人工現実感生成に貢献する触覚の脳内メカニズム

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08234224
• 研究機関: 東邦大学
• 研究代表者: 岩村 吉晃 東邦大学, 医学部, 教授 (20057508)
• 研究分担者: 田中 美智雄 東邦大学, 医学部, 助手 (00057738) ; 入来 篤史 東邦大学, 医学部, 講師 (70184843)
• キーワード: 身体図式 / 頭頂間溝前壁 / 上肢領域 / ニューロン活動 / 体性感覚受容野 / サル / 視覚受容野 / 道具使用

研究概要

道具を使用するとき、道具は身体の一部として感じられる。このような体験の基礎に身体図式(自己中心空間での自己の身体の大きさ、形、位置そして動きの視覚像)の変容があると考えられる。長さ約30センチの熊手で、遠方にあるエサを引き寄せて取るようにニホンザルを訓練し、熊手を使用すると手と対側の大脳半球頭頂間溝前壁の上肢領域相当部位より、ニューロン活動を記録した。体性感覚と視覚刺激の両方に応答した59個のニューロンの約半数は手の皮膚に体性感覚受容野があり、視覚受容野はその直上にあり、手の移動とともに視覚受容野も移動した。熊手使用前手の直上に限局していた視覚受容野は、使用(約5分間)後には、視覚受容野はサルが手にした熊手の軸に沿ってその先端まで拡大した。肩、頚部、胸の皮膚に体性感覚受容野があった25例では、道具使用前には視覚受容野はサルの腕の届く範囲の空間であったが、使用後はこれが熊手の届く範囲にまで拡大した。いずれのタイプのニューロンでも道具使用を止めて1-5分後には、拡大した視覚受容野がもとの大きさに戻った。すなわち視覚受容野の変容は道具使用の意図に関係していた。これらのニューロンで、受容野の変化は腕の運動とは直接関係がなかった。また視覚受容野は凝視点とは無関係であった。我々の見たニューロンの視覚受容野の変化は道具使用による、道具の手の図式への取り込みに対応する現象であると結論した。

研究成果

• [文献書誌] Iriki,A,Tanaka,M.and Iwamura,Y.: "Attention-induced neuronal activity in the monkey somatosensory cortex revealed by pupillometrics." Neuroscience Research. 25. 173-181 (1996)
• [文献書誌] Iriki,A,Tanaka,M.and Iwamura,Y.: "Coding of modified body schema during tool use by macaque postcentral neurons." NeuroReport. 7. 2325-2330 (1996)
• [文献書誌] Iwamura,Y.and Tanaka,M.: "Representation of reaching and grasping in the monkey postcentral gyrus." Neuroscience Letters. 214. 147-150 (1996)
• [文献書誌] Iwamura,Y.,Iriki,A,Tanaka,M.,Taoka,M.and Toda,T.: "Perception,Memory,& Emotion : Frontier in Neuroscience" Oxford University Press, 33-44 (1996)