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2011 年度 実績報告書

再認記憶の脳領野間ネットワークダイナミクス : サルfMRI賦活領域の硬膜下電極記録

研究課題

研究課題/領域番号 11J04682
研究機関東京大学

研究代表者

宮本 健太郎  東京大学, 大学院・医学系研究科, 特別研究員(DC1)

キーワード再認記憶 / 機能的磁気共鳴画像法 / サル / 硬膜下電極記録 / 皮質電位
研究概要

2頭の覚醒下サルに,自然物や建物などの4枚のピクチャリストを記銘させ10秒程度の遅延時間の後に提示されるターゲットピクチャが見たものか否かを判断させる認知記憶課題を遂行させ,課題遂行中の脳活動を記録する事象関連型fMRI実験を行い,サルの再認記憶の想起に関わる脳領域を同定した。その結果,ヒトの先行研究と同様に,前頭葉・外側頭頂葉・内側頭頂葉・海馬にわたる広い範囲に強い賦活が同定され,賦活領域は2頭の間で強く再現した。このうち特に外側頭頂葉については近年のヒトを対象としたfMRI研究により再認記憶への関与が初めて知られるようになった領域で,それが再認記憶想起の過程においてどのような機能を担っているかについてははっきりと分かっておらず,現在も議論が続いている。外側頭頂葉のような特定の領域の機能を調べるためには,より統制された条件下で実験が可能なモデル動物を用いた研究が有用であるが,動物を用いた比較研究は現在までほとんど行われていない。なぜなら,ヒトの外側頭頂葉のうち再認記憶想起に関わる下頭頂小葉と呼ばれる領域は進化的に新しく,サル以下の下等動物において細胞構築学的に相同な領野は存在しないと考えられてきたためである。本研究課題の本年度の成果として初めて明らかになったサルの再認記憶の想起に関わる頭頂葉領域は,ヒトと同様の実験パラダイムをサルに適用することによって同定された領域で,かつ,他の領野との機能的結合がサルとヒトで似通っていることから,ヒトの下頭頂小葉と機能的に相同と考えられる。次年度以降の本研究課題を含む今後の研究によって,サルのこの領域の機能が,侵襲的な手法を組み合わせたより詳細な方法で調べられれば,頭頂葉の記憶想起過程における役割が明らかになり,ひいては,ヒトの再認記憶想起過程における外側頭頂葉の機能の理解が深まることが期待される。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究課題の目的を達成するための第一段階目の目標として定めた,事象関連型fMRI実験によるサルの再認記憶に関わる脳領域の同定が完了した。平成二十三年度末現在,この研究成果に関して対外発表を行う準備旨を進めている。

今後の研究の推進方策

当初の計画通り,本研究課題でこれまでに明らかになった再認記憶の想起に関わる領域の機能をより詳細に検討するために,サルに想起した記憶に対する主観的な確信度判断を要求する課題を付け加え,サルの確信度に応じた脳賦活の違いをfMRI法を用いて調べ,サルにおける主観記憶処理プロセスをヒトと比較検討する予定である。それが完了したら,頭頂葉や海馬などの記憶想起への関与が同定された領域に皮質電位を記録するための電極を埋め込み,これらの領域の応答のダイナミクスを高い時間解像度で記録・解析し,再認記憶想起のネットワークダイナミクスを調べる予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Functional Connectivity between Anatomically Unconnected Areas Is Shaped by Collective Network-Level Effects in the Macaque Cortex2011

    • 著者名/発表者名
      Adachi Y, Osada T, Sporns O, Watanabe T, Matsui T, Miyamoto K, Miyashita Y
    • 雑誌名

      Cerebral cortex

      巻: (掲載確定)(印刷中)

    • DOI

      10.1093/cercor/bhr23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of directionality of axonal projections in shaping functional connectivity between macaque cortical areas2011

    • 著者名/発表者名
      Adachi Y, Osada T, Sporns O, Watanabe T, Matsui T, Miyamoto K, Watanabe T, Miyashita Y
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 71 ページ: e57-e58

    • DOI

      10.1016/j.neures.2011.07.243

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrasulcal ECoG approach to cortico-cortical connectivity using electrical stimulation-induced evoked potentials in macaques2011

    • 著者名/発表者名
      Osada T, Molcard AJ, Matsuo T, Kawasaki K, Adachi Y, Miyamoto K, Watanabe T, Hasegawa I, Miyashita Y
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 71 ページ: e97-e97

    • DOI

      10.1016/j.neures.2011.07.415

    • 査読あり
  • [学会発表] Effects of network properties of directed anatomical connections on functional connectivity between macaque cortical areas2011

    • 著者名/発表者名
      Adachi Y, Osada T, Sporns O, Watanabe T, Matsui T, Miyamoto K, Watanabe T, Miyashita Y
    • 学会等名
      Neuroscience 2011
    • 発表場所
      Walter E.Washington Convention Center.(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2011-11-15
  • [学会発表] 脳溝内皮質脳波を用いた誘発電位によるサル大脳領野間結合性の解明2011

    • 著者名/発表者名
      長田貴宏、Antoine J Molcard、松尾健、川嵜圭祐、足立雄哉、宮本健太郎、渡辺朋美、長谷川功、宮下保司
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] サル大脳領野間機能的結合の形成に関わる解剖学的ネットワークの構造特性2011

    • 著者名/発表者名
      足立雄哉、長田貴宏、Olaf Sporns、渡部喬光、松井鉄平、宮本健太郎、渡辺朋美、宮下保司
    • 学会等名
      第34回日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川)
    • 年月日
      2011-09-15
  • [備考]

    • URL

      http://www.physiol.m.u-tokyo.ac.jp/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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