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2021 年度 実施状況報告書

動作アイディアに基づく行動の神経メカニズムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K03377
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

中山 義久  公益財団法人東京都医学総合研究所, 脳・神経科学研究分野, 主席研究員 (30585906)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード運動前野 / 機能的MRI / ゴール / アクション
研究実績の概要

前頭葉の高次運動野や頭頂連合野の傷害によって引き起こされる典型的な臨床症例の一つに、麻痺症状はないにも関わらず、外部から動作を指示された場合に指示された内容は理解していても動作として表現できないという症状がある。すなわち動作には高次な表現(動作アイディア)と実際の運動(アクション)の表現があると考えられるが、その神経基盤は依然としてわかっていない。本研究課題は、動作アイディアに基づくアクションの実行過程の神経基盤を明らかにすることを目指す。
前年度までに、動作アイディアやアクションに関わる要素を時間的に分離することができる新規の行動課題を作成した。具体的には、まず画面上に文字を提示し、その文字が「開ける」もしくは「閉める」といった動作アイディア、または「右に動かす」もしくは「左に動かす」といったアクションを指示する。続いて、ドアの画像が提示される。被験者は、提示されたドアの種類に合わせて、開けるもしくは閉めるためのアクションを行うことが求められる。
前年度までにこの実験課題を遂行中の被験者の神経活動を7テスラMRI装置を用いた機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) によって測定する実験を実施した。本年度は解析を進め、運動前野背側部が、視覚情報と動作アイディアやアクションを結びつけること、動作アイディアからアクションへの変換、アクションの特定、アクションの準備の各過程に関与することを示唆する結果が得られた。これらをまとめた成果が、NeuroImage誌に掲載された (Nakayama et al., 2022)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ヒトを対象とするfMRI研究の実験と解析が順調に進み、学会発表を行うことができた。また、成果をまとめたものが欧文誌に掲載された。

今後の研究の推進方策

本年度までに取得したfMRI研究のデータより、動作アイディアに基づくアクションを実行する課題の正答率が高い参加者と低い参加者が見られた。このことは、動作アイディアに基づく行動を実現する能力に個人差が存在することを意味する。次年度はこの知見を発展させ、動作アイディアをアクションに変換する認知プロセスの個人差の詳細を理解することを目指す。

次年度使用額が生じた理由

当初は学会発表や外部機関での研究打ち合わせや実験実施を予定していたが、新型コロナウイルス感染症の蔓延に伴い、学会の開催や打ち合わせがオンラインに変更となり、旅費分が不要となった。
次年度は、本年度得られた知見を発展させた追加実験を行うため、必要な計測装置の購入や参加者への謝金、また外部研究機関で実施する実験、また学会での研究成果発表のための出張費用に充てる。また、専門誌への投稿も予定しているため、投稿に関わる費用に充てる。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The dorsal premotor cortex encodes the step-by-step planning processes for goal-directed motor behavior in humans2022

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yoshihisa、Sugawara Sho K.、Fukunaga Masaki、Hamano Yuki H.、Sadato Norihiro、Nishimura Yukio
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 256 ページ: 119221~119221

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2022.119221

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Differential involvement of the dorsal premotor cortex in each stage of conditional visuo-goal behavior in humans.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa NAKAYAMA, Sho K. SUGAWARA, Masaki FUKUNAGA, Yuki H. HAMANO, Norihiro SADATO, and Yukio NISHIMURA
    • 学会等名
      第44回日本神経科学会大会
  • [備考] 公益財団法人 東京都医学総合研究所 脳機能再建プロジェクト

    • URL

      https://neural-prosthetics.jp/

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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