小脳型運動制御に関する研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17022033
• 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: 順天堂大学
• 研究代表者: 北澤 茂 順天堂大学, 医学部, 教授 (00251231)
• 研究分担者: 高橋 俊光 順天堂大学, 医学部, 助教 (00250704) ; 陸 暁峰 順天堂大学, 医学部, 客員准教授 (20360703) ; 高島 一郎 産業技術総合研究所, 脳神経情報研究部門, 研究員 (90357351) ; 西森 康則 産業技術総合研究所, 脳神経情報研究部門, 研究員 (00357724) ; 井上 雅仁 順天堂大学, 医学部, 助教 (10423047)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• キーワード: 小脳 / 運動制御 / 最適化 / プルキンエ細胞 / 単純スパイク / サッカード

研究概要

小脳が滑らかな運動指令の生成にどのようにして貢献しているのかを明らかにするために、腕運動と眼球運動に関する研究を行った。その結果、小脳のプルキンエ細胞に腕の運動制御の力が表現されていることが明らかとなり、小脳が力の最適化に貢献していることが示唆された。眼球運動に関しては、大脳皮質の活動から運動の方向、振幅、タイミングを推定し、その運動を実現するための滑らかな運動指令を工学的に生成することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Neuronal activity related to anticipated and elapsed time in macaque supplementary eye field. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohmae, S., Lu, X., Takahashi, T., Uchida, Y., Kitazawa, S.
  • 雑誌名: Exp. Brain Res. 184 ページ: 593-598
• [雑誌論文] Neuronal activity related to reward size and rewarded target position in primate supplementary eye field. (2007)
  • 著者名/発表者名: Uchida, Y., Lu, X., Ohmae, S., Takahashi, T., Kitazawa, S.
  • 雑誌名: J. Neurosci. 27 ページ: 13750-13755
• [雑誌論文] Encoding of movement dynamics by purkinje cell simple spike activity during fast arm movements under resistive and assistive force fields. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, K., Kawato, M., Kotosaka, S. Kitazawa, S.
  • 雑誌名: J. Neurophysiol. 97 ページ: 1588-1599
• [雑誌論文] randomness and synchrony in climbing fiber signals. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kitazawa, S., Wolpert, D.M. Rhythmicity
  • 雑誌名: Trends Neurosci. 28 ページ: 611-619
• [学会発表] Consolidation of after-effects in prism adaptation triggered by a one-hour break. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ochiai, T., Kitazawa, S.
  • 学会等名: 38th Annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] Estimating saccade timing and targets from neural activity: Comparison of the macaque frontal eye field and the supplementary eye field. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohmae, S., Lu, X., Uchida, Y., Takahashi, T., Nishimori, Y., Kodaka, Y., Takashima, I., Kitazawa S.
  • 学会等名: 38th Annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington DC, USA
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] 到達運動における小脳プルキンエ細胞の情報表現. (2007)
  • 著者名/発表者名: 北澤茂
  • 学会等名: 玉川大学脳科学研究所設立記念シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-05-19
• [図書] Lecture Notes In Computer Science(Natural conjugate gradient on complex flag manifolds for complex independent subspace analysis., 5163) (2008)
  • 著者名/発表者名: Nishimori, Y., Akaho, S., Plumbley, M.D.
  • 総ページ数: 165-174
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://square.umin.ac.jp/physio-1/