2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of neural mechanism for visual hallucinations of dementia with Lewy bodies with mathematical modelling
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26280093
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
津田 一郎 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10207384)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
合原 一幸 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (40167218)
奈良 重俊 岡山大学, 自然科学研究科, 名誉教授 (60231495)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ホドロジー / 幻覚 / レビー小体型認知症 / 数理モデル / カオス力学系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度構築した側頭葉皮質（IT）－前頭前野－視覚皮質ネットワークの数理モデルのシミュレーションとその結果の分析を中心に行った。アセチルコリンが注意機構に関係するとの文献情報からとくにニコチン作動性の受容体の欠陥による注意機構の減退が幻覚像の選択に関わっている可能性を数理モデルによって調べた。この背側注意機構は視覚イメージの原型モデルの選択とも関係し、入力視覚像からD.マーが提唱した物体に関する三次元モデルを視覚の解釈過程の中で選択することにもかかわるという作業仮説のもとで、シミュレーション結果の機能的解釈を行った。シミュレーションでは、側頭葉ネットワークに記憶している視覚像に対するカオス遍歴が起こり、そのダイナミクスが背側注意機構に駆動された視覚シーンに対する文脈情報である前頭葉からのインデックス情報と整合することで正常な視覚知覚が得られるため、逆にこの二者が不整合であることが、幻覚の神経機構になりうるという結果を得た。さらに、分子情報科学的なモデル構築に向けて神経細胞膜貫通タンパク質としてのアセチルコリン作動性ナトリウムイオンチャンネルに関する分子生物学的な調査研究を行った。また，動的生理学現象をもとにした神経細胞ネットワークの動的活動を観測するための磁気共鳴撮像法（ＭＲＩ）のハイエンド技術である拡散テンソル撮像法（ＤＴＩ）に関する調査研究を行った。更に，統一数理モデル化の端緒として神経細胞の二値状態モデルに基づくリカレント型ネットワークを用いた「三モジュール結合系による脳内多重通信・多重機能同時実行のプロトタイプモデル」の構築を行った。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] How can we see things that are not there?2016
Author(s)
Daniel Collerton, John-Paul Taylor, Ichiro Tsuda, Hiroshi Fujii, Shigetoshi Nara, Kazuyuki Aihara, Yuichi Katori
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Journal Title
Journal of Consciousnes Studies
Volume: 23
Pages: 195-227
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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