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神経生理学的手法とfMRIを用いた左右認識に基づく動作選択過程の神経機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K17369
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 実験心理学
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

中山 義久  公益財団法人東京都医学総合研究所, 認知症・高次脳機能研究分野, 主席研究員 (30585906)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード一次運動野 / 両手運動 / 単一ニューロン / 局所フィールド電位 / ニホンザル / 運動前野 / 左右認識 / 機能的MRI / 大脳基底核
研究成果の概要

左右の手を用いたボタン押し行動を行っているマカクザルの一次運動野および高次運動野より神経細胞活動と局所フィールド電位(LFP)の記録を行った。一次運動野の細胞活動は、同側よりも反対側の手の運動をより強く表現していることがわかった。また、一次運動野の運動準備期間の細胞活動は、高次運動野と比べ、その試行の反応時間とより強い相関関係を示すことがわかった。さらに、一次運動野のLFPのシータ帯域および高ガンマ帯域の両者において、同側と比べて反対側の手の運動をより強く表現していた。以上は、使用する手の選択過程に関与する高次運動野に対し、一次運動野が反対側の手の運動を開始する過程に関与することを示す。

研究成果の学術的意義や社会的意義

左右の身体表現の脳内表現を調べるため、左右の手を使い分ける動作を遂行中のサルより、一次運動野および高次運動野の神経活動を記録した。高次運動野が左右の手の選択に関わるのに対し、一次運動野は選択された手が反対側の場合にのみ、その動作の開始に関与することが明らかとなった。左右の手の使い分けという基本的な動作について、その機能を実現するために手を選択し準備・実行する一連の過程に関して、高次運動野から一次運動野にかけて階層的な処理がなされていることを示唆する。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cerebellar outputs contribute to spontaneous and movement-related activity in the motor cortex of monkeys2020

    • 著者名/発表者名
      Sano Nobuya、Nakayama Yoshihisa、Ishida Hiroaki、Chiken Satomi、Hoshi Eiji、Nambu Atsushi、Nishimura Yukio
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: - ページ: 10-21

    • DOI

      10.1016/j.neures.2020.03.010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 精神状態と運動パフォーマンス2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木迪諒・中山 義久・西村 幸男
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 36 ページ: 1216-1218

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 増大特集 ブロードマン領野の現在地 動作制御機能の中枢2017

    • 著者名/発表者名
      中山義久・星 英司
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE

      巻: 69 号: 4 ページ: 327-337

    • DOI

      10.11477/mf.1416200749

    • ISSN
      1344-8129, 1881-6096
    • 年月日
      2017-04-01
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Visuomotor signals for reaching movements in the rostro-dorsal sector of the monkey thalamic reticular nucleus.2017

    • 著者名/発表者名
      Saga Y, Nakayama Y, Inoue K, Yamagata T, Hashimoto M, Tremblay L, Takada M, Hoshi E
    • 雑誌名

      Eur J Neurosci

      巻: 印刷中 号: 9 ページ: 1186-1199

    • DOI

      10.1111/ejn.13421

    • NAID

      120006305932

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rostrocaudal functional gradient among the pre-dorsal premotor cortex, dorsal premotor cortex, and primary motor cortex in goal-directed motor behavior2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa NAKAYAMA, Tomoko YAMAGATA, and Eiji HOSHI
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: - 号: 12 ページ: 1569-1589

    • DOI

      10.1111/ejn.13254

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Representations of hand movements by neurons and local field potentials in the primary motor cortex and medial motor areas in monkeys2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa NAKAYAMA, Osamu YOKOYAMA, and Eiji HOSHI
    • 学会等名
      日本神経科学学会第42回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Encoding of contralateral and ipsilateral hand movements by neurons and local field potentials in the primary motor cortex in monkeys.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa NAKAYAMA, Osamu YOKOYAMA, and Eiji HOSHI
    • 学会等名
      48th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cerebellar outputs contribute to the activity of the primary motor cortex during arm-reaching movement in macaque monkeys.2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuya SANO, Yoshihisa NAKAYAMA, Eiji HOSHI, Satomi CHIKEN, Atsushi NAMBU, and Yukio NISHIMURA
    • 学会等名
      48th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cerebellar outputs modulate neuronal activity in the primary motor cortex during movement execution in macaque monkeys.2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuya SANO, Yoshihisa NAKAYAMA, Eiji HOSHI, Satomi CHIKEN, Atsushi NAMBU, and Yukio NISHIMURA
    • 学会等名
      日本神経科学学会第41回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Area-specific involvement of frontal areas and the basal ganglia in goal-directed behavior in monkeys.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa NAKAYAMA, Tomoko YAMAGATA, Nariko ARIMURA, and Eiji HOSHI
    • 学会等名
      37th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 行動ゴール達成過程における複数脳領域の関与の比較2017

    • 著者名/発表者名
      中山義久・山形朋子・有村奈利子・星 英司
    • 学会等名
      日本心理学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Motor commands transferred from the deep cerebellar nuclei to the motor cortex.2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuya SANO, Yoshihisa NAKAYAMA, Eiji HOSHI, Satomi CHIKEN, Atsushi NAMBU, and Yukio NISHIMURA
    • 学会等名
      日本神経科学学会第40回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Fronto-basal ganglia network involved in the process of achieving behavioral goal.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa NAKAYAMA, Tomoko YAMAGATA, Nariko ARIMURA, and Eiji HOSHI
    • 学会等名
      日本神経科学学会第40回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Neurons in the globus pallidus, supplementary motor area, and caudal cingulate motor area are differentially involved in contralateral and ipsilateral hand movements in monkeys.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa NAKAYAMA, Osamu YOKOYAMA, and Eiji HOSHI
    • 学会等名
      46th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego Convention Center(米国・サンディエゴ)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Encoding of contralateral and ipsilateral hand movements by high-gamma and theta bands of local field potentials in the globus pallidus of monkeys.2016

    • 著者名/発表者名
      Osamu YOKOYAMA, Yoshihisa NAKAYAMA, and Eiji HOSHI
    • 学会等名
      46th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diego Convention Center(米国・サンディエゴ)
    • 年月日
      2016-11-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of the globus pallidus of monkeys in ipsilateral and contralateral hand movements.2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa NAKAYAMA, Osamu YOKOYAMA, and Eiji HOSHI
    • 学会等名
      日本神経科学学会第39回大会
    • 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] Response properties of primary motor cortical neurons influenced by the deep cerebellar nuclei stimulation.2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuya SANO, Yoshihisa NAKAYAMA, Satomi CHIKEN, Atsushi NAMBU, and Eiji HOSHI
    • 学会等名
      日本神経科学学会第39回大会
    • 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
  • [備考] 公益財団法人 東京都医学総合研究所 脳機能再建プロジェクト

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/project/to-tomin/to-pro09.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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