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階層的なカテゴリ認識の神経基盤

研究課題

研究課題/領域番号 16K01959
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 脳計測科学
研究機関新潟大学

研究代表者

川嵜 圭祐  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (60511178)

研究協力者 鈴木 隆文  
松本 有央  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードカテゴリ認知 / 概念化 / 視覚認知 / 抽象化 / 階層構造 / 概念形成 / 階層性 / 霊長類 / 皮質脳波 / カテゴリー認知 / 認知脳科学 / 下側頭葉皮質 / 前頭葉 / 側頭葉 / 脳・神経
研究成果の概要

カテゴリ認知における抽象化過程の神経メカニズムについては適当な動物モデルが存在せず直接的な知見がない.本研究では3つの階層レベル(具体レベル,中間レベル,抽象レベル)を持つ,階層カテゴリ課題を作成してこの問題に取り組んだ.呈示された自然画像のカテゴリを記号を用いて明示的に答える課題について、2頭中2頭のニホンザルで学習可能であることが示された.さらに,各階層における反応潜時の解析から,サルにおいてもヒトの行動実験と同様に抽象レベルの反応潜時が中間レベルの反応潜時よりも早いという結果が得られ, ヒトとサルにおいてカテゴリ認知処理の類似性が示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

抽象的な概念を用いたカテゴリ認知は,ヒトの知的活動を支える基本的かつ重要な認知機能である.しかし,これまでカテゴリ認知における抽象化過程の神経メカニズムに関しては,適当な動物モデルが存在せず直接的な知見がなかった. 本研究課題ではサルにおいて三層の階層性をもつ階層カテゴリ課題を開発し,2頭中2頭の被験体において,学習が成立することを示すことに成功した.今後,脳活動計測を行い,概念形成の脳内メカニズムの検証を進めることが可能になった.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Heterogeneous Redistribution of Facial Subcategory Information Within and Outside the Face-Selective Domain in Primate Inferior Temporal Cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Miyakawa Naohisa、Majima Kei、Sawahata Hirohito、Kawasaki Keisuke、Matsuo Takeshi、Kotake Naoki、Suzuki Takafumi、Kamitani Yukiyasu、Hasegawa Isao
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 28 号: 4 ページ: 1416-1431

    • DOI

      10.1093/cercor/bhx342

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Locally induced neuronal synchrony precisely propagates to specific cortical areas without rhythm distortion.2018

    • 著者名/発表者名
      Toda H, Kawasaki K, Sato S, Horie M, Nakahara K, Bepari AK, Sawahata H, Suzuki T, Okado H, Takebayashi H, Hasegawa I.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: - 号: 1 ページ: 7678-7678

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26054-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Anticipating of other's behavior on the basis of understanding other's false beliefs in rhesus monkeys (Macaca fuscata)2018

    • 著者名/発表者名
      Taketsugu Hayashi, Keisuke Kawasaki, Ryota Akikawa, Isao Hasegawa, Jun Egawa, Toshiyuki Someya, Atsuhiko Iijima
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Time-frequency representation of the responses for animate and inanimate objects in inferior temporal and medial dorsal prefrontal cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Okita, Keisuke Kawasaki, Yoshimichi Takahashi, Takeshi Matsuo, Takafumi Suzuki, Isao Hasegawa
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Neural activity during spelling the names of objects in the macaque prefrontal cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Nanxi Liu, Kento Ohashi, Keisuke Kawasaki, Takafumi Suzuki, Takeshi Matsuo, Atsuhiko Iijima, Isao Hasegawa
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Time-frequency representation of the responses for animate and inanimate objects in inferior temporal and medial dorsal prefrontal cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Okita N, Kawasaki K, Takahashi Y, Suzuki T, Matsuo T, Hasegawa I
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Category information in prefrontal and inferior temporal cortex for animate or inanimate categorization in macaques.2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Y, Kawasaki K, Hongo T, Kulasekara M, Suzuki T, Iijima A, Matsuo T, Teramoto T, Hasegawa I.
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modulation of value information coded in the lateral prefrontal cortex by decode neurofeedback with electrocorticographic (ECoG) signals.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S, Kawasaki K, Hasegawa I, Suzuki T, Sakagami M.
    • 学会等名
      Neuroscience2016
    • 発表場所
      San Diego (U.S.A)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Decoding recalled color imagery using ECoG signals in macaque inferior temporal and prefrontal cortices.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanigawa H, Majima K, Takei R, Kawasaki K, Sawahata H, Nakahara K, Suzuki T, Kamitani Y, Hasegawa I.
    • 学会等名
      Neuroscience2016
    • 発表場所
      San Diego (U.S.A)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationships between the internal representations of convolutional neural network and the space, time and frequency domains of ECoG signals on macaque inferior temporal cortex.2016

    • 著者名/発表者名
      Date H, Kawasaki K, Ozay M, Hongo T, Hasegawa I, Okatani T.
    • 学会等名
      Neuroscience2016
    • 発表場所
      San Diego (U.S.A)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Directional influences through theta band activity between macaque inferior temporal and prefrontal cortices during memory retrieval.2016

    • 著者名/発表者名
      Sasaki H, Tanigawa H, Kawasaki K, Iijima A, Suzuki T, Hasegawa H.
    • 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
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Correspondence between the representations of convolutional neural networks and the activities in inferior temporal cortex measured by electrocorticography.2016

    • 著者名/発表者名
      Date H, Kawasaki K, Ozay M, Hongo T, Hasegawa I, Okatani T,
    • 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
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Direction-specific spectral shift of local field potentials in the rat visual cortics found by a combination of electrocorticogram and optogenetics.2016

    • 著者名/発表者名
      Toda H, Kawasaki K, Horie M, Nakahara K, Bepari K Asim, Sawahata H, Suzuki T, Takebayasi H, Hasegawa I.
    • 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
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mismatch negativity in macaque auditory cortex is composed of several components of auditory stimuli.2016

    • 著者名/発表者名
      Suda Y, Tada M, Matsuo T, Kawasaki K, Suzuki T, Hasegawa I, Matsumoto K, Kasai K, Uka T.
    • 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
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Decoding the value related information from the ECoG signal recorded from the multiple areas of the prefrontal cortex.2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka S, Kawasaki K, Hasegawa I, Suzuki T, Sakagami M.
    • 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
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 皮質脳波法で見た下側頭葉皮質の階層的な視覚情報処理ネットワーク2016

    • 著者名/発表者名
      川嵜圭祐
    • 学会等名
      日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      富山国際会議場・富山市民プラザ(富山県・富山市)
    • 年月日
      2016-04-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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