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ヒトの体性感覚皮質3b野における皮膚感覚受容野のコラム構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K15339
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分51010:基盤脳科学関連
研究機関岡山大学 (2018, 2021)
国立研究開発法人情報通信研究機構 (2019-2020)

研究代表者

于 英花  岡山大学, ヘルスシステム統合科学学域, 特任助教 (60812039)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードコラム構造 / 体性感覚皮質 / 超高磁場fMRI / 脳科学 / 7T-fMRI / 触覚情報処理 / 高空間分解能fMRI
研究成果の概要

ものに触れたときに得られる皮膚感覚情報は,皮膚内部にある2種類の皮膚感覚受容器(SAとRA)で検出され,脊椎や視床などを経由して大脳皮質の中心後回にある体性感覚皮質3b野に到達する。侵襲を伴う動物研究により,3b野はSAとRAに対応する皮膚感覚受容野がコラム構造をなすことが示されたが,ヒトの3b野において同様なコラム構造をなすかはまだ解明されていない。本研究では,最新の超高磁場機能的磁気共鳴画像法(7T-fMRI)を駆使して,ヒトの3b野におけるSAとRA受容野のコラム活動の計測に成功し,触覚情報処理の脳内神経基盤への理解を深めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年,7T-fMRIを用いたヒト体性感覚皮質の体部位再現研究が増え,3b野における各手指に対応する皮質領域の空間配置の構造が明らかにされている。本研究では,独自開発の7T-fMRI撮像手法の高空間解像度を活かしてヒトの3b野におけるSAとRA受容野のコラム活動の計測に成功し,従来研究では計測できなかったヒトの3b野のコラム構造の検討を実現した。この成果は,3b野における触覚情報の初期処理モデルの構築に活用でき,触覚情報処理の脳内神経基盤解明に新しい視点を提示できると期待されている。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] National Institute of Health(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Institute of Health(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Global surface features contribute to human haptic roughness estimations2022

    • 著者名/発表者名
      Li Huazhi、Yang Jiajia、Yu Yinghua、Wang Wu、Liu Yulong、Zhou Mengni、Li Qingqing、Yang Jingjing、Shao Shiping、Takahashi Satoshi、Ejima Yoshimichi、Wu Jinglong
    • 雑誌名

      Experimental Brain Research

      巻: 240 号: 3 ページ: 773-789

    • DOI

      10.1007/s00221-021-06289-0

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Layer-specific activation in human primary somatosensory cortex during tactile temporal prediction error processing2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Yinghua、Huber Laurentius、Yang Jiajia、Fukunaga Masaki、Chai Yuhui、Jangraw David C.、Chen Gang、Handwerker Daniel A.、Molfese Peter J.、Ejima Yoshimichi、Sadato Norihiro、Wu Jinglong、Bandettini Peter A.
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 248 ページ: 118867-118867

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2021.118867

    • NAID

      120007188347

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Different activation signatures in the primary sensorimotor and higher-level regions for haptic three-dimensional curved surface exploration2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Jiajia、Molfese Peter J.、Yu Yinghua、Handwerker Daniel A.、Chen Gang、Taylor Paul A.、Ejima Yoshimichi、Wu Jinglong、Bandettini Peter A.
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 231 ページ: 117754-117754

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2021.117754

    • NAID

      120007053371

    • 関連する報告書
      2020 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] Functional heterogeneity in the left lateral posterior parietal cortex during visual and haptic crossmodal dot‐surface matching2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Jiajia、Yu Yinghua、Shigemasu Hiroaki、Kadota Hiroshi、Nakahara Kiyoshi、Kochiyama Takanori、Ejima Yoshimichi、Wu Jinglong
    • 雑誌名

      Brain and Behavior

      巻: 11 号: 3 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1002/brb3.2033

    • NAID

      120006955804

    • 関連する報告書
      2020 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] Layer-specific activation of sensory input and predictive feedback in the human primary somatosensory cortex2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Yinghua、Huber Laurentius、Yang Jiajia、Jangraw David C.、Handwerker Daniel A.、Molfese Peter J.、Chen Gang、Ejima Yoshimichi、Wu Jinglong、Bandettini Peter A.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 5 号: 5

    • DOI

      10.1126/sciadv.aav9053

    • 関連する報告書
      2019 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] Tactile angle discriminability improvement: roles of training time intervals and different types of training tasks2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Wu、Yang Jiajia、Yu Yinghua、Wu Qiong、Yu Jiabin、Takahashi Satoshi、Ejima Yoshimichi、Wu Jinglong
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 122 号: 5 ページ: 1918-1927

    • DOI

      10.1152/jn.00161.2019

    • 関連する報告書
      2019 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] 超高磁場・高精細レイヤーfMRI技術によるヒト大脳皮質の層別活動の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      楊家家,于英花
    • 雑誌名

      Medical Science Digest

      巻: 45(7) ページ: 418-421

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Understanding tactile processing at columnar and laminar level using high-resolution fMRI2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Y, Yang J, Huber L, Bandettini PA
    • 学会等名
      The 42nd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-resolution fMRI maps of columnar organization in human primary somatosensory cortex2019

    • 著者名/発表者名
      Yang J, Huber L, Yu Y, Chai Y, Khojandi A, Bandettini PA
    • 学会等名
      n Proceedings of the 27th Annual Meeting of ISMRM
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Increased activity in superficial and deep layers of human S1 for temporal prediction error.2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Y, Huber L, Chai Y, Jangraw DC, Khojandi A, Yang J, Bandettini PA
    • 学会等名
      n Proceedings of the 27th Annual Meeting of ISMRM
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tactile temporal prediction error modulates the deep layers activity in the human S12019

    • 著者名/発表者名
      于英花,楊家家,Huber L,Bandettini PA
    • 学会等名
      第3回ヒト脳イメージング研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Depth-dependent functional mapping of mental prediction in human somatosensory cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Yu Y, Huber L, Jangraw DC, Molfese PJ, Hall A, Handwerker DA, Yang J, Bandettini PA
    • 学会等名
      26th Annual Meeting of ISMRM
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高空間分解能fMRIによるヒト第一次体性感覚野の皮質内回路機構の検討2018

    • 著者名/発表者名
      楊家家, 于英花, Huber L, Bandettini PA
    • 学会等名
      第8回社会神経科学研究会『社会神経科学的アプローチによる精神疾患の社会性障害の理解』
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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