行為選択ルールを使った目的指向的行動における前頭前野各部位の働きとそのメカニズム

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19200027
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 田中 啓治 独立行政法人理化学研究所, 認知機能表現研究チーム, チームリーダー (00221391)
• キーワード: ウィスコンシンカード分類課題 / 前頭前野 / 主溝領域 / 前頭眼窩野 / 前帯状溝領域 / 破壊行動実験 / サル / 作業記憶の参照

研究概要

ウィスコンシンカード分類課題をサルに訓練し、脳の部分破壊の影響観察と神経細胞活動記録を用いて、前頭前野の各部位の働きを調べている。今期は、脳の部分破壊の影響観察実験を前帯状溝領域に拡大した。課題では、まずサンプル刺激が表れ、次にテスト刺激が3個表れる。サルは、サンプル刺激とあるブロックでは同じ色、別のブロックでは同じ形のテスト刺激を選択し触れなければならない。正答にはビスケットの粒を与えた。マッチングのルールはブロックの中では一定であるが、正答率が85%(20試行中)に到達すると変更した。現在有効なルール、およびその変化を示す手掛りは一切与えず、サルは自分の選択反応に対する報酬の有無だけを手掛りに現在有効なルールを探さなければならなかった。前頭前野背外側部の主溝領域、前頭眼窩野、前帯状溝領域のそれぞれ両側破壊で、ルール変更後に正答率が回復する過程が遅くなった。サルの反応をさらに詳細に解析し、また別のプローブ課題での成績を検討すると、3群に違いが見出された。主溝領域破壊サル群では現在有効なマッチングルールを作業記憶に保持することに問題のあり、前頭眼窩野破壊サル群では成功試行の経験をルール選択につなげる過程に問題があったのに対し、前帯状溝領域破壊サル群では、誤答での反応時間が短縮した。誤答での反応時間の短縮は、マッチングルールの作業記憶を参照することなしに衝動的に反応する試行が増えたことを示唆する。これらの結果は、3領野は異なった要素的機能を果たすことでウィスコンシンカード分類課題などのルール依存行動に寄与することを示唆する。

研究成果

• [雑誌論文] View-invariant recognition ability develops after discrimination, not mere exposure, at several viewing angles (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, W., Wang, G., Tanaka, K.
  • 雑誌名: The European Journal of Neuroscience 31巻 ページ: 327-335
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conflict-induced behavioral adjustment : a clue to the executive functions of the prefrontal cotex (2009)
  • 著者名/発表者名: Mansouri, F.A., Tanaka, K., Buckley, M.J.
  • 雑誌名: Nature Reviews Neuroscience 10巻 ページ: 141-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correction of 3D rigid body motion in fMRI time series by independent estimation of rotational and translational effects in k-space (2009)
  • 著者名/発表者名: Costagli, M, Waggoner, R.A., Ueno, K., Tanaka, K., Cheng, K.
  • 雑誌名: Neuroimage 45巻 ページ: 749-757
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissociable components of rule-behavior depend on distinct medial and prefrontal regions (2009)
  • 著者名/発表者名: Buckley, M.J., Mansouri, F.A., Mahboubi, M., Browing, P.G., Kwok S.C., Phillips, A., Tanaka, K.
  • 雑誌名: Science 325巻 ページ: 52-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] Opposing effects of contextual surround in human early visual cortex revealed by fMRI with continuously modulated visual stimuli
  • 著者名/発表者名: Tajima, S., Watanabe, M., Imai, C., Ueno, K., Asamizuya, T., Sun, P., Tanaka, K., Cheng, K.
  • 雑誌名: Journal of Neuroscience (In press)
  • 査読あり
• [学会発表] Representation of object categories in activity patterns of the inferotemporal cell population (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中啓治
  • 学会等名: The 8^<th> Biennial Coference of the Chinese Societу for Neuroscience
  • 発表場所: Guangzhou, China
  • 年月日: 2009-12-08
• [学会発表] Optimized fMRI of human temporo-occipital cortex by accelerated multi-shot spin-echo EPI (2009)
  • 著者名/発表者名: Tanskanen, T., Waggoner, R.A., Ueno, K., Tanaka, K., Cheng, K.
  • 学会等名: The 39^<th> Annual Meeting of the Society for Neuro science
  • 発表場所: Chicago, Illinois, USA
  • 年月日: 2009-10-18
• [学会発表] Neural correlates of the experience-based intuition in human dorsal striatum (2009)
  • 著者名/発表者名: Wan, X., Nakatani, H., Asamizuya, T., Ueno, K., Cheng, K., Tanaka, K.
  • 学会等名: The 39^<th> Annual Meeting of the Society for Neuro science
  • 発表場所: Chicago, Illinois, USA
  • 年月日: 2009-10-17
• [学会発表] Neural correlates of intuitive judgment in professional shogi players (2009)
  • 著者名/発表者名: Wan, X., Nakatani, H., Asamizuya, T., Ueno, K., Cheng, K., Tanaka, K.
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋市、名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] FMRI studу on the hue selectivity of neurons in human visual cortex (2009)
  • 著者名/発表者名: Kuriki, I., Sun P, Ueno, K., Tanaka, K., Cheng, K.
  • 学会等名: 第32回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋市、名古屋国際会議場
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] ウィスコンシンカード分類課題における前頭前野の働き (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中啓治
  • 学会等名: 日本認知心理学会第7回大会
  • 発表場所: 新座市 立教大学新座キャンパス
  • 年月日: 2009-07-19
• [学会発表] Exploring the origins of the DfMRI signal at 4 Tesla (2009)
  • 著者名/発表者名: Waggoner, R.A., Tanaka, K., Cheng, K.
  • 学会等名: The 15^<th> Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping
  • 発表場所: San Francisco, California, USA
  • 年月日: 2009-06-22
• [備考]
  • URL: http://www.brain.riken.go.jp/labs/cbms/tanaka.html