• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

サルfMRIと細胞活動解析による,デフォルトネットワーク機能のボトムアップ的解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K03141
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分10040:実験心理学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

渡邉 慶  大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (00772740)

研究分担者 番 浩志  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所脳情報通信融合研究センター, 主任研究員 (00467391)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードFunctional MRI / 霊長類 / デフォルトモードネットワーク / 非侵襲計測 / サルfMRI / MION / 二ホンザル / fMRI計測 / 高次認知機能 / 非侵襲実験 / ニホンザル / 局所電場電位(LFP) / fMRI / Spiking activity
研究開始時の研究の概要

デフォルトモードネットワーク(DMN)は,安静時に大きな活動を示す領域,逆に言えば,タスク時に活動が減少する脳領域である。DMNは極めて重要な機能を担うとされるが,その詳細は未解明である。本研究では(1)独自の頭部固定法を用いた完全非侵襲サルfMRI計測を行い,DMNコア領域を同定する。(2)各コアの,安静時とタスク時のニューロン活動・フィールド電位を解析し,コア間の活動特性の差異を明らかにする。(3)薬物注入による各コアの活動抑制を行い,行動変容を解析する。このように,細胞活動からスタートし,領域内フィールド電位,領域間相関へと知見を積み重ね,DMN機能をボトムアップで解明することを試みる。

研究成果の概要

デフォルトモードネットワーク(DMN)は安静時に大きな活動を示す領域つまり認知処理時に活動が減少する脳領域である。DMNは何等かの重要な機能を担うとされるが,脳内微細電気活動レベルの知見が無く,生物学的基盤の解明は殆ど進んでいなかった。本研究は、まず独自の完全非侵襲のサルfMRI計測法を確立し,覚醒安静時とタスク時のサル脳fMRI計測を行いDMNコア領域の同定を試みた。結果,まず,我々の新たな完全非侵襲サルfMRI計測法の有効性を実証した。次に,内側前頭葉において安静時においてタスク時よりも有意に高い活動が見られたが、ヒトではDMNのコア領域とされている他の脳領域は検出されなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

デフォルトモードネットワーク(DMN)は,安静時においてタスク時と比較して大きな活動を示す脳領域で,何らかの重要な機能を担うとされている。本研究は、完全非侵襲のサルfMRI計測法を用いて,覚醒安静時とタスク時のサル脳fMRI計測を行いDMNコア領域の同定を試みた。その結果、ヒト先行研究と同じく内側前頭葉において安静時においてタスク時よりも有意に高い活動が見られたが、他のDMNのコア領域は検出されなかった。さらに精度の高いfMRI計測のために,MION造影剤を用いその有効性を確認した。研究期間が終了後も,引き続き完全非侵襲のサルを用いたMION-fMRIによるDMN領域の同定を行っていく。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] The Hong Kong Polytechnic University/The Education University of Hong Kong(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] An easy-to-implement, non-invasive head restraint method for monkey fMRI2024

    • 著者名/発表者名
      Reiji Tanaka, Kei Watanabe, Takafumi Suzuki, Kae Nakamura, Masaharu Yasuda, Hiroshi Ban, Ken-ichi Okada, Shigeru Kitazawa
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 285 ページ: 120479-120479

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2023.120479

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optimal information loading into working memory explains dynamic coding in the prefrontal cortex2023

    • 著者名/発表者名
      Stroud Jake P.、Watanabe Kei、Suzuki Takafumi、Stokes Mark G.、Lengyel M?t?
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 120 号: 48 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1073/pnas.2307991120

    • 関連する報告書
      2023 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] Cycles of goal silencing and reactivation underlie complex problem-solving in primate frontal and parietal cortex2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Kei、Kadohisa Mikiko、Kusunoki Makoto、Buckley Mark J.、Duncan John
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1038/s41467-023-40676-1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ready to detect a reversal of time's arrow: a psychophysical study using short video clips in daily scenes2023

    • 著者名/発表者名
      Hanyu Nao、Watanabe Kei、Kitazawa Shigeru
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 10 号: 4 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1098/rsos.230036

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A One-Shot Shift from Explore to Exploit in Monkey Prefrontal Cortex2021

    • 著者名/発表者名
      Achterberg Jascha、Kadohisa Mikiko、Watanabe Kei、Kusunoki Makoto、Buckley Mark J.、Duncan John
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 42 号: 2 ページ: 276-287

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1338-21.2021

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Distinct Causal Influences of Dorsolateral Prefrontal Cortex and Posterior Parietal Cortex in Multiple-Option Decision Making2021

    • 著者名/発表者名
      Woo Tsz-Fung、Law Chun-Kit、Ting Kin-Hung、Chan Chetwyn C H、Kolling Nils、Watanabe Kei、Chau Bolton K H
    • 雑誌名

      Cerebral Cortex

      巻: 32 号: 7 ページ: 1390-1404

    • DOI

      10.1093/cercor/bhab278

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 覚醒行動中のサルにおける完全に非侵襲な fMRI 計測法2023

    • 著者名/発表者名
      田中澪士, 渡邉慶, 鈴木隆文, 番浩志, 北澤茂
    • 学会等名
      第115回近畿生理学会談話会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Neural bases of the sense of proper direction of time in humans and monkeys: a comparative fMRI study2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka R, Hanyu N, Watanabe K and Kitazawa S
    • 学会等名
      International Symposium on Chronogenesis: How the Mind Generates Time
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒトとサルの時間の方向感覚に関する神経基盤のfMRI実験による検討2022

    • 著者名/発表者名
      田中 澪士, 羽生 奈央, 渡邉 慶, 北澤 茂
    • 学会等名
      「時間生成学」2022年度第2回領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 時が流れる方向の主観的弁別における神経活動2022

    • 著者名/発表者名
      羽生 奈央, 渡邉 慶, 北澤 茂
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 覚醒サルfMRIのための完全非侵襲な頭部固定法2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉 慶・田中 澪士・番 浩志・岡田 研一・北澤 茂
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A non-invasive method to prevent head movements of awake monkeys during event-related fMRI2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, R., Watanabe, K., Ban, H., Okada, K., and Kitazawa, S
    • 学会等名
      The 27th Annual Meeting of OHBM 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi