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光計測による左右脳機能分化の発達過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15650124
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 身体教育学
研究機関北海道大学

研究代表者

澤口 俊之  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (00183830)

研究分担者 和島 佳世  北海道大学, 大学院・医学研究科, 助手 (60419950)
雨森 賢一  北海道大学, 大学院・医学研究科, 助手 (70344471)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード大脳半球の左右差 / 脳機能分化 / 光トポグラフィー / 大脳発達過程 / 就学前児童 / 前頭連合野 / ワーキングメモリ / 近赤外線分光法 / ワーキングメモリー
研究概要

本研究の目的は、大脳左右半球の機能分化の発達過程を、近赤外線分光法による脳機能イメージングによって明らかにすることにある。これまでの予備実験で用いた視空間性ワーキングメモリ課題と一般知能(general intelligence)検査課題を遂行中の未就学児(5〜6才)の脳活動を、光トポグラフィーにより計測したところ、視空間性ワーキングメモリ課題と一般知能課題の成績が相関し、前頭前皮質の一部は両課題遂行中に共通に活動し、その活動のパターンは両課題間で相関することがわかった。これらの結果から、一般知能は、視空間性ワーキングメモリ能力と相関し、両機能は未就学児において前頭前皮質の共通の神経システムを共有することが示唆される。
また、コンディショナルな反応抑制が必要なGo/No-Go課題とそのコントロール課題を遂行中の大人と未就学児の前頭前皮質の活動を比較・解析した。その結果、未就学児は大人と同レベルの成績でGo/No-Go課題を遂行でき、そして、大人でも未就学児でも前頭前皮質がNo-Go反応に関連した活動を示すことを発見した。また、未就学児のコントロール課題の成績は大人と比べて有意に低く、かつ、大人とは対照的に、No-Go反応で活動した脳部位の多くがコントロール課題でも異なった時間経過での活動を示すことがわかった。これらの結果から、未就学児において、前頭前皮質は反応抑制に関する機能的な神経システムを既に持っているが、状況に応じてこの神経システムを適切に使用できないことが示唆される。
これまでに未就学児における高次脳機能のイメージング研究はほとんどなかったが、本研究の成果は、脳機能分化の発達過程の解明に寄与し、今後高次脳機能を「脳の発達過程」の観点から理解・探求する道を開く重要な成果の一つと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (19件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Rule-dependent shifting of sensorimotor representation in the primate prefrontal cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Amemori, KI., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience in press

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Contrasting effects of reward expectation on sensory and motor memories in primate prefrontal neurons.2006

    • 著者名/発表者名
      Amemori, KI., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex in press

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuronal activity representing temporal prediction of reward in the primate prefrontal cortex.2005

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto, S., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Journal of Neuropnysiology 93(6)

      ページ: 3689-3692

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Context-dependent representation of response-outcome in monkey prefrontal neurons.2005

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto, S., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex 15(7)

      ページ: 888-898

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The effect of working memory training on general intelligence in healthy 6- to 8-year-old children.2005

    • 著者名/発表者名
      Wajima, K., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Society for Neuroscience Abstract

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Prediction of relative and absolute time of reward in monkey prefrontal neurons.2005

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto, S., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Society for Neuroscience Abstract

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of reliability on worKing memory in primate prefrontal neurons during a set-shifting task.2005

    • 著者名/発表者名
      S, Kuboshima-amemori., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Society for Neuroscience Abstract

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Correlation between general fluid intelligence (GF) and visuo-spatial working memory during the preschool years.2005

    • 著者名/発表者名
      M, Kuwajima., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Society for Neuroscience Abstract

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Differential postnatal development of columnar activity in frontal cortex of Callithrix jacchus.2005

    • 著者名/発表者名
      Emoto, M., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Society for Neuroscience Abstract

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Properties of delay-period neuronal activity in the primate prefrontal cortex during memory-and sensory-guided saccade tasks.2004

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto, S., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience 19

      ページ: 447-457

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuronal representation of response-outcome in the primate prefronal cortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto, S., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex 14

      ページ: 47-55

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Different motivational effects to neuronal activities for sensory memory and saccade preparation in the primate frontal eye field.2004

    • 著者名/発表者名
      Amemori, K., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Abstract Viewer/Itinerary Planner. Washington, DC : Society for Neuroscience

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Prospective and retrospective coding of rules in the primate prefrontal cortex during a rule-shifting task.2004

    • 著者名/発表者名
      Kuboshima-Amemori, S., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Abstract Viewer/Itinerary Planner. Washington, DC : Society for Neuroscience

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuronal activity Representing active suppression of gaze shift in the monkey lateral prefrontal cortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Kuwajima, M., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Abstract Viewer/Itinerary Planner. Washington, DC : Society for Neuroscience

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] GABA_A receptor-mediated oscillatory activity in the monkey prefrontal cortex revealed by optical recording in vitro.2004

    • 著者名/発表者名
      Hirata, Y., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Abstract Viewer/Itinerary Planner. Washington, DC : Society for Neuroscience

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Temporal prediction of reward delivery in monkey prefrontal neurons.2004

    • 著者名/発表者名
      Tujimoto, S., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Abstract Viewer/Itinerary Planner. Washington, DC : Society for Neuroscience

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Involvement of the dorsolateral prefrontal cortex of monkeys in visuospatial target selection.2003

    • 著者名/発表者名
      Iba, M., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology 8

      ページ: 587-599

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Neuronal activity representing temporal prediction of reward in the primate prefrontal cortex.

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto, S., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Context-dependent Representation of Response-outcome in Monkey Prefrontal Neurons.

    • 著者名/発表者名
      Tsujimoto, S., Sawaguchi, T.
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Tsujimoto, S., Yamamoto, T., Kawaguchi, H., Koizumi, H., Sawaguchi, T.: "Prefrontal cortical activation associated with working memory in adults and preschool children : an event-related optical topography study."Cerebral Cortex. in press.

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsujimoto, S., Sawaguchi, T.: "Properties of delay-period neuronal activity in the primate prefrontal cortex during memory-and sensory-guided saccade tasks."European Journal of Neuroscience. 19. 447-457 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsujimoto, S., Sawaguchi, T.: "Neuronal representation of response-outcome in the primate prefrontal cortex."Cerebral Cortex. 14. 47-55 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Iba, M., Sawaguchi, T.: "Involvement of the dorsolateral prefrontal cortex of monkeys in visuospatial target selection."Journal of Neurophysiology. 8. 587-599 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Amemori, K., Sawaguchi, T.: "Different motivational effects on the neuronal activities in the primate prefrontal cortex during a sensorimotor transformation task"Society for Neuroscience Abstract. 90-4 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsujimoto, S., Sawaguchi, T.: "Functional maturation of the prefrontal cortex in preschool children measured by optical topography"Society for Neuroscience Abstract. 196-15 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Wajima, K., Sawaguchi, T.: "Parallel sensory-and motor-suppression systems in the prefrontal cortex"Society for Neuroscience Abstract. 722-24 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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