新たな知見を得た。PETを用いた研究では,セロトニントランスポーターと不公平感の関係性を検討し,この関係性には,実直性格特性の仲介が重要であることを示した。経頭蓋直流電気刺激法(tDCS)を用いた研究では,自身が所有する財に対して高い価値を見出す行動傾向(賦存効果)と右側下前頭回の関係性を検討し,当該領域の活動促進が賦存効果を高めることを示す結果が得られた。また,本研究の中心的仮説として掲げている脳内ワーキングメモリネットワークによる社会脳の制御機能を捉えるべく,ワーキングメモリと社会生活を彩る感情の相互作用を脳活動の観点から検討した。その結果,扁桃体や黒質といった情動処理を担う脳部位が,ワーキングメモリの負荷に応じて活動を変化させる様相を突き止めた。さらに,高齢者の健全な社会生活を妨げる一要因として知られる認知症の改善に向けた認知訓練の開発につながる知見を得ることに成功した。具体的には,認知抑制機能の一時的な活性化が,ワーキングメモリ機能の向上をもたらし,前頭前野および前部帯状回の活動増加がその基盤であることを突き止めた。社会性障害に関する研究では,自閉症患者の病態として知られる聴覚過敏が,聴覚皮質の機能不全ではなく,前頭皮質が担う注意制御機能不全が原因である可能性を示した。一連の研究を通して,わたしたちの社会行動の基盤となる神経メカニズムと社会適応障害の病理の解明に近づくことができた。
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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
本研究課題が掲げる4つの目標の達成に向けて,十分な成果を上げることができた。目標1(社会的協調(共感)を支える認知・神経基盤の解明)については,従来のfMRIを用いた脳画像法に加え,分子イメージングによる神経伝達物質と社会認知機能の関わりや脳刺激法による脳部位と社会認知機能の因果関係を突き止めたことは大きな進展であると言える。目標2(社会性障害の原因究明と適応をもたらす介入方法の探索)に関しては,自閉症の病態が,前頭葉の注意制御機能の不全であることを明らかにした。この結果は,社会性障害が,前頭葉が担うワーキングメモリ機能の不全に大きく依存することを示すものであり,本研究課題が提唱するワーキングメモリによる社会脳制御仮説を支持する結果が得られたという点で,大きな成果を上げることができたと言える。また,認知症の予防・改善につながる研究成果も,高齢者の社会適応を促す介入法の開発につがることを予見させるものである。目標3(WMと社会脳の相互作用のメカニズムの解明)についても,着実な成果を上げており,ワーキングメモリを支える前頭葉ネットワークが社会脳領域を制御する様相が解明されつつある。これらの研究成果から,社会脳を制御するワーキングメモリのモデル化(目標4)の達成に向けて本研究プロジェクトが順調に進んでいると言える。
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Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究活動を通して,脳刺激法が認知機能の向上を促すことを示す知見が得られた。この効果を高めるためには,従来の認知訓練法と脳刺激法との組み合わによる相乗作用を検討することが重要であると考えられる。そこで,社会性障害の予防法と治療法の確立に向けて,脳刺激法と認知訓練法の組み合わせの効果を探る研究を中心に据えてプロジェクトを推進する。 また,単一細胞レベルから全脳レベルを対象に,前頭葉の制御メカニズムの解明を目指す垂直統合アプローチを本格的に進める。特に,認知制御を担うワーキングメモリに焦点を当て,サルの神経活動とヒトの脳活動とを照らし合わせることでその詳細な制御メカニズムの全容解明に取り組む。
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[Journal Article] Effects of sports participation on psychiatric symptoms and brain activations during sports observation in schizophrenia.2014
Author(s)
Takahashi, H., Sassa, T., Shibuya, T., Kato, M., Koeda, M., Murai, T., Matsuura, M., Asai, K., Suhara, T., & Okubo, Y.
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Journal Title
Translational Psychiatry
Volume: 20
Pages: e96
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Landscape of protein-protein interactions in Drosophila immune deficiency signaling during bacterial challenge.2013
Author(s)
Fukuyama, H., Verdier, Y., Guan, Y., Makino-Okamura, C., Shilova, V., Liu, X., Maksoud, E., Matsubayashi, J., Haddad, I., Spirohn, K., Ono, K., Hetru, C., Rossier, J., Ideker, T., Boutros, M., Vinh, J., & Hoffmann, J. A.
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 110
Pages: 10717-10722
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Differential roles for parietal and occipital cortices in visual working memory.2012
Author(s)
Matsuyoshi, D., Ikeda, T., Sawamoto, N., Kakigi, R., Fukuyama, H., & Osaka, N.
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 7
Pages: e38623
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Dissociable neural activations of conscious visibility and attention.2012
Author(s)
Tsubomi, H., Ikeda, T., Hanakawa, T., Hirose, N., Fukuyama, H., & Osaka, N.
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Journal Title
Journal of Cognitive Neuroscience
Volume: 24
Pages: 496-506
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Functional Magnetic Resonance Imaging Analysis of Food-Related Brain Activity in Patients with Lipodystrophy Undergoing Leptin Replacement Therapy.2012
Author(s)
Aotani, D., Ebihara, K., Sawamoto, N., Kusakabe, T., Aizawa-Abe, M., Kataoka, S., Sakai, T., Iogawa, H., Ebihara, C., Fujikura, J., Hosoda, K., Fukuyama, H., & Nakao, K.
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Journal Title
The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism
Volume: 97
Pages: 3663-3671
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Toward the realization of a better aged society: messages from gerontology and geriatrics.2012
Author(s)
Arai H, Ouchi Y, Yokode M, Ito H, Uematsu H, Eto F, Oshima S, Ota K, Saito Y, Sasaki H, Tsubota K, Fukuyama H, Honda Y, Iguchi A, Toba K, Hosoi T, Kita T, Aging MoSf
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Journal Title
Geriatrics & Gerontology International
Volume: 12
Pages: 16-22
DOI
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[Journal Article] Asymmetric bilateral effect of the supplementary motor area proper in the human motor system.2012
Author(s)
Kikuchi, T., Matsumoto, R., Mikuni, N., Yokoyama, Y., Matsumoto, A., Ikeda, A., Fukuyama, H., Miyamoto, S., & Hashimoto, N.
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Journal Title
Clinical Neurophysiology
Volume: 123
Pages: 324-334
DOI
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[Journal Article] Parieto-frontal network in humans studied by cortico-cortical evoked potential.2012
Author(s)
Matsumoto R, Nair DR, Ikeda A, Fumuro T, Lapresto E, Mikuni N, Bingaman W, Miyamoto S, Fukuyama H, Takahashi R, Najm I, Shibasaki H, Lüders HO
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Journal Title
Human Brain Mapping
Volume: 33
Pages: 2856-2872
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Lack of association between BST1 polymorphisms and sporadic Parkinson's disease in a Japanese population.2012
Author(s)
Miyake Y, Tanaka K, Fukushima W, Kiyohara C, Sasaki S, Tsuboi Y, Yamada T, Oeda T, Shimada H, Kawamura N, Sakae N, Fukuyama H, Hirota Y, Nagai M, Group FKPsDS
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Journal Title
Journal of Neurological Sciences
Volume: 323
Pages: 162-166
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] SNCA polymorphisms, smoking, and sporadic Parkinson's disease in Japanese.2012
Author(s)
Miyake Y, Tanaka K, Fukushima W, Kiyohara C, Sasaki S, Tsuboi Y, Yamada T, Oeda T, Shimada H, Kawamura N, Sakae N, Fukuyama H, Hirota Y, Nagai M, Group FKPsDS
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Journal Title
Parkinsonism and Related Disorders
Volume: 18
Pages: 557-561
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] UCHL1 S18Y variant is a risk factor for Parkinson's disease in Japan.2012
Author(s)
Miyake Y, Tanaka K, Fukushima W, Kiyohara C, Sasaki S, Tsuboi Y, Yamada T, Oeda T, Shimada H, Kawamura N, Sakae N, Fukuyama H, Hirota Y, Nagai M, Group FKPsDS
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Journal Title
BMC Neurology
Volume: 12
Pages: 62
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Abnormal asymmetry of white matter integrity in schizophrenia revealed by voxelwise diffusion tensor imaging.2012
Author(s)
Miyata J, Sasamoto A, Koelkebeck K, Hirao K, Ueda K, Kawada R, Fujimoto S, Tanaka Y, Kubota M, Fukuyama H, Sawamoto N, Takahashi H, Murai T
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Journal Title
Human Brain Mapping
Volume: 33
Pages: 1741-1749
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Dietary patterns and risk of Parkinson's disease: a case-control study in Japan.2012
Author(s)
Okubo H, Miyake Y, Sasaki S, Murakami K, Tanaka K, Fukushima W, Kiyohara C, Tsuboi Y, Yamada T, Oeda T, Shimada H, Kawamura N, Sakae N, Fukuyama H, Hirota Y, Nagai M, Group FKPsDS
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Journal Title
European Journal of Neurology
Volume: 19
Pages: 681-688
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Diagnosis of moyamoya disease using 3-T MRI and MRA: value of cisternal moyamoya vessels.2012
Author(s)
Sawada, T., Yamamoto, A., Miki, Y., Kikuta, K. I., Okada, T., Kanagaki, M., Kasahara, S., Miyamoto, S., Takahashi, J. C., Fukuyama, H., & Togashi, K.
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Journal Title
Neuroradiology
Volume: 54
Pages: 1089-1097
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Temporal Lobe Epilepsy with Amygdala Enlargement: A Morphologic and Functional Study.2012
Author(s)
Takaya S, Ikeda A, Mitsueda-Ono T, Matsumoto R, Inouchi M, Namiki C, Oishi N, Mikuni N, Ishizu K, Takahashi R, Fukuyama H
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Journal Title
Journal of Neuroimaging
Volume: 24
Pages: 54-62
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Silica-based, compact and variable-optical-attenuator integrated coherent receiver with stable optoelectronic coupling system.2012
Author(s)
Tsunashima S, Nakajima F, Nasu Y, Kasahara R, Nakanishi Y, Saida T, Yamada T, Sano K, Hashimoto T, Fukuyama H, Nosaka H, Murata K
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Journal Title
Optical Express
Volume: 20
Pages: 27174-27179
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Honesty mediates the relationship between serotonin and reaction to unfairness.2012
Author(s)
Takahashi, H., Takano, H., Camerer, C. F., Ideno, T., Okubo, S., Matsui, H., Tamari, Y., Takemura, K., Arakawa, R., Kodaka, F., Yamada, M., Eguchi, Y., Murai, T., Okubo, Y., Kato, M., Ito, H., & Suhara, T.
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Journal Title
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 13
Pages: 4281-4284
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Norepinephrine in the brain is associated with aversion to financial loss.2012
Author(s)
Takahashi, H., Fujie, S., Camerer, C., Arakawa, R., Takano, H., Kodaka, F., Matsui, H., Ideno, T., Okubo, S., Takemura, K., Yamada, M., Eguchi, Y., Murai, T., Okubo, Y., Kato, M., Ito, H., Suhara, T.
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Journal Title
Molecular Psychiatry
Volume: 18
Pages: 3-4
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] An important word automatically catches eyes: A study with a dual task paradigm.2013
Author(s)
Osaka, N., Minamoto, T., Azuma, M., Yaoi, K., & Osaka, M.
Organizer
17th European Conference on Eye Movements (ECEM)
Place of Presentation
Lund, Sweden.
Year and Date
20130813-20130813
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[Presentation] Neural correlates of perceptual pleasure and Aha experiences triggered by perceptual flips in ambiguous images2013
Author(s)
Stevanov, J., Uesaki, M., Ashida, H., Carlson, T., Cupchik, G.,& Kitaoka, A.
Organizer
日本視覚学会2013年冬季大会
Place of Presentation
東京都 工学院大学
Year and Date
20130125-20130125
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[Presentation] 視知覚と脳2012
Author(s)
蘆田宏
Organizer
京都哲学会平成24年度公開講演会
Place of Presentation
京都府 京都大学
Year and Date
20121103-20121103
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[Presentation] Neural correlates of perceptual pleasure and “Aha” experiences triggered by perceptual flips in ambiguous images.2012
Author(s)
Stevanov, J., Uesaki, M., Ashida, H., Carlson, T., Cupchik, G., and Kitaoka, A.
Organizer
ECVP 2012
Place of Presentation
Alghero, Italy
Year and Date
20120906-20120906
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[Presentation] The influence of working memory task to experimental heat pain.2012
Author(s)
Nakae, A., Endo, K., Sakurai, T., Hagihira, S., Shibata, M., Osaka, M., & Mashimo, T.
Organizer
14th World Congress on Pain
Place of Presentation
Milano
Year and Date
20120828-20120828
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[Presentation] For female eyes only: Comparing the effects of enlarging eyes and irises on facial attractiveness.2012
Author(s)
Tanabe-Ishibashi, A., Takahashi, M., Katsuhara, M., Kuraguchi, K., & Ashida, H.
Organizer
CogSci 2012
Place of Presentation
Sapporo, Japan
Year and Date
20120804-20120804
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[Presentation] A striatal network and dopaminergic regulation affect how we get along with others.2012
Author(s)
Toru, I., Sawamoto, N., Tabu, H., Okada, T., Togashi, K., & Fukuyama, H.
Organizer
OHBM 2012 Annual Meeting Organization for Human Brain Mapping
Place of Presentation
Beijing, China
Year and Date
20120613-20120613
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