• 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

脳の時間の単位の進化:哺乳類6種における無侵襲脳波記録による検討

公募研究

研究領域時間生成学―時を生み出すこころの仕組み
研究課題/領域番号 21H00304
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
審査区分 複合領域
研究機関新潟大学

研究代表者

伊藤 浩介  新潟大学, 脳研究所, 准教授 (30345516)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード脳進化 / 脳波 / 聴覚 / 霊長類 / 哺乳類 / 進化 / 脳
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、ヒト、マカクザル、マーモセット、そしてチンパンジーの霊長類4種のほか、イルカ、ウマといった霊長類以外の哺乳類を対象に、無侵襲(体を傷つけない)方法によって脳波を記録することで、脳の時間処理の進化を明らかにすることが目的です。とくに、聴覚における時間処理に焦点をあてて調べることで、言語や音楽の進化の謎に迫ることを目指します。

研究実績の概要

脳が外界を知覚する、まさにその機能が、脳の時間の最小単位を規定する。例えば聴覚では、数100ミリ秒の時間窓(時間幅)が単位となり、この時間窓内の刺激はひとつの聴覚イベントに統合されて聞こえる。この時間窓の長さには種差があっても不思議ではないが、これに種差があるかもしれないという可能性そのものが、これまでほとんど検討されたことがない。
そこで本研究は、ヒト、チンパンジー、マカクザル、マーモセットという霊長類4種に、霊長類以外の哺乳類であるイルカとウマの2種を加えた全6種を対象とした比較研究により、時間処理がとくに重要な聴覚に注目し、脳の知覚の時間窓の進化を明らかにすることを目的とした。脳活動の指標には、頭皮上から無侵襲で記録できる聴覚誘発電位を利用した。
昨年度の研究では、霊長類4種の比較を先行して行い、霊長類進化においてヒトで時間窓が延長した可能性を示す成果を得た(Itoh et al., 2022)。今年度はウマにおける聴覚誘発電位の記録に世界で初めて成功し、霊長類と非霊長類の大型哺乳類の比較が可能になることで、時間窓の種差においては「脳サイズの増大」より「神経細胞数の増大」が重要であることが明らかとなった。さらに別の大型非霊長類哺乳類であるイルカの脳波記録については、方法の改良に進展があったものの聴覚誘発電位の記録には成功していない(引き続き挑戦を続ける)。そこで代わりに、マウスの頭皮上無侵襲脳波記録に成功することで、小型の非霊長類哺乳類を評価対象に加え、これにより、大脳の時間窓の延長には「脳サイズの増大」より「神経細胞数の増大」が重要であるとの結論と整合性のある結果を得た。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

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

  • [雑誌論文] Cerebral cortical processing time is elongated in human brain evolution2022

    • 著者名/発表者名
      Itoh Kosuke、Konoike Naho、Nejime Masafumi、Iwaoki Haruhiko、Igarashi Hironaka、Hirata Satoshi、Nakamura Katsuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1103-1103

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05053-w

    • NAID

      120007185936

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of non-invasive, scalp-recorded auditory steady-state responses in humans, rhesus monkeys, and common marmosets2022

    • 著者名/発表者名
      Konoike Naho、Iwaoki Haruhiko、Miwa Miki、Sakata Honami、Itoh Kosuke、Nakamura Katsuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 9210-9210

    • DOI

      10.1038/s41598-022-13228-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel “dip-in electrode” method for electrode application to record noninvasive scalp electroencephalograms and evoked potentials in an awake common marmoset2022

    • 著者名/発表者名
      Itoh Kosuke、Konoike Naho、Iwaoki Haruhiko、Igarashi Hironaka、Nakamura Katsuki
    • 雑誌名

      Neuroimage: Reports

      巻: 2 号: 3 ページ: 100116-100116

    • DOI

      10.1016/j.ynirp.2022.100116

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 霊長類の無侵襲脳波記録で探るヒト脳機能の進化2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤浩介
    • 学会等名
      第61回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 霊長類の無侵襲脳波記録で探るヒト脳機能の進化2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤浩介
    • 学会等名
      都医学研セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Human brain evolution accompanied a prolongation of cerebral cortical sensory processing time: a non-invasive auditory evoked potential study in four primate species.2022

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Itoh
    • 学会等名
      NEURO2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 「霊長類学の百科事典」(中川尚史編)(分担執筆) 聴覚による知覚2023

    • 著者名/発表者名
      伊藤浩介
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 「カールソン神経科学テキスト 脳と行動 原書13版」(監訳:中村克樹) (分担翻訳)第7章:聴覚,身体感覚,化学感覚2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤浩介
    • 総ページ数
      777
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2023-12-25  

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