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脳領域間と皮質層間回路を接続する神経振動活動の記憶想起における因果的役割

公募研究

研究領域非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解
研究課題/領域番号 18H04953
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関高知工科大学

研究代表者

竹田 真己  高知工科大学, 総合研究所, 特任教授 (00418659)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード電気生理学 / 長期記憶 / 脳神経回路 / 大脳生理学 / 脳機能イメージング
研究実績の概要

記憶の情報処理メカニズムに関して、皮質層レベルの情報処理から記憶関連領域間の情報処理まで複数の空間スケールにおける情報処理に注目して研究を進め、論文発表を行った。
我々は、目にしたものをもとに関連したものを思い出すことができる。これまでの研究により、こうした記憶想起プロセスを支える脳内神経回路として、大脳の側頭葉が重要な役割を果たしていると考えられてきた。しかし、側頭葉ニューロン群が「ものを見た」知覚情報から記憶を想起する際にどのように協調して働くのか、その動作原理は明らかではなかった。そこで、記憶課題を学習したサルを用いて、「ものを見て、ものを思い出す」際の側頭葉神経回路のはたらきについて調べた。サルに対になった視覚図形を学習させ、ある図形を見たときに対の図形を思い出すように訓練し、課題遂行中に側頭葉の36野とTE野とよばれる二領域の神経活動を同時計測した。その結果、想起する図形そのものを表象している36野ニューロンの神経活動は、図形を見たときにはTE野の浅層とよばれる皮質層と協調的に働く一方、対となる図形を思い出す際にはTE野の深層とよばれる別の皮質層と協調的に働くことが明らかとなった。また、こうした記憶関連領域間を伝達する信号は振動の周波数依存的に機能することが分かった。本研究により、視覚知覚・記憶想起という異なる認知プロセスに依存して、側頭葉記憶神経回路は皮質層レベルで異なるダイナミクスを示すことが示唆された(Takeda et al, 2018, Nature Communications)。こうした知見をもとに、霊長類の記憶想起システムに関する新モデルを提唱し、総説としてまとめた(Takeda, 2019, Neuroscience Research)。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Brain mechanisms of visual long-term memory retrieval in primates2019

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

      Neuroscience Research

      巻: 142 ページ: 7-15

    • DOI

      10.1016/j.neures.2018.06.005

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamic laminar rerouting of inter-areal mnemonic signal by cognitive operations in primate temporal cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Takeda, M., Hirabayashi, T., Adachi, Y., and Miyashita, Y.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 9 号: 1 ページ: 4629-4629

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07007-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 視覚記憶のマルチスケール神経回路2019

    • 著者名/発表者名
      竹田 真己
    • 学会等名
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 霊長類大脳皮質における記憶想起の情報処理メカニズム2019

    • 著者名/発表者名
      竹田 真己
    • 学会等名
      第20回認知神経リハビリテーション学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 霊長類における脳内視覚記憶システムの多階層性にせまる2018

    • 著者名/発表者名
      竹田 真己
    • 学会等名
      社会神経科学共同研究拠点研究会「世界や社会と相互作用して生きるヒトや動物の視覚-生理学、心理物理学、計算論」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 「ものを見て、関連するものを思い出す」記憶のメカニズムを世界で初めて発見

    • URL

      https://www.kochi-tech.ac.jp/news/2018/004154.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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