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多重電極・電流源解析によるサル前頭葉層構造マップの作成

研究課題

研究課題/領域番号 26350991
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 脳計測科学
研究機関東北大学

研究代表者

坂本 一寛  東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (80261569)

連携研究者 虫明 元  東北大学, 医学系研究科, 教授 (80219849)
研究協力者 川口 典彦  東北医科薬科大学, 医学部, 助教
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードサル / 前頭前野 / 運動前野 / LFP / 電流源解析 / 形操作課題 / 外側前頭前野 / 背側運動前野 / ウェーブレット解析 / 局所電場電位 / 周波数-時間解析 / 前頭葉 / 多重電極 / 生理学的マップ
研究成果の概要

形操作課題遂行中のサル外側前頭前野(lPFC)及び背側運動前野(PMd)より多重電極で記録された局所電場電位(LFP)に対し電流源(CSD)解析を行った。lPFCでは深層において第一視覚刺激(サンプル刺激)提示直前に興奮性シナプス入力と考えられる電流の流れ込みが見られた。また、この入力は一過性のα-θ-δ波(13~3Hz)成分と対応していた。一方、PMdでは中層において、第二視覚刺激(テスト刺激)提示期に電流の流れ込みが見られた。この成分は、持続性の低いβ波(<20Hz)であった。本研究の成果は、2つの領野の局所神経回路動態及び機能分担の解明に大きく資するものと言える。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Current source density analysis on local field potentials in monkey dorsal premotor cortex during a shape-manipulation task2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro SAKAMOTO, Norihiko KAWAGUCHI, Hajime MUSHIAKE
    • 雑誌名

      J Physiological Science

      巻: 67

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] “Figure” Salience as a Meta-Rule for Rule Dynamics in Visual Perception2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro SAKAMOTO
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9948 ページ: 381-390

    • DOI

      10.1007/978-3-319-46672-9_43

    • ISBN
      9783319466712, 9783319466729
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 大脳皮質補足眼野の&ldquo;驚き&rdquo;細胞と探索&mdash;知識利用トレード・オフ2016

    • 著者名/発表者名
      坂本 一寛, 川口 典彦, 虫明 元.
    • 雑誌名

      日本神経回路学会誌

      巻: 23 号: 1 ページ: 41-45

    • DOI

      10.3902/jnns.23.41

    • NAID

      130005150462

    • ISSN
      1340-766X, 1883-0455
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 神経科学・リハビリテーション・ロボット工学のシナジー効果に関する研究会の7年の歩み2016

    • 著者名/発表者名
      坂本 一寛, 我妻 広明, 橘 香織
    • 雑誌名

      日本神経回路学会誌

      巻: 23 号: 4 ページ: 169-175

    • DOI

      10.3902/jnns.23.169

    • NAID

      130005308103

    • ISSN
      1340-766X, 1883-0455
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 神経回路のレジリエンスと発火ゆらぎ2015

    • 著者名/発表者名
      坂本 一寛
    • 雑誌名

      システム/制御/情報

      巻: 59 ページ: 342-347

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surprise signals in the supplementary eye field: fectified prediction errors drive exploration-exploitation transitions.2015

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi N, Sakamoto K, Saito N, Furusawa Y, Tanji J, Aoki M, Mushiake H
    • 雑誌名

      J Neurophysiol

      巻: 113 号: 3 ページ: 1001-1014

    • DOI

      10.1152/jn.00128.2014

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporal patterns of current source density in the prefrontal cortex of a behaving monkey.2015

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto K, Kawaguchi N, Yagi K, Mushiake H.
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 62 ページ: 67-73

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2014.06.009

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Excitation-inhibition balance of prefrontal neurons during the execution of a path-planning task.2015

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto K, Naohiro S, Yoshida S, Mushiake H.
    • 雑誌名

      Advances in Cognitive Neurodynamics

      巻: 4 ページ: 547-552

    • DOI

      10.1007/978-94-017-9548-7_79

    • ISBN
      9789401795470, 9789401795487
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 問題解決の前兆としての前頭前野神経活動ゆらぎ2015

    • 著者名/発表者名
      坂本一寛
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 55 号: 1 ページ: 015-018

    • DOI

      10.2142/biophys.55.015

    • NAID

      130004794732

    • ISSN
      0582-4052, 1347-4219
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 「神経配線の拡散&middot;収束構造=パラメータ空間への投票」仮説2014

    • 著者名/発表者名
      坂本一寛
    • 雑誌名

      日本神経回路学会誌

      巻: 21 号: 3 ページ: 136-148

    • DOI

      10.3902/jnns.21.136

    • NAID

      130004713866

    • ISSN
      1340-766X, 1883-0455
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 形操作課題中のサル背側運動前野の局所場電位に対する電流源解析2017

    • 著者名/発表者名
      坂本一寛,川口典彦,虫明元
    • 学会等名
      第94回日本生理学会大会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Interactions of local field potentials between monkey lateral prefrontal and dorsal premotor cortices during a shape-manipulation task2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro SAKAMOTO, Norihiko KAWAGUCHI, Hajime MUSHIAKE
    • 学会等名
      The 39th annual meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新しいマルチスケール in vivo 脳機能イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      小山内 実、菊田 里美、坂本 一寛、笠原 二郎、幸村 裕治、本間 経康、柳川 右千夫、虫明 元
    • 学会等名
      第93回日本生理学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] サルの洗練された知識利用行動から探索行動への移行は単純な行動‐結果強化学習では説明されない2016

    • 著者名/発表者名
      坂本一寛
    • 学会等名
      第48回東北生理談話会
    • 発表場所
      岩手医科大学(岩手県盛岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Local field potentials in monkey prefrontal cortex during a shape-manipulation task2015

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto K, Kawaguchi N, Mushiake H
    • 学会等名
      International Symposium on Prediction and Decision Making 2015
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高次脳機能の背後にある神経回路動態を多元的生体信号解析より解明する2015

    • 著者名/発表者名
      坂本一寛, 小山内実, 虫明元
    • 学会等名
      第25回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] In Vivoサル脳への固有信号内視鏡の適用2015

    • 著者名/発表者名
      坂本一寛, 小山内実, 虫明元
    • 学会等名
      日本神経回路学会第25回全国大会
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Local field potentials in monkey dorsal premotor cortex during a shape-manipulation task.2015

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto K, Kawaguchi N, Mushiake H
    • 学会等名
      The 38th annual meeting of the Japan Neuroscience Society.
    • 発表場所
      神戸コンベンションセンター(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cooperativity between working memory and behavioral planning in the monkey prefrontal cortex.2015

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto K, Saito N, Yoshida S, Mushiake H
    • 学会等名
      IBRO2015
    • 発表場所
      リオ・デ・ジャネイロ(ブラジル)
    • 年月日
      2015-07-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サル前頭葉におけるLFP周波数掃引2015

    • 著者名/発表者名
      坂本一寛, 川口典彦, 八木耕平, 虫明 元.
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      東京・日本
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal properties of current source density in the prefrontal cortices of behaving monkeys.2014

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi N, Sakamoto K, Yagi K, Aoki M, Mushiake H.
    • 学会等名
      Neuroscience 2014
    • 発表場所
      ワシントンD.C.・アメリカ
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Current sink and source patterns in the prefrontal cortex of a behaving monkey.2014

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto K, Kawaguchi N, Yagi K, Matsuzaka Y, Katayama N, Tanaka T, Mushiake H.
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      ルツェルン・スイス
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Local field potentials in monkey prefrontal cortex during a shape-manipulation task.2014

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi N, Sakamoto K, Yagi K, Aoki M, Mushiake H.
    • 学会等名
      Neurosience 2014
    • 発表場所
      横浜・日本
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Alpha-theta oscillations at task initiation in the monkey prefrontal cortex.2014

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto K, Kawaguchi N, Yagi K, Mushiake H.
    • 学会等名
      The 24th Annual Conference of the Japanese Neural Network Society
    • 発表場所
      函館・日本
    • 年月日
      2014-08-27 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] サル前頭前野電流源パタンの評価2014

    • 著者名/発表者名
      坂本一寛, 川口典彦, 八木耕平, 片山統裕, 田中徹, 虫明元.
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台・日本
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2023-03-16  

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