2016 Fiscal Year Annual Research Report
問題解決課題時の前頭葉細胞における予測符号化仮説に基づく神経過程の解明
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26290001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
虫明 元 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80219849)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 運動野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
日本サルを訓練して、数の認知操作課題、両手の操作課題を訓練して課題遂行中のサルより神経細胞活動,局所電場電位を記録解析した。両手の動作は順序動作となり、色で明示的に指示されて行うボトムアップ課題と、自分で操作を決めるトップダウン課題に分けて解析を行った。両手の操作に関して,補足運動野、前補足運動野の細胞活動、および局所電場電位を解析した。ボトムアップ条件では、相対的にガンマ波が強く、情報は外部から与えられて、動作を決定していた。それに対して 自分で明示的な指示なく動作を決めて行うトップダウン課題では、ベータ波が相対的に強く、外部の指示でなく、自ら計画した運動を行っていた。bベータ波のトップダウン条件下での強度は、パフォーマンスと関連していた。すなわち通常はベータ波が強いが、これが減弱すると間違った行動選択の頻度が増えた。ベータとガンマ波の条件間での相反性が強いほど安定したパフォーマンスであった。この二つの条件の差を、補足運動野、前補足運動野に関して解析した。その結果、前方の領域が、よりトップダウンとボトムアップでベータ ガンマの相反性の活動差が明確に見られた。後方の補足運動野でも 相反性は見られたが、前方ほどには明確でなかった。運動を行う手の左右差も見られた。対側でガンマ波、同側でベータ波が認められた。行動の状況を局所電場電位が周波数依存的に反映しているようなので、さらに他の領域、前頭前野、運動前野、一次運動野、頭頂連合野も含めて今後解明を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
トップダウン条件とボトムアップ条件の二つの条件の差を、補足運動野、前補足運動野に関して解析したが、今後は運動前野。前頭前野、一次運動野も含めて、条件による違いと、課題における左右差なども領域差が判明した。局所電場電位は広くみられることが多く、近傍の領域で 左右差や 条件差が異なることは意外であった。また 予備的結果ではあるが、シータ波も課題進行に伴いに認められることがわかり 当初の計画以上に様々な新しい現象を発見でき来たことが 計画以上の進展と判断した理由である。
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| Strategy for Future Research Activity |
トップダウン条件とボトムアップ条件の二つの条件の差を、補足運動野、前補足運動野に関して解析したが、今後は運動前野。前頭前野、一次運動野も含めて、条件による違いと、課題における左右差なども領域差が判明した。局所電場電位は広くみられることが多く、近傍の領域で 左右差や 条件差が異なることは意外であった。前方の領域が、よりトップダウンとボトムアップでベータ ガンマの相反性の活動差が明確に見られた。このような発見に基づいて行動の状況を局所電場電位が周波数依存的に反映しているようなので、さらに他の領域も含めて今後解明を進める。
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| Causes of Carryover |
実験に用いる動物を購入する計画があったが、適切な動物が見つからなかったために次年度に持ち越すことになった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度に適切な動物を探して年度の初めて購入する計画である。また関連してそのために必要となる実験器具を購入する予定である。
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