生理学的、神経心理学的及び計算論的アプローチによる行動発現機構の統合的研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17021004
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 玉川大学
• 研究代表者: 丹治 順 玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (10001885)
• 研究分担者: 鈴木 匡子 山形大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20271934) ; 銅谷 賢治 独立行政法人沖縄科学技術研究基盤整備機構, 大学院・大学先行研究プロジェクト・神経計算ユニット, 代表研究者 (80188846)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 神経生理学 / 神経心理学 / 計算論 / 統合的脳研究 / 脳高次機能 / 行動発現 / 研究提携 / 霊長類

研究概要

脳生理学者と神経心理学者、脳の計算論学者の連携による研究を行い、相補的研究により行動の認知的制御メカニズムの理解を推進した。霊長類を対象とした生理学的実験研究、健常者及び脳に障害を有する患者を対象とする神経心理学的研究、及び脳の計算論に基づく理論的研究を有機的に統合させながら遂行した。統合的研究アプローチによって外界事象の認知情報と脳内の記憶情報に依拠して多彩に行われる行動の制御機構を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Derivatives of logarithmic stationary distributions for policy gradient reinforcement learning (2010)
  • 著者名/発表者名: Morimura T, Uchibe E, Yoshimoto J, Peters J, Doya K
  • 雑誌名: Neural Comput 22(2) ページ: 342-376
  • 査読あり
• [雑誌論文] A computational neural model of goaldirected utterance selection. (2010)
  • 著者名/発表者名: Klein M, Kamp H, Palm G, Doya K
  • 雑誌名: Neural Netw. 23(5) ページ: 592-606
  • 査読あり
• [雑誌論文] A kinetic model of dopamine- and calcium-dependent striatal synaptic plasticity (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakano T, Doi T, Yoshimoto J, Doya K
  • 雑誌名: PLoS Comput Biol 6(2) ページ: e1000670
  • 査読あり
• [雑誌論文] Processing of visual signals for direct specification of motor targets and for conceptual representation of action targets in the dorsal and ventral premotor cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamagata T, Nakayama Y, Tanji J, Hoshi E
  • 雑誌名: J Neurophysiol 102 ページ: 3280-3294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural activity in the human brain signals logical rule identification (2009)
  • 著者名/発表者名: Tachibana K, Suzuki K, Mori E, Miura N, Kawashima R, Horie K, Sato S, Tanji J, Mushiake H
  • 雑誌名: J Neurophysiol 102(3) ページ: 1526-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interval time coding by neurons in the presupplementary and supplementary motor areas (2009)
  • 著者名/発表者名: Mita A, Mushiake H, Shima K, Matsuzaka Y, Tanji J
  • 雑誌名: Nat Neurosci 12 ページ: 502-507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Covert representation of second-next movement in the pre-supplementary motor area of monkeys (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T, Hosaka R, Mushiake H, Tanji J
  • 雑誌名: J. Neurophysiol 101 ページ: 1883-1889
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinct patterns cerebral glucose metabolism in Parkinson's disease with and without mild cognitive impairment (2009)
  • 著者名/発表者名: Hosokai Y, Nishio Y, Hirayama K, Takeda A, Ishioka T, Sawada Y, Suzuki K, Itoyama Y, Takahashi S, Fukuda H, Mori E
  • 雑誌名: Movement Disorder 24(6) ページ: 854-862
  • 査読あり
• [雑誌論文] Do parkinsonian patients have trouble telling lies? The neurobiological basis of deceptive behavior (2009)
  • 著者名/発表者名: Abe N, Fujii T, Hirayama K, Takeda A, Hosokai Y, Ishioka T, Nishio Y, Suzuki K, Itoyama Y, Takahashi S, Fukuda H, Mori E
  • 雑誌名: Brain 132 ページ: 1386-1395
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serotonin affects association of aversive outcomes to past actions (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakano T, Doi T, Yoshimoto J, Tanaka SC, Shishida K, Schweighofer N, Okamoto Y, Yamawaki S, Doya K
  • 雑誌名: J Neurosci 29(50) ページ: 15669-15674
  • 査読あり
• [雑誌論文] Validation of decision-making models and analysis of decision variables in the rat basal ganglia (2009)
  • 著者名/発表者名: Ito M, Doya K
  • 雑誌名: J Neurosci 29(31) ページ: 9861-9874
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of the lateral prefrontal cortex in executive behavioral control. (2008)
  • 著者名/発表者名: Tanji J, Hoshi E
  • 雑誌名: Physiol. Rev 88(1) ページ: 37-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finding intrinsic rewards by embodied evolution and constrained reinforcement learning (2008)
  • 著者名/発表者名: Uchibe E, Doya K
  • 雑誌名: Neural Netw 21(10) ページ: 1447-1455
  • 査読あり
• [雑誌論文] Combining modalities with different latencies for optimal motor control (2008)
  • 著者名/発表者名: Bissmarck F, Nakahara H, Doya K, Hikosaka O
  • 雑誌名: J Cogn Neurosci 20(11) ページ: 1966-1979
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-serotonin levels increase delayed reward discounting in humans (2008)
  • 著者名/発表者名: Schweighofer N, Bertin M, Shishida K, Okamoto Y, Tanaka SC, Yamawaki S, Doya K
  • 雑誌名: J Neurosci 28(17) ページ: 4528-4532
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulators of decision making (2008)
  • 著者名/発表者名: Doya K
  • 雑誌名: Nat Neurosci 11(4) ページ: 410-416
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distinctions between dorsal and ventral premotor areas: anatomical connectivity and functional properties (2007)
  • 著者名/発表者名: Hoshi E, Tanji J
  • 雑誌名: Curr Opin Neurobiol 17 ページ: 234-242
  • 査読あり
• [雑誌論文] Categorization of behavioural sequences in the prefrontal cortex (2007)
  • 著者名/発表者名: Shima K, Isoda M, Mushiake H, Tanji J
  • 雑誌名: Nature 445 ページ: 315-318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pure word deafness and pure anarthria in a patient with frontotemporal dementia (2007)
  • 著者名/発表者名: Iizuka O, Suzuki K, Endo K, Fujii T, Mori E
  • 雑誌名: European Journal of Neurology 14 ページ: 473-475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Severe amnesic syndrome and collecting behavior after surgery for craniopharyngioma (2007)
  • 著者名/発表者名: Iizuka O, Suzuki K, Mori E
  • 雑誌名: Cog Behav Neurol 20 ページ: 126-130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitric oxide regulates input specificity of long-term depression and context dependence of cerebellar learning (2007)
  • 著者名/発表者名: Ogasawara H, Doi T, Doya K, Kawato M
  • 雑誌名: PLoS Comput Biol 3(1) ページ: e1333
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple representations of belief states and action values in cortico-basal ganliga loops (2007)
  • 著者名/発表者名: Samejima K, Doya K
  • 雑誌名: Ann N Y Acad Sci 1104 ページ: 213-228
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential involvement of neurons in the dorsal and ventral premotor cortex during processing of visual signals for action planning (2006)
  • 著者名/発表者名: Hoshi E, Tanji J
  • 雑誌名: J Neurophysiol 95 ページ: 3596-616
  • 査読あり
• [雑誌論文] Binary-coded monitoring of a behavioral sequence by cells in the pre-supplementary motor area (2006)
  • 著者名/発表者名: Shima K, Tanji J
  • 雑誌名: J Neurosci 26 ページ: 2579-2582
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activity in the lateral prefrontal cortex reflects multiple steps of future events in action plans (2006)
  • 著者名/発表者名: Mushiake H, Saito N, Sakamoto K, Itoyama Y, Tanji J
  • 雑誌名: Neuron 50 ページ: 631-641
  • 査読あり
• [雑誌論文] Actions anchored by concepts: defective action comprehension in semantic dementia (2006)
  • 著者名/発表者名: Nishio Y, Kazui H, Hashimoto M, Shimizu K, Onouchi K, Mochio S, Suzuki K, Mori E
  • 雑誌名: J Neurol Neurosurg Psychiatry 77 ページ: 1313-1317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of the ventral premotor cortex in controlling image motion of the hand during performance of a target-capturing task (2005)
  • 著者名/発表者名: Ochiai T, Mushiake H, Tanji J
  • 雑誌名: Cereb Cortex 15 ページ: 929-937
  • 査読あり
• [雑誌論文] Representation of immediate and final behavioral goals in the monkey prefrontal cortex during an instructed delay period (2005)
  • 著者名/発表者名: Saito N, Mushiake H, Tanji J
  • 雑誌名: Cereb Cortex 15 ページ: 1535-46
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neurons in the rostral cingulate motor area monitor multiple phases of visuomotor behavior with modest parametric selectivity (2005)
  • 著者名/発表者名: Hoshi E, Sawamura H, Tanji J
  • 雑誌名: J Neurophysiol 94(1) ページ: 640-656
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pure amnesic syndrome with thymoma (2005)
  • 著者名/発表者名: Iizuka O, Suzuki K, Ohno T, Soma Y, Mori E
  • 雑誌名: Europ Neurol 54 ページ: 123-124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Normal memory and no confabulation after extensive damage to the orbitofrontal cortex (2005)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Ohtake H, Tsukiura T, Miura R, Suzuki M, Suzuki K
  • 雑誌名: J Neurol Neurosurg Psychiatry 76 ページ: 1309-1310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomic alexia of kanji in a patient with anomic aphasia (2005)
  • 著者名/発表者名: Yamawaki R, Suzuki K, Tanji K, Fujii T, Endo K, Abe M, Meguro K, *Yamadori A
  • 雑誌名: Cortex 41 ページ: 555-559
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-frequency gamma band activity in the basal temporal cortex during picture naming and lexical decision tasks (2005)
  • 著者名/発表者名: Tanji K, Suzuki K, Delorne A, Shamoto H, Nakasato N
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience 25 ページ: 3287-3293
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proper name anomia after left temporal subcortical hemorrhage (2005)
  • 著者名/発表者名: Otsuka Y, Suzuki K, Fujii T, Miura R, Endo K, Kondo H, Yamadori A
  • 雑誌名: Cortex 41 ページ: 39-47
  • 査読あり
• [学会発表] Response properties of neurons in the premotor and prefrontal cortices to the appearance of visuospatial and instruction signals (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamagata T, Nakayama Y, Tanji J, Hoshi E
  • 学会等名: 第36回国際生理学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] Involvement of caudate nucleus and posteriof medial prefrontal cortex in behavioral rule identification (2007)
  • 著者名/発表者名: Tachibana K, Suzuki K, Mori E, Tanji J, Mushiake H
  • 学会等名: 第37回北米神経科学会
  • 発表場所: サンディエゴ
  • 年月日: 20071103-20071107
• [学会発表] New directions in presurgical evaluation: plasticity in language and memory. In Symposium "Neuropsychological and psychosocial aspects of epilepsy: New directions in pre- and post-surgical evaluation and management (2007)
  • 著者名/発表者名: Suzuki K
  • 学会等名: 第27回国際てんかん学会
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 20070708-20070712
• [学会発表] サル前頭前野における錐体細胞・介在細胞のゴール表現の遷移 (2007)
  • 著者名/発表者名: 坂本和弘、吉田隼、虫明元、合原一幸、丹治順
  • 学会等名: 第30回日本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] 随意運動と大脳皮質 (2007)
  • 著者名/発表者名: 丹治順
  • 学会等名: 第22回日本大脳基底核研究会
  • 発表場所: 旭川
  • 年月日: 2007-08-26
• [学会発表] 運動と行動発現における大脳前頭葉の役割 (2007)
  • 著者名/発表者名: 丹治順
  • 学会等名: 第42回日本理学療法学術大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2007-05-24