外界を脳内に再構成する神経メカニズム -霊長類とヒトでの研究-

• 研究課題/領域番号: 17022038
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 泰羅 雅登 日本大学, 大学院・総合科学研究科, 教授 (50179397)
• 研究分担者: 勝山 成美 日本大学, 医学部, 助手 (00291906) ; 海野 俊平 日本大学, 総合科学研究所, PD (80418920)
• 連携研究者: 勝山 成美 日本大学, 医学部, 助手 (00291906)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 88,000千円 (直接経費: 88,000千円); 2009年度: 16,900千円 (直接経費: 16,900千円); 2008年度: 17,200千円 (直接経費: 17,200千円); 2007年度: 16,400千円 (直接経費: 16,400千円); 2006年度: 18,200千円 (直接経費: 18,200千円); 2005年度: 19,300千円 (直接経費: 19,300千円)
• キーワード: 奥行き / 認知地図 / 慢性サル / 機能的MRI / ニホンザル / 頭頂葉 / 海馬傍回 / ナビゲーション / 頭頂間溝 / CIP / LIP

研究概要

我々は奥行きのある空間の中で生活している。網膜への外界の投影像は二次元データなので、脳にはこのデータを三次元に再構成するメカニズムが備わっている。奥行きのある空間には、大きく分けると二つの三次元的な知覚・認知の対象がある。ひとつは町や建物の内部といった広い空間そのものである。我々は、その中を移動しながらいろいろな手がかりをもとにして空間の認知地図を脳内に作り上げ、その結果、空間内を自由に移動できるようになる。もうひとつの対象は空間の中にある様々な物体の三次元構造で、これが正確にわかることで正しい操作が可能になる。本研究ではサルでのニューロン活動の記録実験と神経解剖学による実験、さらに人間でのイメージングと心理物理実験を組み合わせて、われわれの住む奥行きのある世界が脳内でどの様に階層性をもって再構成され、どの様に利用されるのかを霊長類とヒトの脳機能イメージング研究によって明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Context-dependent place-selective responses of the neurons in the medial parietal region of macaque monkeys. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato N, Sakata H, Tanaka YL, Taira M
  • 雑誌名: Cerebral cortex 20 ページ: 846-58
• [雑誌論文] Functional and histological properties of caudal intraparietal area of macaque monkey (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuyama N, Usui N, Nose I, Taira M
  • 雑誌名: Neuroscience 167 ページ: 1-10
• [雑誌論文] Functional and histological properties of caudal intraparietal area of macaque monkey. (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsuyama N, Yamashita A, Sawada K Naganuma T, Sakata H, Taira M
  • 雑誌名: Neuroscience 167 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Context-dependent place-selective responses of the neurons in the medial parietal region of macaque monkeys. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato N, Sakata H, Tanaka Y, Taira M
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 20 ページ: 846-858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cortical areas related to performance of WALS Digit Symbol Test : a functional imaging study. (2009)
  • 著者名/発表者名: Usui N, Haji T, Maruyama M, Katsuyama N, Uchida S, Hozawa A, Omori K, Tsuji I, Kawashima R, Taira M.
  • 雑誌名: Neurosci Lett. 463 ページ: 1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relating neuronal firing patterns to functional differentiation of cerebral cortex. (2009)
  • 著者名/発表者名: 55. Shinomoto S, Kim H, Shimokawa T, Matsuno N, Funahashi S, Shima K, Fujita I, Tamura H, Doi T, Kawano K, Inaba N, Fukushima K, Kurkin S, Kurata K Taira M, Tsutsui K, Komatsu H, Ogawa T, Koida K, Tanji J, Toyama K
  • 雑誌名: PLoS Comput Biol. 5
  • NAID: 120003780186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Segregated and integrated coding of reward and punishment in the cingulate cortex. (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara J, Tbbler P, Taira M, Iijima T, Tsutsui K
  • 雑誌名: J Neurophysiol 101 ページ: 3284-93
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disclosing concealed information on the basis of cortical activadons. (2009)
  • 著者名/発表者名: Nose I, Murai J, Taira M.
  • 雑誌名: Neuroimage. 44 ページ: 1380-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disclosing concealed information on the basis of cortical activations. (2008)
  • 著者名/発表者名: Nose I, Murai J, Taira M
  • 雑誌名: Neuroimage 44 ページ: 1380-6
• [雑誌論文] A parametric relief signal in human ventrolateral prefrontal cortex. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara J, Tobler PN, Taira M, Iijima T, Tsutsui K
  • 雑誌名: Neuroimage 44 ページ: 1163-70
• [雑誌論文] Personality-dependent dissociation of absolute and relative loss processing in orbitofrontal cortex. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara J, Tobler PN, Taira M, Iijima T, Tsutsui K
  • 雑誌名: Europian Journal of Neuroscience 27 ページ: 1547-52
• [雑誌論文] Personality-dependent dissociation of absolute and relative loss processing in orbitofrontal cortex (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara J, Tobler PN, Taira M, Iijima T, Tsutsui K
  • 雑誌名: Eur J Neurosci 27 ページ: 1547-1552
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topical capsaicin application causes cold hypersensitivity in awake monkeys (2008)
  • 著者名/発表者名: Kamo H, Honda K, Kitagawa J, et.al.
  • 雑誌名: J Oral Sci 50 ページ: 175-179
  • 査読あり
• [雑誌論文] A parametric relief signal in human ventrolateral prefrontal cortex (2008)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara J, Tobler PN, Taira M, Iijima T, Tsutsui K
  • 雑誌名: Neuroimae 44 ページ: 1163-1170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Co-activation of the secondary somatosensory and auditory cortices facilitates frequency discrimination of vibrotactile stimuli. (2007)
  • 著者名/発表者名: Iguchi Y, Hoshi Y, Nemoto M, Taira M, Hashimoto I
  • 雑誌名: Neuroscience 148 ページ: 461-72
• [雑誌論文] Navigation-associated medial parietal neurons in monkeys. (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato N, Sakata H, Tanaka YL, Taira M
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 103 ページ: 17001-6
• [雑誌論文] Navigation-associated medial parietal neurons in monkeys (2006)
  • 著者名/発表者名: Sato N, Sakata H, Tanaka Y, Taira M
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences 103・45 ページ: 17001-17006
• [雑誌論文] Neural mechanisms of three-dimensional vision. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui K, Taira M, Sakata H
  • 雑誌名: Neuroscience research 51 ページ: 221-9
  • NAID: 10015451064
• [雑誌論文] Toward an understanding of the neural processing for 3D shape perception. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sakata H, Tsutsui K, Taira M
  • 雑誌名: Neuropsychologia 43 ページ: 151-61
• [雑誌論文] Information processing of geometrical features of a surface based on binocular disparity cues: an fMRI study. (2005)
  • 著者名/発表者名: Naganuma T, Nose I, Inoue K, Takemoto A, Katsuyama N, Taira M
  • 雑誌名: Neuroscience research 51 ページ: 147-55
  • NAID: 10015450776
• [雑誌論文] Information processing of geometrical features of a surface based on binocular disparity cues : an fMRI study. (2005)
  • 著者名/発表者名: Naganuma, T., Nose, I., Inoue, K., Takemoto, A., Taira, M.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 51 ページ: 147-155
  • NAID: 10015450776
• [雑誌論文] Neural mechanisms of three-dimensional vision. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tsutsui, K., Taira, M., Sakata, H.
  • 雑誌名: Neurosci.Res. 51 ページ: 221-229
  • NAID: 10015451064
• [雑誌論文] Toward an understanding of the neural processing for 3D shape perception. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sakata, H., Tsutsui, K., Taira, M.
  • 雑誌名: Neuropsychologia. 43 ページ: 151-161
• [学会発表] Neural mechanisms for navigation. (2010)
  • 著者名/発表者名: Taira M
  • 学会等名: 56th NIBB symposium
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2010-03-12
• [学会発表] Neural mechanisms for navigation (2010)
  • 著者名/発表者名: Taira M
  • 学会等名: 56th NBB symposium
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2010-03-12
• [学会発表] Tsutsui K Choice-related ebaluation and revaluation. T (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara J. Tobler P. Ususi N. Iijima T. Taira M.
  • 学会等名: 第39回北米神経科学大会
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] Choice-related ebaluation and revaluation (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara J.Tobler P.Ususi N.Iijima T.Taira M.TsutsUi K
  • 学会等名: The 39 the Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: Chicago
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] ナビゲーション課題遂行時のサル海馬傍回ニューロンの活動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 海野俊平、佐藤暢哉、泰羅雅登
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] Anatomical dissociation of CIP and LIP in the macaque intraparietal cortex (2008)
  • 著者名/発表者名: Katsuyama N. Yamashita A. Sato N. Usui N. Taira M.
  • 学会等名: 第38回北米神経科学学会
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] Transformation from route to survey representation: A fMRI study (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato N. Usui N. Haji T. Nose I. Taira M.
  • 学会等名: 第38回北米神経科学学会
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] Transformation from route to survey representation : A IMRI study (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato N., et.al.
  • 学会等名: 第38回北米神経科学学会
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] サル頭頂連合野のCIP野における神経結合 (2008)
  • 著者名/発表者名: 勝山成美、山下晶子、澤田香織、神代真里、佐藤暢哉、海野俊平、泰羅雅登
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] 大脳皮質頭頂連合野から一次運動野への多シナプス性投射様式 (2008)
  • 著者名/発表者名: 澤田香織、宮地重弘、山下晶子、勝山成美、今西美知子、黒田呈子、泰羅雅登、高田昌彦
  • 学会等名: 第31回日本神経科学大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] 奥行きのある世界を見る脳の仕組み (2008)
  • 著者名/発表者名: 泰羅雅登
  • 学会等名: 第5回自然科学研究機構シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-03-20
• [学会発表] Activation of ventromedial parietal cortex during apparent motion perception induced by cast shadows. (2007)
  • 著者名/発表者名: Katsuyama N, Usui N, Nose I, Taira M.
  • 学会等名: 第37回北米神経科学学会
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 2007-11-04
• [学会発表] How do pictorial cues influence 3D information processing in the parietal association cortex? (2006)
  • 著者名/発表者名: 泰羅雅登
  • 学会等名: 第29回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2006-07-20
• [学会発表] 三次元世界を見る脳のしくみ (2006)
  • 著者名/発表者名: 泰羅雅登
  • 学会等名: 形の科学会第61回シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Architectonic structures and 3D-selective neurons in the caudal intraparietal area of Japanese macaque (Macaca fuscata). (2005)
  • 著者名/発表者名: Katsuyama N. Yamashita A. Sawada K. Tsutsui K. Taira M.
  • 学会等名: 第35回北米神経科学大会
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 2005-11-14
• [学会発表] Coding of 3D curvature in the parietal cortex (area CIP) of macaque monkey. (2005)
  • 著者名/発表者名: Katsuyama N. Naganuma T. Sakata H. Taira M.
  • 学会等名: 第3回International Symposium on Autonomous Minirobots for Research and Edutainment (AMiRE 2005)
  • 発表場所: 福井県芦原市
  • 年月日: 2005-09-21
• [備考]
  • URL: http://www.togo-nou.nips.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://kenkyu-web.cin.rilhon-u.ac.jp/Profiles/AA/0004841/profile.html