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前頭連合野神経回路による多重情報表現とその処理機構の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14380367
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 神経科学一般
研究機関京都大学

研究代表者

船橋 新太郎  京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 教授 (00145830)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,500千円 (直接経費: 14,500千円)
2004年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2003年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2002年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワード前頭連合野 / 情報処理機構 / 情報表現 / 遅延反応課題 / 単一ニューロン活動 / 情報変換 / 情報の表象 / 眼球運動 / ワーキングメモリ / 多重情報表現 / 神経回路網
研究概要

本研究は、マルチモーダルな情報処理に深く関わる前頭連合野背外側部ニューロン群の活動を指標に、(1)前頭連合野背外側部の神経回路網はどのような方略により多重で柔軟な情報表現を実現しているのか、(2)情報処理の過程で、神経回路網上に表現されている情報はどのように変化するのか、(3)その変化のパターンにはどのような規則性が見られるのか、(4)このような変化を生じるメカニズムは何か、を解明する目的で計画した。
眼球運動を使った遅延反応(ODR)に加えて、注視点に現れる視覚刺激の色の違いにより上下左右のいずれかの位置へ眼球運動を行わせる課題(O-ODR課題)、手がかり刺激として視覚刺激を上下左右の4ヶ所に同時提示し、遅延後に4ヶ所のいずれかに眼球運動を行わせる課題(S-ODR課題)を行わせ、前頭連合野背外側部より単一ニューロン活動の記録を実施した。
その結果、前頭連合野背外側部においては、空間情報、非空間情報を表現するニューロンの記録部位にはトポグラフィーは観察されず、両者の分布に大きな重なりが見出されたが、分布の重心位置に違いのあることが見出された。また、視覚刺激が呈示される位置の違いや眼球運動方向の違いにより、視覚情報を表現するニューロンや眼球運動情報を表現するニューロンの空間的分布に違いが見出された。この結果は、さまざまな情報は前頭連合野のニューロン群の空間的な発火パターンの違いにより表現されていることを示唆している。このように、情報の違いにより発火するニューロン群の空間的なパターンが異なることから、情報処理とは発火するニューロン群の空間的なパターンの変化として捉えられることが示唆された。しかし、空間的な発火パターンの時間変化が情報処理に関わっていることが明らかになったものの、そのような変化を生じる要因は明らかではない。今後、このような変化を生じる要因としてのニューロン間、ニューロン群間の相互作用の解析が必要である。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2004 2002 その他

すべて 雑誌論文 (14件) 文献書誌 (9件)

  • [雑誌論文] Neuronal Activity Throughout the Primate Mediodorsal Nucleus of the Thalamus during Oculomotor Delayed-Responses. I.2004

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y., Funahashi, S
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology 92

      ページ: 1738-1755

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neuronal Activity Throughout the Primate Mediodorsal Nucleus of the Thalamus during Oculomotor Delayed-Responses. II.2004

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y., Funahashi, S
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology 92

      ページ: 1756-1769

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Population vector analysis of primate prefrontal activity during spatial working memory.2004

    • 著者名/発表者名
      Takeda, K., Funahashi, S.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex 14

      ページ: 1328-1339

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neural mechanisms of spatial working memory : contributions of the dorsolateral prefrontal cortex and the thalamic mediodorsal nucleus.2004

    • 著者名/発表者名
      Funahashi, S., Takeda, K., Watanabe, Y.
    • 雑誌名

      Cognitive, Affective, & Behavioral Neurosciences 4

      ページ: 409-420

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neuronal Activity Throughout the Primate Mediodorsal Nucleus of the Thalamus during Oculomotor Delayed-Responses. I. Cue-, Delay-, and Response-Period Activity.2004

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y., Funahashi, S.
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology 92

      ページ: 1738-1755

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neuronal Activity Throughout the Primate Mediodorsal Nucleus of the Thalamus during Oculomotor Delayed-Responses. II Activity Encoding Visual versus Motor Signal.2004

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y., Funahashi, S.
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology 92

      ページ: 1756-1769

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neural mechanisms of spatial working memory : contributions of the dorsolateral prefrontal cortex and the thalamic mediodorsal nucleus.2004

    • 著者名/発表者名
      Funahashi, S., Takeda, K., Watanabe, Y.
    • 雑誌名

      Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience 4

      ページ: 409-420

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neuronal Activity Throughout the Primate Mediodorsal Nucleus of the Thalamus during Oculomotor Delaved-Responses. I.2004

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y., Funahashi, S
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology 92

      ページ: 1738-1755

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuronal Activity Throughout the Primate Mediodorsal Nucleus of the Thalamus during Oculomotor Delaved-Responses. II.2004

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y., Funahashi, S
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology 92

      ページ: 1756-1769

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Information processing in the primate prefrontal cortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Funahashi, S.
    • 雑誌名

      Prefrontal Cortex : From Synaptic Plasticity to Cognition

      ページ: 201-218

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Information processes in the primate prefrontal cortex in relation to working memory processes.2002

    • 著者名/発表者名
      Funahashi, S. Takeda, K.
    • 雑誌名

      Reviews in the Neurosciences 13

      ページ: 313-345

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Prefrontal task-related activity representing visual cue location or saccade direction in spatial working memory tasks.2002

    • 著者名/発表者名
      Takeda, K., Funahashi, S.
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology 87

      ページ: 567-588

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Information processes in the primate prefrontal cortex in relation to working memory processes.2002

    • 著者名/発表者名
      Funahashi, S., Takeda, K.
    • 雑誌名

      Reviews in the Neurosciences 13

      ページ: 313-345

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neural mechanisms of spatial working memory : contributions of the dorsolateral prefrontal cortex and the thalamic mediodorsal nucleus.

    • 著者名/発表者名
      Funahashi, S., Takeda, K., Watanabe, Y.
    • 雑誌名

      Cognitive, Affective, and behavioral Neuroscience (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Funahashi, S., Takeda, K.: "What information is represented by prefrontal neuronal activities?"Cognition and Emotion in the Brain. 93-104 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Funahashi, S.: "Information processing in the primate prefrontal cortex"Prefrontal Cortex : From Synaptic Plasticity to Cognition. 201-218 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Funahashi, S., takeda, K.: "Information processes in the primate prefrontal cortex in relation to working memory processes"Reviews in the Neurosciences. 13. 313-345 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takeda, K., Funahashi, S.: "Population vector analysis of primate prefrontal activity during spatial working memory"Cerebral Cortex. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takeda, K., Funahashi, S.: "Prefrontal task-related activity representing visual cue location or saccade direction in spatial working memory tasks"Journal of Neurophysiology. 87. 567-588 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Funahashi, S., Takeda, K.: "Population vector analysis by primate prefrontal neuron activities"Journal of Biological Physics. 28. 527-537 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue, M., Funahashi, S.: "Prefrontal delay-period activity is affected by visual cues presented outside the memory field"Neuroreport. 13. 2097-2101 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Funahahi, S., Takeda, K.: "Information processes in the primate prefrontal cortex in relation to working memory processes"Reviews in the Neurosciences. 13. 313-346 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 松波謙一, 船橋新太郎, 櫻井芳雄: "記憶と脳"サイエンス社. 225 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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