脳認知記憶ダイナミクスの研究:大域ネットワークと局所神経回路の機能の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19002010
• 研究種目: 特別推進研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 宮下 保司 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40114673)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2011
• キーワード: 神経科学 / 大脳皮質 / 記憶 / 電気生理 / 磁気共鳴機能画像

研究概要

認知記憶のメカニズムを、2つの観点から明らかにした: 1)大脳情報処理ユニット内部の局所神経回路が記憶情報をいかに生成・変換するか、および2)これら情報処理ユニット間ネットワークにおいていかに制御信号が交換されるか、である。大域ネットワーク解析では、磁気共鳴機能画像法(fMRI)によるBOLD信号を指標とした神経結合・ネットワーク解析に多くの成果をあげた。局所神経回路では、視覚情報処理や記憶想起などの目的に応じて、大脳皮質内6層の層間ネットワーク信号の流れを自在に切り替える柔軟性が存在することを発見し、大脳皮質の動作原理解明へ大きく前進した

研究成果

• [雑誌論文] Functional Dissociation between Anterior and Posterior Temporal Cortical Regions during Retrieval of Remote Memory (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, T., Kimura, H. M., Hirose, S., Wada, H., Imai, Y., Machida, T., Shirouzu, I., Miyashita, Y. and Konishi, K.
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: (掲載確定)
• [雑誌論文] Optogenetic inhibition of Purkinje cell activity reveals cerebellar control of blood pressure during postural alterations in anesthetized rats (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsubota, T., Ohashi, Y., Tamura, K. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Neuroscience
  • DOI: DOI:10.1016/j.neuroscience.2012.03.014
• [雑誌論文] Efficiency of Go/No-Go Task Performance Implemented in the Left Hemisphere (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirose, S., Chikazoe, J., Watanabe, T., Jimura, K., Kunimatsu, A., Abe, O., Ohtomo, K., Miyashita, Y. and Konishi, S.
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: (掲載確定)
• [雑誌論文] Functional Connectivity between Anatomically Unconnected Areas Is Shaped by Collective Network-level Effects in the Macaque Cortex (2012)
  • 著者名/発表者名: Adachi, Y., Osada, T., Sporns, O., Watanabe, T., Matsui, T., Miyamoto, K. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Cereb. Cortex
  • DOI: DOI:10.1093/cercor/bhr234
• [雑誌論文] Reversal of interlaminar signal between sensory and memory processing in monkey temporal cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, D., Hirabayashi, T., Tamura, K. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Science 巻: 331 ページ: 1443-1447
  • DOI: DOI:10.1126/science.1199967
• [雑誌論文] In vivo visualization of single-unit recording sites using MRI-detectable elgiloy deposit marking (2011)
  • 著者名/発表者名: Koyano, K. W., Machino, A., Takeda, M., Matsui, T., Fujimichi, R., Ohashi, Y. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: J. Neurophysiol 巻: 105 ページ: 1380-1392
  • DOI: DOI:10.1152/jn.00358.2010
• [雑誌論文] Neuronal signal dynamics during preparation and execution for behavioral shifting in Macaque posterior parietal cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Kamigaki, T., Fukushima, T. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: J. Cogn. Neurosci 巻: 23 ページ: 2503-2520
  • DOI: DOI:10.1162/jocn.2011.21613
• [雑誌論文] Direct comparison of spontaneous functional connectivity and effective connectivity measured by intracortical microstimulation : an fMRI study in macaque monkeys (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Tamura, K., Koyano, K. W., Takeuchi, D., Adachi, Y., Osada, T. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Cereb. Cortex 巻: 21 ページ: 2348-2356
  • DOI: DOI:10.1093/cercor/bhr019
• [雑誌論文] Role for presupplementary motor area in inhibition of cognitive set interference (2011)
  • 著者名/発表者名: Konishi, S., Watanabe, T., Jimura, K., Chikazoe, J., Hirose, S., Kimura, H. M. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: J. Cogn. Neurosci 巻: 23 ページ: 737-745
  • DOI: DOI:10.1162/jocn.2010.21480
• [雑誌論文] A bicistronic lentiviral vector-based method for differential transsynaptic tracing of neural circuits (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, Y., Tsubota, T., Sato, A., Koyano, K. W., Tamura, K. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Neurosci 巻: 46 ページ: 136-147
  • DOI: DOI:10.1016/j.mcn.2010.08.013
• [雑誌論文] Optogenetic manipulation of cerebellar Purkinje cell activity in vivo (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsubota, T., Ohashi, Y., Tamura, K., Sato, A., and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6 ページ: 22400
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone.0022400
• [雑誌論文] Triphasic dynamics of stimulus-dependent information flow between single neurons in macaque inferior temporal cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Hirabayashi, T., Takeuchi, D., Tamura, T. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 30 ページ: 10407-10421
  • DOI: DOI:10.1523/JNEUROSCI.0135-10.2010
• [雑誌論文] Amygdalar modulation of frontotemporal connectivity during the inkblot test (2010)
  • 著者名/発表者名: Asari, T., Konishi, S., Jimura, K., Chikazoe, J., Nakamura, N. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Psychiatry Research : Neuroimaging 巻: 182 ページ: 103-110
  • DOI: DOI:10.1016/j.pscychresns.2010.01.002
• [雑誌論文] Amygdalar enlargement associated with unique perception (2010)
  • 著者名/発表者名: Asari, T., Konishi, S., Jimura, K., Chikazoe, J., Nakamura, N. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Cortex 巻: 46 ページ: 94-99
  • DOI: DOI:10.1016/j.cortex.2008.08.001
• [雑誌論文] Cognitive set reconfiguration signaled by macaque posterior parietal neurons (2009)
  • 著者名/発表者名: Kamigaki, T., Fukushima, T., and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Neuron 巻: 61 ページ: 941-951
  • DOI: DOI:10.1016/j.neuron.2009.01.028
• [雑誌論文] Preparation to inhibit a response complements response inhibition during performance of a stop-signal task (2009)
  • 著者名/発表者名: Chikazoe, J., Jimura, K., Hirose, S., Yamashita, K-I., Miyashita, Y. and Konishi, S.
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 29 ページ: 15870-15877
  • DOI: DOI:10.1523/JNEUROSCI.3645-09.2009
• [雑誌論文] Formation of long-term memory representation in human temporal cortex related to pictorial paired associates (2009)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, K., Hirose, S., Kunimatsu, A., Aoki, S., Chikazoe, J., Jimura, K., Masutani, Y., Abe, O., Ohtomo, K., Miyashita, Y. and Konishi, S.
  • 雑誌名: J. Neurosci 巻: 29 ページ: 10335-10340
  • DOI: DOI:10.1523/JNEUROSCI.1328-09.2009
• [雑誌論文] Functional dissociation in right inferior frontal cortex during performance of go/no-go task (2009)
  • 著者名/発表者名: Chikazoe, J., Jimura. K., Asari, T., Yamashita, K., Morimoto, H., Hirose, S., Miyashita, Y. and Konishi, S.
  • 雑誌名: Cereb. Cortex 巻: 19 ページ: 146-152
  • DOI: DOI:10.1093/cercor/bhn065
• [雑誌論文] Toward understanding of the cortical network underlying associative memory (2008)
  • 著者名/発表者名: Osada, T., Adachi, Y., Kimura, H. M. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Philos. Trans. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci 巻: 363 ページ: 2187-2199
  • DOI: DOI:10.1098/rstb.2008.2271
• [雑誌論文] On verbal/nonverbal modality dependence of left and right inferior prefrontal activation during performance flanker interference task (2008)
  • 著者名/発表者名: Morimoto, H. M., Hirose, S., Chikazoe, J., Jimura, K., Asari, T., Yamashita, K., Miyashita. Y. and Konishi, S.
  • 雑誌名: J. Cogn. Neurosci 巻: 20 ページ: 2006-2014
  • DOI: DOI:10.1162/jocn.2008.20138
• [雑誌論文] Right temporopolar activation associated with unique perception (2008)
  • 著者名/発表者名: Asari, T., Konishi, S., Jimura, K., Chikazoe, J., Nakamura, N. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: NeuroImage 巻: 41 ページ: 145-152
  • DOI: DOI:10.1016/j.neuroimage.2008.01.059
• [雑誌論文] MRI-based localization of electrophysiological recording sites within the cerebral cortex at single voxel accuracy (2007)
  • 著者名/発表者名: Matsui, T., Koyano, K. W., Koyama, M., Nakahara, K., Takeda, M., Ohashi, Y., Naya, Y. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: Nature methods 巻: 4 ページ: 161-168
  • DOI: DOI:10.1038/nmeth987
• [雑誌論文] Exploring the neural basis of cognition : multi-modal links between human fMRI and macaque neurophysiology (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakahara, K., Adachi, Y., Osada, T. and Miyashita Y.
  • 雑誌名: Trend Cogn. Science 巻: 11 ページ: 84-92
  • DOI: DOI:10.1016/j.tics.2006.11.006
• [雑誌論文] Activation of right inferior frontal gyrus during response inhibition across response modalities (2007)
  • 著者名/発表者名: Chikazoe, J., Konishi, S., Asari, T., Jimura, K. and Miyashita, Y.
  • 雑誌名: J. Cogn. Neurosci 巻: 19 ページ: 69-80
  • DOI: DOI:10.1162/jocn.2007.19.1.69
• [学会発表] Neuroscience and Higher Brain Function : State of the Art (2012)
  • 学会等名: The Neuroscience Institute, Fiftieth Anniversary Celebration
  • 発表場所: San Diego, U. S. A.
  • 年月日: 20120415-17
• [学会発表] The Frontiers of Knowledge (2011)
  • 学会等名: Todai Forum 2011 "Aux frontieres de la connaissance"
  • 発表場所: Paris, France
  • 年月日: 20111017-19
• [学会発表] Oxford McDonnell Network for Cognitive Neuroscience (2011)
  • 学会等名: A symposium in honour of David Gaffan
  • 発表場所: Oxford, United Kingdom
  • 年月日: 20110926-29
• [学会発表] The Annual Lecture in Computational Neuroscience in Memory of the late Professor Daniel Amit (2009)
  • 発表場所: Jerusalem, Israel
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] Cognitive memory system : brain-wide networks and local circuits (2008)
  • 学会等名: The 31st Annual Meeting of Japan Neuroscience Society, Plenary Lecture
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20080709-11
• [学会発表] Memory and Cognitive Control in the Primate (2008)
  • 学会等名: The 44th Meeting of the US-Japan Cooperative Medical "Science Imaging and Medicine in the 21st Century"
  • 発表場所: Minneapolis, U. S. A.
  • 年月日: 20080615-16
• [学会発表] Memory circuit in the primate : Global and local (2008)
  • 学会等名: Fridtj of Nansen conference on Neural Networks and Behaviour
  • 発表場所: Svalbard, Norway
  • 年月日: 20080604-07
• [備考]
  • URL: http://www.physiol.m.u-tokyo.ac.jp/