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2014 Fiscal Year Annual Research Report

小脳と基底核による時間情報の処理機構

Research Project

Project/Area Number 23300139
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

田中 真樹  北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90301887)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords時間情報 / 小脳核 / 線条体 / ニューロン活動 / ドーパミン / アセチルコリン / 霊長類
Outline of Annual Research Achievements

時間知覚や運動タイミングの制御には、大脳基底核と小脳が重要である。本研究では、大脳-基底核ループや大脳-小脳連関によって処理されると考えられている時間情報を具体的な行動や神経活動としてとらえるとともに、これらのパラメータ調節に基底核や小脳で知られている特徴的な局所回路がどう関与しているのか、線条体や小脳核への薬物投与による行動への影響を調べることで明らかにすることを試みた。
最終年度にあたる平成26年度は、これまでの研究成果をまとめるとともに、不足していたデータ収集を重点的におこなった。手がかり刺激の後、一定の時間が経過した後に自発的に眼球運動をするようにサルを訓練し、運動タイミングによって、時間経過をモニターする神経機構を調べた。線条体から時間経過とともに増大する活動が記録されており、また、その上昇率が再現時間によって異なることを見出している。小脳歯状核では、再現時間に関係なく、運動に約500ミリ秒先行して上昇する神経活動が記録されており、これらの定量解析を進めて論文を執筆している。また、線条体の記録部位にドーパミンあるいはアセチルコリン受容体へのリガンドを微量注入し、神経モジュレータの計時における役割を探ったところ、ドーパミンおよびニコチン性アセチルコリン受容体の拮抗薬で再現時間が短縮すること、ムスカリン性受容体のリガンドでは反応時間に変化が無いことを見出しており、こちらに関しては論文投稿準備中である。なお、これらの研究成果についてはすでに学会発表を行っている。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 3 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Two types of neurons in the primate globus pallidus external segment play distinct roles in antisaccade generation.2015

    • Author(s)
      Yoshida, A. & Tanaka, M.
    • Journal Title

      Cereb. Cortex

      Volume: Advanced online publication Pages: ‐

    • DOI

      doi:10.1093/cercor/bhu308

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Application of radiosurgical techniques to produce a primate model of brain lesions.2015

    • Author(s)
      Kunimatsu, J., Miyamoto, N., Ishikawa, M., Shirato, H. & Tanaka, M.
    • Journal Title

      Front. Syst. Neurosci.

      Volume: 9 Pages: 67-67

    • DOI

      doi:10.3389/fnsys.2015.00067

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Different neuronal computations of spatial working memory for multiple locations within versus across visual hemifields.2014

    • Author(s)
      Matsushima, A. & Tanaka, M.
    • Journal Title

      J. Neurosci.

      Volume: 34 Pages: 5621-5626

    • DOI

      doi:10.1523/JNEUROSCI.0295-14.2014

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Differential neuronal representation of spatial attention dependent on relative target locations during multiple object tracking.2014

    • Author(s)
      Matsushima, A. & Tanaka, M.
    • Journal Title

      J. Neurosci.

      Volume: 34 Pages: 9963-9969

    • DOI

      doi:10.1523/JNEUROSCI.4354-13.2014

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Effects of electrical microstimulation to the primate cerebellar dentate nucleus on the detection of stimulus omission in the missing oddball paradigm.2015

    • Author(s)
      植松明子、田中真樹
    • Organizer
      第92回日本生理学会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-23
  • [Presentation] Spatiotemporal adaptation of predictive saccades in monkeys.2015

    • Author(s)
      伊藤健史、田中真樹
    • Organizer
      第92回日本生理学会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-21
  • [Presentation] 大脳小脳連関と高次機能2015

    • Author(s)
      田中真樹
    • Organizer
      平成26年度京大霊長研共同利用研究会
    • Place of Presentation
      京都大学霊長類研究所(犬山市)
    • Year and Date
      2015-03-13
    • Invited
  • [Presentation] Neural mechanisms of temporal monitoring and prediction2014

    • Author(s)
      田中真樹
    • Organizer
      2014年度包括型脳科学研究推進支援ネットワーク冬のシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-12-13
    • Invited
  • [Presentation] Role of the primate thalamus in temporal prediction.2014

    • Author(s)
      Matsuyama K. & Tanaka M.
    • Organizer
      2014 International Symposium “Vision, Memory, Thought”
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-12-06
  • [Presentation] Neurons in the primate central thalamus predicting the timing of periodic stimulus.2014

    • Author(s)
      Matsuyama K. & Tanaka M.
    • Organizer
      Society for Neuroscience, 2014.
    • Place of Presentation
      ワシントンコンベンションセンター(米国,Washington DC)
    • Year and Date
      2014-11-18
  • [Presentation] Contribution of the cerebellar dentate nucleus to the generation of anti-saccades.2014

    • Author(s)
      Kunimatsu J., Suzuki T & Tanaka M.
    • Organizer
      Society for Neuroscience, 2014.
    • Place of Presentation
      ワシントンコンベンションセンター(米国,Washington DC)
    • Year and Date
      2014-11-15
  • [Presentation] 計時と予測の神経機構2014

    • Author(s)
      田中真樹
    • Organizer
      日本神経回路学会オータムスクール(ASCONE)
    • Place of Presentation
      かたくら諏訪湖ホテル(諏訪市)
    • Year and Date
      2014-11-02
    • Invited
  • [Presentation] 2つの時間課題でのサル小脳歯状核の神経活動の比較2014

    • Author(s)
      植松明子、田中真樹
    • Organizer
      日本神経回路学会オータムスクール(ASCONE)
    • Place of Presentation
      かたくら諏訪湖ホテル(諏訪市)
    • Year and Date
      2014-11-01
  • [Presentation] Anti-saccade signals in the primate cerebellar dentate nucleus.2014

    • Author(s)
      Kunimatsu J., Suzuki T & Tanaka M.
    • Organizer
      2014年日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-11
  • [Presentation] Neuronal correlates of temporal prediction in the primate central thalamus2014

    • Author(s)
      Matsuyama K. & Tanaka M.
    • Organizer
      2014年日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • Year and Date
      2014-09-11
  • [Presentation] 予測性眼球運動の空間および時間学習2014

    • Author(s)
      伊藤健史、田中真樹
    • Organizer
      日本生理学会北海道地方会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2014-08-30
  • [Presentation] 眼球運動における時空間予測の学習2014

    • Author(s)
      伊藤健史、田中真樹
    • Organizer
      第8回Motor control研究会
    • Place of Presentation
      つくば大学 (つくば市)
    • Year and Date
      2014-08-08
  • [Book] 「高次脳機能と小脳」In: Annual Review神経20152015

    • Author(s)
      植松明子、田中真樹
    • Total Pages
      299
    • Publisher
      中外医学社
  • [Book] 南山堂医学大辞典(第20版)(分担執筆)2015

    • Author(s)
      田中真樹
    • Total Pages
      3101
    • Publisher
      南山堂
  • [Book] 「聴覚・前庭系」In: 心理学辞典2014

    • Author(s)
      田中真樹
    • Total Pages
      1088
    • Publisher
      誠心書房

URL: 

Published: 2016-06-01  

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