2011 Fiscal Year Annual Research Report
皮質脳波記録法を用いた視覚学習に伴う脳機能マップの可塑性の検証
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative studies of neural mechanisms and advanced information technologies for perception of material and surface qualities |
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| Project/Area Number |
23135512
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
川嵜 圭祐 新潟大学, 医歯学系, 助教 (60511178)
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| Keywords | 認知脳科学 / 視覚認知学習 / 皮質脳波記録法 / 大脳生理学 / マカクザル |
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| Research Abstract |
大脳皮質の機能単位と考えられているコラム構造、ドメイン構造などの機能モジュールが認知学習を習得する際にどのような機能的な変化を引き起こしているのか明らかにするために、高い時空間分解能で神経活動が計測できる皮質脳波(Electrocorticogram (ECoG))法をサル下側頭葉皮質に適用して、質感知覚、情報処理の経験依存的な側面を明らかにすることを目的とする。
(1)ECoG法によって上側頭溝を含む下側頭葉皮質の視覚モジュールマップを同定する、
(2)サルが訓練によって、色、形、動きを組み合わせてつくりだされる新規物体カテゴリ学習を習得できるか行動学的に検証する、
(3)学習に伴う機能マップの変化を同定する、
を具体的な下位課題とする。本年度は(1)について、下側頭葉皮質での長期ECoG法を確立して、広範囲における視覚応答の伝搬様式を高時空間分解能で可視化することに成功した。その結果、視覚応答はいくつかの速度、方向の異なる活動伝搬が複数回繰り返す様子として捉えられた。この結果は、過去の形態学的研究、あるいは単一細胞の応答潜時を調べた研究などから示唆されてきた階層的な視覚モジュールの形成過程について、動的な繰り返し現象というこれまでにない観点から、新しい知見を与える可能性がある。現在、活動伝搬様式を定量化する方法を検討中である。(2)(3)については2頭のサルで新規物体カテゴリ学習の基本形となる対連合学習の訓練を終了した。
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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
サル下側頭葉皮質で長期ECoG記録を確立できたこと。ECoG法によって色、顔処理の視覚モジュールを同定できたこと。視覚モジュールの部位を特定するだけではなく、各モジュールに応答が伝搬してくる様子、モジュールの活動が広がっていく様子を可視化できた。またすでに2頭のサルにおいて新規物体カテゴリ学習の基本形となる対連合学習の訓練をほぼ終了したためおおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
ECoG法による高時空間分解能での視覚応答の伝搬様式の解析をすすめて論文にまとめる。同時に行動実験もスケジュール通りにすすめていく。論文で確立した解析、記録方法を適用して学習時の変化を同定する。
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[Journal Article] Intrasulcal electrocorticography in macaque monkeys with minimally invasive neurosurgical protocols2011
Author(s)
Matsuo T, Kawasaki K, Osada T, Sawahata H, Suzuki T, Shibata M, Miyakawa N, Nakahara K, Iijima A, Sato N, Kawai K, Saito N, Hasegawa I
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Journal Title
Frontiers in Systems Neuroscience
Volume: 5
DOI
Peer Reviewed
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