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大脳前頭前野における記憶検索の神経回路-ニューロン活動と認知行動の統合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 11680803
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経・筋肉生理学
研究機関東京大学

研究代表者

長谷川 功  東京大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (60282620)

研究分担者 冨田 兵衛  東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (50292727)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2001年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードマカクザル / 前頭葉 / 単一神経活動 / 磁気共鳴画像 / 眼球運動 / 側頭葉 / 記憶検索 / スプリットブレイン / 体性感覚野
研究概要

本プロジェクトでは、大脳前頭前野からのトップダウン的な認知情報処理に携わる神経回路(Hasegawa et al. 1998)の実体についてニューロン活動から行動レベルにいたる一貢した理解を目標とする。このために、ニホンザルに認知記憶課題を遂行させ、機能的、磁気共鳴画像(fMRI)法による活性化実験、fMRIの活性化地図を参照してGABAアゴニスト微量注入をおこなう可逆的不活化実験および微小電極法による単一神経活動記録実験、を並行して進めている。
側頭葉からの単一神経活動記録により、視覚入力を受けない大脳半球から記憶検索するときに下部側頭葉連合野の単一神経活動が前頭前野からのトップダウン的信号によって誘導されることが判った(Tomita et al. 1999)。また、眼球運動課題遂行中に前頭前野から単一神経細胞の活動を記録した。遅延期間中に眼球運動目標の転換を指示することにより、前頭葉の神経細胞は直接的な視覚入力がなくとも、認知行動的に必要な記憶情報を保持し得ることがわかった(Fukushima et al. 2000)。
また、1.5Tおよび4.7T超伝導磁石を用い、サルのfMRI実験を行った。1.5Tでは、触覚刺激で一次・二次体性感覚野に体部位局在を反映した活性化地図が同定された(Hayashi et al. 1999)。さらに4.7Tのシステムを構築し、覚醒下のニホンザルにおいて眼球運動記憶課題遂行中の脳活動を計測した。両側前頭葉の前頭眼野および背側運動前野周辺領域、補足眼野、視覚関連領野において賦活領域が検出された(Hasegawa et al. 2001)。今後さらに連想記憶課題等の認知課題における賦活化実験を行い、不活性化実験・電気生理学的実験を進めてゆく予定である。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (38件)

  • [文献書誌] Hasegawa I., Miyashita Y.: "Categorizing the world : expert neurons look into key features"Nature Neurosci.. 5. 90-91 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koyama M., Hasegawa I., Miyashita Y.: "Neural basis of object recognition"in Encyclopedia of Cognitive Science, Macmillan Ltd.. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Hasegawa I. et al.: "Event-related functional magnetic resonance imaging in awake macaque monkeys performing coulometer tasks"Soc. Neurosci. Abstr.. 27. 345.12 (2001)

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  • [文献書誌] Hasegawa I.: "Neural mechanisms of memory retrieval : role of the prefrontal cortex"Rev. Neurosci.. 11. 113-125 (2000)

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  • [文献書誌] Fukushima T., Hasegawa I., Miyashita Y.: "Modulation of neuronal activity in macaque dorsal periarcuate cortex by external signals to change behavioral target"Soc. Neurosci. Abstr.. 26. 404.2 (2000)

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  • [文献書誌] Fukushima T., Hasegawa I., Miyashita Y.: "Modulation of neuronal activity in macaque prefrontal cortex by shifts of saccade target"Neurosci. Res.. 24. S55 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasegawa I., Hayashi T., Miyashita Y.: "Memory retrieval under the control of the prefrontal cortex"Ann. Med.. 31. 380-387 (1999)

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  • [文献書誌] Hayashi T., Konishi S., Hasegawa I., Miyashita Y.: "Mapping of somato sensory cortices with functional magnetic resonance imaging in macaque monkeys"Eur. J. Neurosci.. 11. 4451-4456 (1999)

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  • [文献書誌] Tomita H., Ohbayashi M., Nakahara K, Hasegawa I., Miyashita Y.: "Top-down signal from the prefrontal cortex in executive control of memory retrieval"Nature. 401. 699-703 (1999)

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  • [文献書誌] Tomita H. et al.: "Neural response in posterior split-brain monkeys performing visual stimulus-stimulus association task"Soc. Neurosci. Abstr.. 25. 316.8 (1999)

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  • [文献書誌] Tomita H. et al.: "Functional fronto-temporal connectivity in posterior split-brain monkeys"Neurosci. Res.. 23. S254 (1999)

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  • [文献書誌] Hayashi T. et al.: "Mapping of somato sensory cortices with functional magnetic resonance imaging in macaque monkeys"Neurosci. Res.. 23. S296 (1999)

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  • [文献書誌] Hasegawa I, and Miyashita Y: "Categorizing the world : expert neurons look into key features"Nature Neurosci. 5. 90-91 (2002)

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  • [文献書誌] Koyama M, Hasegawa I, and Miyashita Y: "Neural Basis of object recognition"in Encycopedia of Cognitive Science. Macmillan Reference Ltd. (in Press). (2002)

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  • [文献書誌] Hasegawa I, Koyama M, Nakahara K, Morita M, Hayashi T, Fukushima T, and Miyashita Y: "Event-related functional magnetic resonance imaging in awake macaque monkeys performing oculomotor tasks"Soc. Neurosci. Abstr. 27. 345.12 (2001)

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  • [文献書誌] Hasegawa I: "Neural mechanisms of memory retrieval : role of the prefrontal cortex"Rev. Neurosci. 11. 113-125 (2000)

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  • [文献書誌] Fukushima T, Hasegawa I, and Miyashita Y: "Modulation of neuronal activity in macaque dorsal periarcuate cortex by external signals to change behavioral target"Soc. Neurosci. Abstr. 26. 404.2 (2000)

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  • [文献書誌] Fukushima T, Hasegawa I, and Miyashita Y: "Modulation of neuronal activity in macaque prefrontal cortex by shifts of saccade target"Neurosci. Res. 24. S55 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasegawa I, Hayashi T, and Miyashita Y: "Memory retrieval under the control of the prefrontal cortex"Ann. Med. 31. 380-387 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi T, Konishi S, Hasegawa I, and Miyashita Y: "Mapping of somatosensory cortices with functional magnetic resonance imaging in macaque monkeys"Eur. J. Neurosci. 11. 4451-4456 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomita H, Ohbayashi M, Nakahara K, Hasegawa I, and Miyashita Y: "Top-down signal from the prefrontal cortex in executive control of memory retrieval"Nature. 401. 699-703 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomita H, Ohbayashi M, Nakahara K, Hasegawa I, and Miyashita Y: "Neural response in posterior split-brain monkeys performing visual stimulus-stimulus association task"Soc. Neurosci. Abstr. 25. 316-8 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomita H, Ohbayashi M, Nakahara K, Hasegawa I, and Miyashita Y: "Functional front-temporal connectivity in post*or-split-brain monkeys"Neurosci. Res. 23. S254 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hayashi T, Konishi S, Hasegawa I, and Miyashita Y: "Mapping of somatosensory cortices with functional magnetic resonance imaging in macaque monkeys"Neurosci. Res. 23. S296 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hasegawa I., Miyashita Y.: "Categorizing the world : expert neurons lock into key features"Nature Neuroscience. 5. 90-91 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Koyama M., Hasegawa I., Miyashita Y.: "Neural basis of object recognition"Eneyclopedia of Cognitive Science. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hasegawa I, Koyama M., Nakahara K., Morita M., Hayashi T., Fukushima T., Miyashita Y.: "Event-related functional magnetic resonance imaging in awake macaque monkeys performing oculomotor tasks"Society for Neuroscience Abstract. 27. 345-412 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hasegawa I.: "Netural mechanisms of memory retrieval role of the prefrontal cortex"Reviews in the Neurosciences. 11. 113-125 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Fukushima T.,Hasegawa I.Miyashita Y.: "Modulation of neuronal activities in macaque dorsal periarcuate area by target shift cues."Society for Neuroscience Abstract. 26. 404.2 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Fukushima T.,Hasegawa I.Miyashita Y.: "Modulation of neuronal activity in macaque prefrontal cortex by shifts of the saccade target."Neuroscience Research Supplement. 24. S55 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Koyama M.,Hasegawa I.,Miyashita Y.: "Neural basis of object recognition"Encyclopedia of Cognitive Science. (in press). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hasegawa I.Hayashi T.Miyashita Y.: "Memory retrieval under the control of the prefrontal cortex"Annals of Medicine. 31. 380-387 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hasegawa I.: "Neural mechanisms of memory retrieval : role of the prefrontal cortex"Reviews in the Neurosciences. (in press). (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tomita H.Ohbayashi M.Nakahara K.Hasegawa I.Miyashita Y.: "Top-down signal from the prefrontal cortex in executive control of memony retrieval"Nature. 401. 699-703 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi T.Konishi S.Hasegawa I.Miyashita Y.: "Mapping of somatosensory cortices with functional magnetic resonance imaging in macaque monkeys"European jounnal of Neuroscience. 11. 4451-4456 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tomita H.Ohbayashi M.Nakahara K.Hasegawa I.Miyashita Y.: "Neural response in posterion split-brain monkeys performing visual stimulus-stimulus association task"Society for Neuroscience Abstract. 25. 789-789 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Hayashi T.Konishi S.Hasegawa I.Miyashita Y.: "Mapping of somatosensory cortices with functional magnetic resonance imaging in macaque monkeys"Neuroscience Research Supplement. 23. 296-296 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tomita H.Ohbayashi M.Nakahara K.Hasegawa I.Miyashita Y.: "Functional fronto-temporal connectivity in posterion -split-brain monkeys"Neuroscience Reseanch Supplement. 23. 254-254 (1999)

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      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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