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認知と運動の統合過程における前頭葉内ネットワークの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20019027
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関玉川大学

研究代表者

星 英司  玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (50407681)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2009年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2008年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード到達運動 / 前頭葉 / 運動前野 / 一次運動野 / 前頭前野 / 認知 / 運動 / 階層構造
研究概要

本年度は、認知と運動の統合過程における高次運動野の機能解析を詳細に行った。特に、認知情報に基づく運動決定の段階と準備実行の段階に注目して解析を行った。抽象的な指示に基づいて動作決定を行うSymbolic Cue Taskと、空間的な様々な位置に提示される物体に到達するDirect Cue Taskを導入し、これら2つ課題を遂行中の被験体の運動前野から細胞活動を記録した。両課題間の活動を比較することによって、認知的要求度がより高いSymbolic Cue Task時の細胞活動が、Direct Cue Task時と比べてどのような活動特性を持つのかを特徴づけることができた。また、運動前野には背側部と腹側部があるので、これらの領野間の機能分化にも着目した。解析の結果、複数の特徴を細胞活動レベルで同定することができた。まず、運動の実行時には、両者の課題間で細胞活動の差はほとんどないということが明らかとなった。これは、異なった情報処理経路で同一の運動が規定された場合には、運動前野の細胞活動は情報処理経路にかかわらず結論として導き出された動作内容のみを反映することを示唆する。こうした特性は、運動前野の背側部と腹側部の両方に見出された。さらに、実際に動作が決定される瞬間の活動を調べたところ、運動前野の背側部においてSymbolic Cue Task遂行時にDirect Cue Task時に比べて活動が増大していることが分かった。一方で、運動前野の腹側部では両者の課題で細胞活動の程度に差はなかった。この結果は、運動前野の背側部が抽象的な動作指示内容に基づいた動作選択にかかわっていること、一方で、運動前野の腹側部はこの過程への関与が小さいことを示唆している。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (22件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Processing of visual signals for direct specification of motor targets and for conceptual representation of action targets in the dorsal and ventral premotor cortex2009

    • 著者名/発表者名
      Yamagata, T.
    • 雑誌名

      J.Neurophysiol. VOL.102

      ページ: 3280-3294

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 運動野のsomatotopyを考える-行動制御の生理学的検討から2009

    • 著者名/発表者名
      Tanji, J.
    • 雑誌名

      Brain and Nerve VOL.61

      ページ: 1363-1371

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transformation of a virtual action plan into a motor plan in the premotor cortex2008

    • 著者名/発表者名
      Nakayama, Y
    • 雑誌名

      J. Neurosci 28

      ページ: 10287-10297

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motor and nonmotor projections from the cerebellum to rostrocaudally distinct sectors of the dorsal premotor cortex in macaques

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, M.
    • 雑誌名

      Eur.J.Neurosci. (in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Involvement of dorsal and ventral sectors of the lateral prefrontal cortex in a concept-based action planning.2009

    • 著者名/発表者名
      Yamagata, T.
    • 学会等名
      the 39th annual meeting of the Society for Neuro science
    • 発表場所
      McCormick Place convention center, Chicago (USA)
    • 年月日
      2009-10-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Visual, auditory, and tactile sensory responses of neurons in the lateral prefrontal cortex (1PFC) in macaques.2009

    • 著者名/発表者名
      Saga, Y.
    • 学会等名
      the 39th annual meeting of the Society for Neuro science
    • 発表場所
      McCormick Place convention center, Chicago (USA)
    • 年月日
      2009-10-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of neuronal activity in three subareas of the dorsal premotor cortex.2009

    • 著者名/発表者名
      Nakayama, Y.
    • 学会等名
      the 39th annual meeting of the Society for Neuro science
    • 発表場所
      McCormick Place convention center, Chicago (USA)
    • 年月日
      2009-10-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 背側運動前野肩領域への前頭葉入力様式2009

    • 著者名/発表者名
      平田快洋
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 小脳から大脳皮質背側運動前野への入力様式2009

    • 著者名/発表者名
      橋本雅史
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 淡蒼球内節から大脳皮質背側運動前野への入力様式2009

    • 著者名/発表者名
      星英司
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 動作概念を利用した視覚運動変換課題における背側運動前野内の機能分化2009

    • 著者名/発表者名
      中山義久
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 年月日
      2009-09-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 動作概念に基づいた動作プラン形成における外側前頭前野の機能的関与2009

    • 著者名/発表者名
      山形朋子
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 感覚様式を越えて刺激の提示回数を反映するマカクザル前頭前野の細胞活動2009

    • 著者名/発表者名
      佐賀洋介
    • 学会等名
      第32回日本神経科学大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知)
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] V Response properties of neurons in the premotor and prefrontal cortices to the appearance of visuospatial and instruction signals.2009

    • 著者名/発表者名
      Yamagata, T.
    • 学会等名
      IUPS 2009, 36th International Congress of Physiological Sciences
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center(京都)
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Virtual and physical representation of action planning in primate dorsal and ventral premotor cortex and primary motor cortex.2009

    • 著者名/発表者名
      Nakayama, Y.
    • 学会等名
      IUPS 2009, 36th International Congress of Physiological Sciences
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center(京都)
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] The distribution of projection neurons from the claustrum to the frontal cortex is widespread with separate patches of high-density areas.2009

    • 著者名/発表者名
      Saga, Y.
    • 学会等名
      IUPS 2009, 36th International Congress of Physiological Sciences
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center(京都)
    • 年月日
      2009-07-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Neural Basis of target selection for reaching movements.2009

    • 著者名/発表者名
      Hoshi, E.
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for the Neural Control of Movement
    • 発表場所
      Marriot Hotel, Hawaii (U.S.A)
    • 年月日
      2009-04-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Cortical input to behaviorally characterized sites in Gpe2008

    • 著者名/発表者名
      Morrow, M. M
    • 学会等名
      the 38th annual meeting of the Society for Neuro science
    • 発表場所
      The Walter E. Washington Convention Center, Washington, DC (U.S.A.)
    • 年月日
      2008-11-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Involvement of the dorsal and ventral premotor cortex (PMd and PMv) in direct vs. indirect visuomotor behavior2008

    • 著者名/発表者名
      Yamagata, T
    • 学会等名
      the 38th annual meeting of the Society for Neuro science
    • 発表場所
      The Walter E. Washington Convention Center, Washi ngton, DC (U.S.A.)
    • 年月日
      2008-11-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Differential involvement of the dorsal premotor cortex (PMd) and the primary motor cortex (MI) in indirect visuomotor behavior2008

    • 著者名/発表者名
      Nakayama, Y
    • 学会等名
      the 38th annual meeting of the Society for Neuro science
    • 発表場所
      The Walter E. Washington Convention Center, Washington, DC (U. S. A.)
    • 年月日
      2008-11-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] The dorsal aspect of area 46 (area 46d) and dorsal premotor cortex (PMd) receive specific, as well as common, inputs from the frontal and parietal cortex2008

    • 著者名/発表者名
      Saga, Y
    • 学会等名
      the 38th annual meeting of the Society for Neuro science
    • 発表場所
      The Walter E. Washington Convention Center, Washi ngton, DC (U.S.A.)
    • 年月日
      2008-11-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] マカクザルにおける後部頭頂皮質から前頭前野背外側部と背側運動前野への投射様式2008

    • 著者名/発表者名
      佐賀洋介
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム・東京
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] マカクザルにおける腹側運動前野指領域の皮質内結合2008

    • 著者名/発表者名
      平田快洋
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム、東京
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 運動前野背側部と腹側部は視覚情報に基づいた上肢動作に異なった関与をする2008

    • 著者名/発表者名
      山形朋子
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム、東京
    • 年月日
      2008-07-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 動作概念形成課題における背側運動前野および一次運動野の細胞活動2008

    • 著者名/発表者名
      中山義久
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム、東京
    • 年月日
      2008-07-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 前頭前野腹側部から運動前野背側部への経シナプス投射2008

    • 著者名/発表者名
      高原大輔
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム、東京
    • 年月日
      2008-07-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] Premotor Areas : Medial (in Encyclopedia of Neuroscience)2009

    • 著者名/発表者名
      Tanji, J
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tamagawa.ac.jp/teachers/hoshi/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.tamagawa.ac.jp/teachers/hoshi/index.htm

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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