遂行機能の実行に関わる前頭葉ネットワークの解明

• 研究課題/領域番号: 25240021
• 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: 認知科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 船橋 新太郎 京都大学, こころの未来研究センター, 名誉教授 (00145830)
• 研究分担者: 篠本 滋 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60187383)
• 連携研究者: 篠本 滋 京都大学, 大学院理学研究科, 准教授 (60187383)
• 研究協力者: 渡邉 慶 ; 田中 暁生 ; 望月 圭 ; Andreau Jorge Mario
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 46,670千円 (直接経費: 35,900千円、間接経費: 10,770千円); 2017年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円); 2016年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2015年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2014年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2013年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
• キーワード: 前頭連合野 / 遂行機能 / 記憶想起 / 意思決定 / トップダウン制御信号 / 自由選択 / 対連合課題 / サル / トップダウン信号 / ニホンザル / 単一ニューロン活動 / トップダウン制御 / 対連合学習 / 前頭葉眼窩部

研究成果の概要

遂行機能は前頭連合野から他の脳部位に出力される信号により制御されると考えられているが、その信号の実態は明らかではない。前頭連合野の制御による情報の想起が必要な課題と、自由選択条件下での選択課題をサルに行わせ、制御出力信号の解明を試みた。前頭連合野の細胞活動を解析した結果、情報の想起には刺激選択的応答や遅延期間活動などの細胞活動が制御出力信号に該当すること、自由選択条件では選択肢提示直前に生じる細胞の自発活動の大小が選択行動を左右することが明らかになった。

研究成果

• [国際共同研究] オックスフォード大学(英国)
• [国際共同研究] パリ第５大学(フランス)
• [国際共同研究] パリ第５大学/CNRS( フランス)
• [雑誌論文] Toward an understanding of the neural mechanisms underlying dual-task performance: contribution of comparative approaches using animal models (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Watanabe, S. Funahashi
  • 雑誌名: Neuroscience and Biobehavioral Reviews 巻: 84 ページ: 12-28
  • DOI: 10.1016/j.neubiorev.2017.08.008
  • NAID: 120006460061
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Working memory in the prefrontal cortex (2017)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Funahashi
  • 雑誌名: Brain Science 巻: 7 号: 5 ページ: 1-22
  • DOI: 10.3390/brainsci7050049
  • NAID: 120006318892
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Prefrontal contribution to decision-making under free-choice condition (2017)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Funahashi
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 11 ページ: 1-15
  • DOI: 10.3389/fnins.2017.00431
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Stable and dynamic coding for working memory in primate prefrontal cortex (2017)
  • 著者名/発表者名: E. Spaak, K. Watanabe, S. Funahashi, M.G. Stokes
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 37 号: 27 ページ: 6503-6516
  • DOI: 10.1523/jneurosci.3364-16.2017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Physical features of visual images affect macaque monkey’s preference for these images. (2016)
  • 著者名/発表者名: Funahashi, S.
  • 雑誌名: Frontiers in Behavioral Neuroscience 巻: 10 ページ: 1-18
  • DOI: 10.3389/fnbeh.2016.00212
  • NAID: 120005973401
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Similarity in neuronal firing regimes across mammalian species (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro Mochizuki, ..., Ichiro Fujita, et al.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 巻: 36 号: 21 ページ: 5736-5747
  • DOI: 10.1523/jneurosci.0230-16.2016
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Neuropsychological assessment of a new computerized cognitive task that was developed to train several cognitive functions simultaneously. (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoe Ichihara-Takeda, Kazuyoshi Takeda, Nozomu Ikeda, Kiyoji Matsuyama, Shintaro Funahashi
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 7 ページ: 497-503
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2016.00497
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Prefrontal spatial working memory network predicts animal's decision-making in a free choice saccade task. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kei Mochizuki and Shintaro Funahashi
  • 雑誌名: Journal of Neurophysiology 巻: 115 号: 1 ページ: 127-142
  • DOI: 10.1152/jn.00255.2015
  • NAID: 120005715813
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A step forward in the understanding of prefrontal cortical functions. (2015)
  • 著者名/発表者名: Li, B. M., & Funahashi, S.
  • 雑誌名: Neuroscience Bulletine 巻: 31(2) 号: 2 ページ: 161-163
  • DOI: 10.1007/s12264-015-1516-2
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A dual-task paradigm for behavioral and neurobiological studies in nonhuman primates. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, K., & Funahashi, S.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience Methods 巻: 246 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1016/j.jneumeth.2015.03.006
  • NAID: 120005625618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functions of delay-period activity in the prefrontal cortex and mnemonic scotomas revisited. (2015)
  • 著者名/発表者名: Funahashi, S.
  • 雑誌名: Frontiers in Systems Neuroscience 巻: 9 ページ: 2-2
  • DOI: 10.3389/fnsys.2015.00002
  • NAID: 120005555479
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Primate model of interference control. (2015)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, K. & Funahashi, S.
  • 雑誌名: Current Opinion in Behavioral Sciences 巻: 1 ページ: 9-16
  • DOI: 10.1016/j.cobeha.2014.07.004
  • NAID: 120005715341
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二重課題の神経生物学-二重課題干渉効果と前頭連合野の役割 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡邊慶、船橋新太郎
  • 雑誌名: 霊長類研究 巻: 31 ページ: 87-100
  • NAID: 130005122716
  • 査読あり
• [雑誌論文] ２つのことを同時にうまくできないのはなぜか -二重課題干渉を生じるメカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡邊慶、船橋新太郎
  • 雑誌名: Brain and Nerve 巻: 67 ページ: 1215-1229
• [雑誌論文] 実行機能と前頭連合野の関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 船橋新太郎
  • 雑誌名: 心理学評論 巻: 58 ページ: 55-71
  • NAID: 130007397740
• [雑誌論文] Modulation of Alpha Activity in the Parieto-occipital Area by Distractors during a Visuospatial Working Memory Task: A Magnetoencephalographic Study (2015)
  • 著者名/発表者名: Ichihara-Takeda S, Yazawa S, Murahara T, Toyoshima T, Shinozaki J, Ishiguro M, Shiraishi H, Ikeda N, Matsuyama K, Funahashi S, Nagamine T
  • 雑誌名: Journal of cognitive neuroscience 巻: 27 号: 3 ページ: 453-463
  • DOI: 10.1162/jocn_a_00718
  • 査読あり
• [雑誌論文] Saccade-related activity in the prefrontal cortex: its role in eye movement control and cognitive functions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Funahashi
  • 雑誌名: Frontiers in Integrative Neuroscience 巻: 8 ページ: 54-54
  • DOI: 10.3389/fnint.2014.00054
  • NAID: 120005462642
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neural mechanisms of dual-task interference and cognitive capacity limitation in prefrontal cortex. (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, K., & Funahashi, S.
  • 雑誌名: Nature Neuroscience 巻: 17 号: 4 ページ: 601-611
  • DOI: 10.1038/nn.3667
  • NAID: 120005394745
  • 査読あり
• [雑誌論文] Space representation in the prefrontal cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Funahashi, S.
  • 雑誌名: Progresss in Neurobiology 巻: 103 ページ: 131-155
  • DOI: 10.1016/j.pneurobio.2012.04.002
  • NAID: 120005244780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prefrontal cortex and neural mechanisms of executive function (2013)
  • 著者名/発表者名: Funahashi, S. and Andreau, J.M.
  • 雑誌名: Journal of Physiology Paris 巻: 107 号: 6 ページ: 471-482
  • DOI: 10.1016/j.jphysparis.2013.05.001
  • NAID: 120005357087
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thalamic mediodorsal nucleus and its participation in spatial working memory processes: comparison with the prefrontal cortex (2013)
  • 著者名/発表者名: Funahashi, S
  • 雑誌名: Frontier in Systems Neuroscience 巻: 7 ページ: 36-36
  • DOI: 10.3389/fnsys.2013.00036
  • NAID: 120005306994
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 「二兎を追う者は一兎をも得ず」の神経機構を考える (2016)
  • 著者名/発表者名: 船橋新太郎
  • 学会等名: 第13回NBR公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京都、ソラシティカンファレンスセンター
  • 年月日: 2016-12-15
  • 招待講演
• [学会発表] 自由選択条件下での意思決定とワーキングメモリ (2016)
  • 著者名/発表者名: 船橋新太郎
  • 学会等名: 第14回日本ワーキングメモリ学会大会
  • 発表場所: 京都府、京都大学芝蘭会館
  • 年月日: 2016-12-10
  • 招待講演
• [学会発表] 左前頭葉腫瘍を摘出した児童の行動特徴の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 柴田柚香、小川詩乃、船曳康子、正高信男、船橋新太郎
  • 学会等名: 第14回日本ワーキングメモリ学会
  • 発表場所: 京都府、京都大学芝蘭会館
  • 年月日: 2016-12-10
• [学会発表] Persistent activity of prefrontal neurons as a source of confidence in working memory. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, A. and Funahashi, S.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Meeting (Neuroscience 2016)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2016-11-15
  • 国際学会
• [学会発表] Prefrontal neural network predicts animal’s decision in a free-choice condition. (2016)
  • 著者名/発表者名: Funahashi, S.
  • 学会等名: 5th Workshop on the Computational Properties of the Prefrontal Cortex
  • 発表場所: Lyon, France
  • 年月日: 2016-08-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Spatial representation and spike timing characteristics in primate prefrontal neurons. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, K. and Funahashi, S.
  • 学会等名: 第39回日本神経科学大会
  • 発表場所: 神奈川県、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-07-21
• [学会発表] Persistent activity as a result of stimulus-driven network-wide re-organization of the pattern of firing rates. (2015)
  • 著者名/発表者名: Durnez, M., Constantinidis, C., Funahashi, S., Hansel, H., and Mongillo, G.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Meeting (Neuroscience 2015)
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] Stable and dynamic coding for working memory in primate prefrontal cortex. (2015)
  • 著者名/発表者名: Spaak, E., Watanabe, K., Funahashi, S., and Stokes, M.
  • 学会等名: Society for Neuroscience Meeting (Neuroscience 2015)
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2015-10-19
  • 国際学会
• [学会発表] Miniature fixational eye movements reflect spatial decision-making process during a memory-guided saccade task. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki, K. and Funahashi, S.
  • 学会等名: Japan-China Joint Symposium on "Understanding Cortical Cognitive Functions"
  • 発表場所: 京都市 京都大学
  • 年月日: 2015-08-01
  • 国際学会
• [学会発表] 二重課題干渉効果と前頭連合野の関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 船橋新太郎
  • 学会等名: 日本心理学会「注意と認知」研究会第13回合宿研究会
  • 発表場所: ホテルサンルートプラザ名古屋
  • 年月日: 2015-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] Flexible allocation of cognitive capacity during dual-task performances. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Funahashi
  • 学会等名: 1st Kyoto University - UC San Diego Joint Symposium "New Era of Trans-Pacific Knowledge Interactions"
  • 発表場所: ANA Crowne Plaza Kyoto
  • 年月日: 2015-03-11
  • 招待講演
• [学会発表] Information processing in the thalamic mediodorsal nucleus during spatial working memory performance. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yumiko Watanabe and Shintaro Funahashi
  • 学会等名: 2014 International Symposium "Vision, Memory, Thought: How Cognition Emerges from Neural Network"
  • 発表場所: University of Tokyo
  • 年月日: 2014-12-06 – 2014-12-07
• [学会発表] Fluctuation of spatial representation and the dynamics of decision-making in prefrontal neuronal network. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kei Mochizuki and Shintaro Funahashi
  • 学会等名: 2014 International Symposium "Vision, Memory, Thought: How Cognition Emerges from Neural Network"
  • 発表場所: University of Tokyo
  • 年月日: 2014-12-06 – 2014-12-07
• [学会発表] Neural mechanisms related to dual-task interference in the primate prefrontal cortex. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Funahashi
  • 学会等名: 5th International Conference of Prefrontal Cortex
  • 発表場所: Kunming Institute of Zoology, Chinese Academy of Science, Kinming, China
  • 年月日: 2014-12-03 – 2014-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] Neural mechanisms related to dual-task interference in the primate prefrontal cortex. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Funahashi
  • 学会等名: Mini-Symposium on Prefrontal Functions
  • 発表場所: Institute of Cognitive Sciences, East China Normal University, Shanghai, China
  • 年月日: 2014-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] Effects of tailor-made cognitive rehabilitation method based on the prefrontal function on patients with dementia: a randomized controlled study. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ichihara-Takeda, S., Ikeda, N., Matsuyama, K., and Funahashi, S.
  • 学会等名: 第16回世界作業療法士連盟大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2014-06-14 – 2014-06-21
• [学会発表] 二重課題干渉と前頭連合野のニューロン活動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 船橋新太郎
  • 学会等名: 神経科学セミナー
  • 発表場所: 京都大学医学部
  • 年月日: 2014-06-02
  • 招待講演
• [学会発表] Neural mechanisms related to dual-task interference in the primate prefrontal cortex. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Funahashi
  • 学会等名: Seminar at Department of Biotechnology
  • 発表場所: Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Korea
  • 年月日: 2014-05-13
  • 招待講演
• [学会発表] Primate prefrontal activity during simultaneous performance of spatial attention and spatial working memory tasks
  • 著者名/発表者名: Kei Watanabe and Shintaro Funahashi
  • 学会等名: Society for Neuroscience Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Pair selectivity of primate prefrontal neurons in visual paired association performances
  • 著者名/発表者名: Shintaro Funahashi and Jorge Mario Andreau
  • 学会等名: Society for Neuroscience Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Confidence Judgments and prefrontal neuronal activity in monkeys performing a spatial working memory task
  • 著者名/発表者名: Akio Tanaka and Shintaro Funahashi
  • 学会等名: Society for Neuroscience Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Task-dependent modulation of primate thalamic mediodorsal activities during working memory performances
  • 著者名/発表者名: Yumiko Watanabe and Shintaro Funahashi
  • 学会等名: Society for Neuroscience Meeting
  • 発表場所: San Diego, USA
• [学会発表] Function of reciprocal connections between prefrontal cortex and thalamic mediodorsal nucleus in spatial working memory
  • 著者名/発表者名: Shintaro Funahashi
  • 学会等名: The 4th International Conference of Prefrontal Cortex
  • 発表場所: Nanchang, China
  • 招待講演
• [学会発表] Primate prefrontal activities in visual paired association performances
  • 著者名/発表者名: Shintaro Funahashi and Jorge Mario Andreau
  • 学会等名: 第36回日本神経科学大会
  • 発表場所: 京都国際会館、京都市
• [備考] 船橋庵
  • URL: http://www.biwa.ne.jp/funahashi-ann/
• [備考] 船橋庵
  • URL: http://www.pfc.kokoro.kyoto-u.ac.jp
• [備考] 船橋庵（船橋研ホームページ）
  • URL: http://www.pfc.kokoro.kyoto-u.ac.jp
• [備考] [船橋庵]京都大学船橋研究室のホームページ
  • URL: http://www.pfc.kokoro.kyoto-u.ac.jp
• [学会・シンポジウム開催] Japan-China Joint Symposium on "Understanding Cortical Cognitive Functions" (2015)
  • 発表場所: 京都市 京都大学
  • 年月日: 2015-08-01