数概念の獲得と運用のヒト脳内メカニズム

2007 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19700257
• 研究機関: 国立身体障害者リハビリテーションセンター研究所
• 研究代表者: 神作 憲司 国立身体障害者リハビリテーションセンター研究所, 感覚機能系障害研究部, 室長 (60399318)
• キーワード: 数概念 / 非侵襲的脳機能計測 / 運動前野 / 頭頂葉

研究概要

数は最も普遍的な概念の一つであると考えられるが、ヒト脳内で数概念がどのように獲得・運用されているかは、未だ良く分かっていない。本研究は、最も単純な数概念の情報処理過程の一つであるカウンティングに着目することで、数概念の獲得と運用のヒト脳内メカニズムの解明に迫ることを大きな目的とする。平成19年度はまず、これまでに行った機能的磁気共鳴画像(fMRI)および経頭蓋磁気刺激(TMS)を用いた実験で示唆されていた、大きな数をカウンティングする際の左腹側運動前野の役割(Exp Brain Res, 2007)に、さらなる考察を加えた。特に、大きな数をカウンティングする際に左腹側運動前野をTMS刺激することで生じる特徴的なエラーの分布を、ランダムウォーク仮説でモデル化して説明することを試み、左腹側運動前野が大きな数をカウンティングする際に、離散的な脳内表現を担っていることを示唆した(Soci Neurosci Abstr, 2007)。また平成19年度は、これらの成果をもとにしながら、カウンティングに重要な神経基盤を評価していくための基礎的実験を行った。特に、これまで行った脳磁図(MEG)を用いた9名の健常成人を対象とした実験では、カウンティングの際の腹側運動前野と頭頂葉といった、脳領野間の相互の関係が捉えられる可能性が示唆されている。さらに平成19年度は、脳波(EEG)と近赤外分光法(NIRS)の同時計測を可能とするキャップを開発した。平成20年度は、これらを用いて、さらに数概念の獲得と運用の脳内メカニズムを明らかとしていく予定である。

研究成果

• [雑誌論文] The role of the human ventral premotor cortex in counting successive stimuli. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kansaku, K., Carver, B., Johnson, A., Matsuda, K., Sadato, N., Hallett, M.
  • 雑誌名: Experimental Brain Research 178(3) ページ: 339-350
  • 査読あり
• [雑誌論文] 頚髄損傷者における脳波を用いた非侵襲型BMIの試み (2007)
  • 著者名/発表者名: 小松知章、中島八十一、竹内成生、崎原ことえ、森浩一、神作憲司.
  • 雑誌名: 電気学会産業応用部門大会論文集 II ページ: 99-102
• [雑誌論文] ブレイン-マシン・インターフェイスによる福祉機器の新たな展開 (2007)
  • 著者名/発表者名: 神作憲司
  • 雑誌名: Journal of Clinical Rehabilitation 16(9) ページ: 891-895
• [雑誌論文] オーバービュー:神経科学からみた片麻痺の手の治療 (2007)
  • 著者名/発表者名: 神作憲司
  • 雑誌名: Journal of Clinical Rehabilitation 16(10) ページ: 909-912
• [雑誌論文] Neural correlates involved in processing happy affect on same race faces.
  • 著者名/発表者名: Iidaka, T., Nogawa, J., Kansaku, K., Sadato, N.
  • 雑誌名: Journal of Psychophysiology (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] ヒトは如何に概念処理を行うのか?-非侵襲脳機能計測法によるアプローチ-. (2007)
  • 著者名/発表者名: 神作憲司.
  • 学会等名: 第18回千葉臨床神経生理研究会(特別講演)
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] Modeling of the neural system for counting based on errors induced by TMS. (2007)
  • 著者名/発表者名: Shimotomai, T., Hallett, M., Kansaku, K.
  • 学会等名: The 37th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2007-11-06
• [学会発表] Prefrontal cortex activities in the successful inhibition of habitual responses. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kadota, H., Nakajima, Y., Sekiguchi, H., Kohno, Y., Miyazaki, M., Kansaku, K.
  • 学会等名: The 30th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2007-09-12
• [学会発表] Independent component analysis applied to the removal of artifacts in combined TMS/EEG studies. (2007)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi, S., Nakajima, Y., Kadota, H., Sekiguchi, H., Kansaku, K.
  • 学会等名: The 30th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2007-09-12