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コンフリクトコストに対する調和・不調和情報シーケンス効果の神経基盤の研究

計画研究

研究領域人工知能と脳科学の対照と融合
研究課題/領域番号 16H06564
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

田中 啓治  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (00221391)

研究期間 (年度) 2016-06-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
76,180千円 (直接経費: 58,600千円、間接経費: 17,580千円)
2020年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2019年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2018年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2017年度: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2016年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
キーワード認知制御 / 前頭眼窩野 / 認知機能 / 前頭前野 / fMRI / 葛藤コスト / 前頭眼窩皮質 / 背外側前頭前野 / 多変量パターン解析 / フラットマップ / 作業セット / 慣性 / 反応時間 / 磁化率アーチファクト / マルチバンド法 / スライス内高速化法 / 神経科学 / インプレーンアクセラレーション
研究成果の概要

認知制御が刻々の状況に動的に順応する機序を明らかにするため、競合課題遂行中にfMRI測定を行なった。刺激の色により指定される方向のボタンを押す課題で被験者を訓練した。色で指定されるのと同じ(一致条件)または反対(不一致条件)の方向を指す矢印、または矢頭なしの線分(中立条件)を色刺激の上に置いて課題遂行を部分的に妨害した。右前頭眼窩皮質外側部の活動パターンは、前試行の条件(一致/中立)と、現試行の条件(一致/不一致)を表現した。そして、競合コストが前試行の条件(一致/中立)に依存する強さは、その被験者の眼窩皮質における前試行条件表現の強さに負相関し、現試行条件表現の強さに正相関した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

中立条件を追加した競合課題遂行中にfMRI測定を行なった結果、前頭眼窩皮質外側部が前試行において活性化し使ったタスクセットの数を表現し、これを現試行の認知制御に用いていることを示した。そして、「前頭眼窩皮質外側部は、内的な情報だけで決まる内的な課題遂行状態(task state)を表現することにより認知制御に貢献する」という新しい考えを提案し、前頭前野機能分化研究の新しい展開を促し、AI研究に新しいヒントを示した。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] 中国科学技術大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] A role of the lateral prefrontal cortex in the congruency sequence effect revealed by transcranial direct current stimulation2021

    • 著者名/発表者名
      Nan Li, Ying Wang, Fang Jing, Rujing Zha, Zhengde Wei, Li-Zhuang Yang, Xiujuan Geng, Keiji Tanaka, Xiaochu Zhang
    • 雑誌名

      Psychophysiology

      巻: 58(5) 号: 5

    • DOI

      10.1111/psyp.13784

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 将棋騎士の直観2020

    • 著者名/発表者名
      田中啓治
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 38 ページ: 165-168

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] 特集 小脳と大脳-Masao Itoのレガシー 行動認知制御の神経科学-前頭前野内の機能分化2019

    • 著者名/発表者名
      田中啓治
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE

      巻: 71 号: 12 ページ: 1357-1371

    • DOI

      10.11477/mf.1416201455

    • ISSN
      1344-8129, 1881-6096
    • 年月日
      2019-12-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Face representations via tensorfaces of various complexities2019

    • 著者名/発表者名
      Lehky SR, Phan AH, Cichocki A, Tanaka K
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 32 号: 2 ページ: 281-329

    • DOI

      10.1162/neco_a_01258

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The role of primate prefrontal cortex in bias and shift between visual dimensions2019

    • 著者名/発表者名
      Mansouri FA, Buckley MJ, Fehring DJ, Tanaka K
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 30 号: 1 ページ: 85-99

    • DOI

      10.1093/cercor/bhz072

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploration of Human Visual Cortex Using High Spatial Resolution Functional Magnetic Resonance Imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Cheng K
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 印刷中 ページ: 4-9

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2016.11.018

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The neural system of postdecision evaluation in rostral frontal cortex during problem-solving tasks.2016

    • 著者名/発表者名
      Wan X, Cheng K, Tanaka K.
    • 雑誌名

      eNeuro

      巻: 3 号: 4 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1523/eneuro.0188-16.2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neural representation for object recognition in inferotemporal cortex.2016

    • 著者名/発表者名
      Lehky SR, Tanaka K
    • 雑誌名

      Curr. Opinion Neurobiol.

      巻: in press ページ: 23-35

    • DOI

      10.1016/j.conb.2015.12.001

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Energization of cognitive modes by the medial prefrontal cortex (area 9m) in Wisconsin Card Sorting Test (WCST)2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K
    • 学会等名
      Annual Science meeting of the ARC Center of Excellence for Integrative Brain Function
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural substrates of intuition in shogi and soccer experts2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K
    • 学会等名
      Australasian Neuroscience Society 2018 Annual Scientific Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Category selectivity in the human face-selective cortex assessed with columnar resolution fMRI2018

    • 著者名/発表者名
      Tanskanen T, Kao CH, Waggoner RA, Ueno K, Tanaka K, Cheng K
    • 学会等名
      ISMRM Japanese Chapter 2nd Scientific Meeting, Wako
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of motion effects on physiological noise correction in fMRI studies2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki C, Waggoner RA, Haruhana K, Tanaka K
    • 学会等名
      ISMRM Japanese Chapter 2nd Scientific Meeting, Wako
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of combining method for RF array coil data in fMRI study2018

    • 著者名/発表者名
      Haruhana K, Suzuki C, Tanaka K, Ueno K
    • 学会等名
      ISMRM Japanese Chapter 2nd Scientific Meeting, Wako
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Simulations of various numerical leg models to ensure safety during parallel transmission MRI2018

    • 著者名/発表者名
      Gupta S, Tanaka K, Waggoner RA
    • 学会等名
      ISMRM Japanese Chapter 2nd Scientific Meeting, Wako
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Object recognition in inferotemporal cortex: from visual features to semantics2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K
    • 学会等名
      2017 Qufu Vision Science Conference, Qufu, China
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Object recognition in inferotemporal cortex: from visual features to semantics2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K
    • 学会等名
      Asian-Pacific Conference on Vision, Tainan, Taiwan
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Variation of RF-induced temperature increase in a phantom: comparison of numerical simulations, MR thermometry and measurements from temperature sensors2017

    • 著者名/発表者名
      Gupta S, Waggoner RA, Tanaka K, Cheng K
    • 学会等名
      ISMRM 25TH Annual Meeting and Exhibition, Honolulu
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-Resolution fMRI of the visual system at 3T using Zoomed Excitation via Tx-SENSE2017

    • 著者名/発表者名
      Waggoner RA, Ueno K, Pfeuffer J, Tanaka K, Cheng K
    • 学会等名
      ISMRM 25TH Annual Meeting and Exhibition, Honolulu
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstructing Perceived Faces from Human Brain Activity2017

    • 著者名/発表者名
      Lam AM, Tanskanen T, Kao CHT, Kuno Y, Tanaka K, Cheng K
    • 学会等名
      The 40th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Chiba
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒトfMRI撮像における被験者状態監視システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      Haruhana K, Suzuki C, Tanaka K, Ueno K
    • 学会等名
      第1回ヒト脳イメージング研究会, 町田
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヒトfMRI研究のための被験者眼球運動計測システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      Ueno K, Matsuda K, Haruhana K, Suzuki C, Tanaka K
    • 学会等名
      第1回ヒト脳イメージング研究会, 町田
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Optimization of head motion parameter regression procedure in the data preprocessing for fMRI studies2017

    • 著者名/発表者名
      Ueno K, Suzuki C, Haruhana K, Tanaka K
    • 学会等名
      第45回日本磁気共鳴医学会大会, 宇都宮
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] RF-induced temperature increase in a phantom: comparison of numerical simulations, MR Thermometry and temperature sensor measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Gupta S, Cheng K, Tanaka K, Waggoner RA
    • 学会等名
      第45回日本磁気共鳴医学会大会, 宇都宮
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Serial autocorrelations and multiband fMRI2016

    • 著者名/発表者名
      Waggoner RA, Tanskanen T, Tanaka K, Cheng K
    • 学会等名
      第44回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ、埼玉県さいたま市
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effect of load size and load position on coupling between the elements of an array coil2016

    • 著者名/発表者名
      Gupta S, Waggoner RA, Tanaka K, Cheng K
    • 学会等名
      第44回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ、埼玉県さいたま市
    • 年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Columnar organization of face orientation procession I human occipital face area2016

    • 著者名/発表者名
      Kao CH, Tanskanen T, Ueno K, Waggoner RA, Tanaka K, Cheng, K
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-07-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Columnar scale representation of faces in the human inferotemporal cortex2016

    • 著者名/発表者名
      Tanskanen T, Kao CH, Waggoner RA, Ueno K, Tanaka K, Cheng K
    • 学会等名
      第39回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-07-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-07-04   更新日: 2022-01-27  

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