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サル前頭葉のシータ波活動

研究課題

研究課題/領域番号 23500471
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 神経・筋肉生理学
研究機関生理学研究所

研究代表者

逵本 徹  生理学研究所, 統合生理研究系, 准教授 (00260042)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2014年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード大脳皮質 / 記憶 / 律動波 / 睡眠 / ガンマ波 / 周波数間結合 / 注意 / シータ波 / 霊長類
研究実績の概要

記憶は睡眠中に固定されるが、その詳しい中枢神経機構はわかっていない。記憶の2段階仮説を前提として、Non-REM睡眠とREM睡眠が記憶固定において異なる役割を持つという仮説が提唱されている。その仮説によると、Non-REM睡眠中には記憶情報が脳の異なるシステムに転送されて統合され、REM睡眠中にはその情報がシナプスに固定される。また、シータ周波数帯の神経活動とガンマ周波数帯の神経活動の周波数間結合が脳の広範囲に分散する情報の結合に役立っている可能性が指摘されている。これらのことから、REM睡眠とNon-REM睡眠の異なる働きは、神経活動の周波数間結合の性質の違いに反映している可能性がある。このことを検証する目的で、ニホンザルの大脳皮質と海馬に合計約100本の電極を設置し、テレメータを用いて飼育ケージ内での自然睡眠中の脳活動の記録を行った。その結果、Non-REM睡眠中と比較してREM睡眠中に、海馬脳波におけるガンマ波の振幅が上昇することと、シータ波の振幅が低下することが明らかになった。また、シータ波の位相とガンマ波の振幅の間に有意な周波数間結合が認められること、さらにその結合の強度がREM睡眠よりもNon-REM睡眠において有意に高いことが明らかになった。このNon-REM睡眠におけるシータ波とガンマ波の強い結合は、脳の広域に分散している記憶情報の結合に役立っている可能性がある。また、REM睡眠における強いガンマ波活動はシナプスにおける情報の固定に役立っている可能性がある。この結果は、REM睡眠とNon-REM睡眠に関する上記の仮説と一致し、霊長類の脳内においてシータ波が記憶情報処理に役立っている可能性を示唆する。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Gamma Oscillations and Their Cross-frequency Coupling in the Primate Hippocampus during Sleep2015

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi S, Mima T, Murai R, Shimazu H, Isomura Y, Tsujimoto T
    • 雑誌名

      Sleep

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] サル睡眠時の紡錘波と徐波の相関2014

    • 著者名/発表者名
      竹内佐織、村井理絵、島津秀紀、礒村宜和、美馬達哉、逵本徹
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市・パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] サル新皮質と海馬におけるNMDA受容体のガンマ波制御2014

    • 著者名/発表者名
      村井理絵、竹内佐織、島津秀紀、礒村宜和、美馬達哉、逵本徹
    • 学会等名
      第37回日本神経科学大会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市・パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] サル大脳皮質における睡眠紡錘波の時間空間的分布2013

    • 著者名/発表者名
      竹内佐織、村井理絵、島津秀紀、礒村宜和、逵本徹
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Coupled Oscillations in Primate Hippocampus during Rapid Eye Movement Sleep2013

    • 著者名/発表者名
      美馬達哉、竹内佐織、村井理絵、島津秀紀、礒村宜和、逵本徹
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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