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脳の通奏低音―認知・意識における自発的脳活動の機能解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H00891
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 基盤・社会脳科学
研究機関高知工科大学

研究代表者

中原 潔  高知工科大学, 情報学群, 教授 (50372363)

研究分担者 長谷川 功  新潟大学, 医歯学系, 教授 (60282620)
地村 弘二  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (80431766)
青木 隆太  東京都立大学, 人文科学研究科, 特任准教授 (50751103)
天野 薫  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報通信融合研究室, 主任研究員 (70509976)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
43,420千円 (直接経費: 33,400千円、間接経費: 10,020千円)
2020年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2019年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2018年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2017年度: 16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
キーワードエピソード記憶 / 記憶記銘 / 自発的脳活動 / 遠隔記憶 / システムレベルの固定化 / 前頭葉機能 / 機能的磁気共鳴画像法 / 皮質脳波法 / 前頭前野 / 脳広域ネットワーク / 記憶 / fMRI / ECoG / MVPA / 大規模脳ネットワーク / 長期記憶 / 近時記憶 / 記憶痕跡 / 陳述記憶 / 記憶の記銘 / 記憶の貯蔵 / 記憶の想起 / 神経科学 / MEG
研究成果の概要

本研究プロジェクトの前半では、エピソード記憶の記銘成績と脳全体のネットワークがどのように時間的に変化するか、その関係を明らかにするfMRI研究を行った。グラフ解析の結果、エピソード記憶の記銘成績が高いとき、脳の特定領域のネットワークの統合が高まることが明らかとなった。この研究結果はeLife誌に論文発表された。
プロジェクト後半では、遠隔記憶のシステムレベル固定化に関する研究をfMRI実施し、現在論文準備中である。
この他、共同研究として、前頭葉機能に関するfMRI研究、及びマカクザルにおける皮質脳波法による研究を行い、複数報の論文発表を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果によって、エピソードが記憶として脳に記銘される際の記憶成績と、脳の全体にわたるネットワークの結合状態の時間的変動との関係について、また、遠隔記憶のシステムレベル固定化においてどの脳領域が関与するかについて、世界で初めて明らかとなった。
特に、システムレベル固定化において、海馬がどのように関与するかについて大きく2つの仮説が存在し、依然として決着がついていない。本研究の結果は2つの仮説のどちらでもない新しいシステムレベル固定化のメカニズムを示唆するものであり、記憶の神経科学研究に大きな一歩を記す特に重要な研究成果である。

報告書

(5件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Executive control by fronto-parietal activity explains counterintuitive decision behavior in complex value-based decision-making2022

    • 著者名/発表者名
      Matsui Teppei、Hattori Yoshiki、Tsumura Kaho、Aoki Ryuta、Takeda Masaki、Nakahara Kiyoshi、Jimura Koji
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 249 ページ: 118892-118892

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2022.118892

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reversible Fronto-occipitotemporal Signaling Complements Task Encoding and Switching under Ambiguous Cues2021

    • 著者名/発表者名
      Tsumura Kaho、Kosugi Keita、Hattori Yoshiki、Aoki Ryuta、Takeda Masaki、Chikazoe Junichi、Nakahara Kiyoshi、Jimura Koji
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 32 号: 9 ページ: 1911-1931

    • DOI

      10.1093/cercor/bhab324

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cross-Hemispheric Complementary Prefrontal Mechanisms during Task Switching under Perceptual Uncertainty2021

    • 著者名/発表者名
      Tsumura Kaho、Aoki Ryuta、Takeda Masaki、Nakahara Kiyoshi、Jimura Koji
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 41 号: 10 ページ: 2197-2213

    • DOI

      10.1523/jneurosci.2096-20.2021

    • 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] Self-Controlled Choice Arises from Dynamic Prefrontal Signals That Enable Future Anticipation2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Daiki、Aoki Ryuta、Suzuki Shinsuke、Takeda Masaki、Nakahara Kiyoshi、Jimura Koji
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 40 号: 50 ページ: 9736-9750

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1702-20.2020

    • 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] Neural signals in amygdala predict implicit prejudice toward an ethnic outgroup2019

    • 著者名/発表者名
      Izuma Keise、Aoki Ryuta、Shibata Kazuhisa、Nakahara Kiyoshi
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 189 ページ: 341-352

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2019.01.019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Elucidating the role of the posterior medial frontal cortex in social conflict processing2019

    • 著者名/発表者名
      Wake Stephanie J.、Aoki Ryuta、Nakahara Kiyoshi、Izuma Keise
    • 雑誌名

      Neuropsychologia

      巻: 132 ページ: 107124-107124

    • DOI

      10.1016/j.neuropsychologia.2019.107124

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-scale network integration in the human brain tracks temporal fluctuations in memory encoding performance2018

    • 著者名/発表者名
      Keerativittayayut Ruedeerat、Aoki Ryuta、Sarabi Mitra Taghizadeh、Jimura Koji、Nakahara Kiyoshi
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 7 ページ: 1-31

    • DOI

      10.7554/elife.32696

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 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
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Dynamic reconfiguration of large-scale brain networks during memory encoding: Involvement of default-mode submodules.2020

    • 著者名/発表者名
      Nakahara K.
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会・エルゼビア/NSRシンポジウム "The default mode network: the mastermind behind the scenes"
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic integration of large-scale brain network predicts incidental memory encoding performance2018

    • 著者名/発表者名
      Ruedeerat Keerativittayayut, Ryuta Aoki, Mitra T. Sarabi, Koji Jimura, Kiyoshi Nakahara
    • 学会等名
      24th Annual meeting of the organization for human brain mapping
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic reconfiguration of default-mode submodules associates with memory-encoding performance.2018

    • 著者名/発表者名
      Ruedeerat Keerativittayayut, Ryuta Aoki, Koji Jimura, Kiyoshi Nakahara
    • 学会等名
      The 2nd Japanese Meeting of Human Brain Imaging
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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