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2020 年度 実績報告書

実験動物の運動主体感を計測する

研究課題

研究課題/領域番号 19K21825
研究機関国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター

研究代表者

関 和彦  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 モデル動物開発研究部, 部長 (00226630)

研究分担者 今水 寛  東京大学, 大学院人文社会系研究科(文学部), 教授 (30395123)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワード身体意識 / 運動主体感 / 実験動物 / 時間知覚 / 遠心性コピー
研究実績の概要

自分の意図によって行動した場合、私たちは「自分がこの行為の主体である」という感覚(運動主体感)を持つ。本研究の目的は、この「運動主体感」という心理学的現象の背景にある神経メカニズムを解明するための実験動物モデルを確立することであった。実験動物を用い、運動主体感の客観的評価方法である課題を行わせる。課題遂行中に体性感覚刺激を行い、その刺激が自己運動に帰属するという錯覚を動物に与える前後の脳活動を包括的に解析することにより、動物における運動主体感の責任脳領域・脳階層構造・局所回路構造を明らかにする予定であった。本年度は、ラット実験においては前年度に開発した埋め込み筋電図に加えて、慢性留置型ECoG電極を用いて、皮膚神経刺激に対する局所フィールド電位の記録を行なう実験系を開発した。そして、筋電図の発生タイミングに合わせて、閉回路ループにより電気刺激を行った際の脳波記録を行なうことが可能な実験系が確立した。一方、サル実験においては、Covid-19及び動物実験施設の改修工事の影響で研究が遅延したが、ラット同様にECoG記録で局所フィールド電位を記録することが可能になった。並行して、遅延していたサルの行動訓練を進めており、簡単なリーチングや把握運動を持続的に行なうことが可能な動物が複数頭得られている。また、より行動訓練を単純化するため、運動開始時間をサルの自由行動下の一連の動作の中から抽出するための実験セットの開発に成功した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Approaches to Revealing the Neural Basis of Muscle Synergies: A Review and A Critique2021

    • 著者名/発表者名
      Cheung Vincent C. K.、Seki Kazuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1152/jn.00625.2019

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinct sensorimotor feedback loops for dynamic and static control of primate precision grip2020

    • 著者名/発表者名
      Oya Tomomichi、Takei Tomohiko、Seki Kazuhiko
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 3(156) ページ: -

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0861-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization of Brain-Targeted Drug Delivery Enhanced by a Combination of Lipid-Based Microbubbles and Non-Focused Ultrasound2020

    • 著者名/発表者名
      Omata Daiki、Hagiwara Fumiko、Munakata Lisa、Shima Tadamitsu、Kageyama Saori、Suzuki Yuno、Azuma Takashi、Takagi Shu、Seki Kazuhiko、Maruyama Kazuo、Suzuki Ryo
    • 雑誌名

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      巻: 109 ページ: 2827~2835

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2020.06.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Forelimb force direction and magnitude independently controlled by spinal modules in the macaque2020

    • 著者名/発表者名
      Yaron Amit、Kowalski David、Yaguchi Hiroaki、Takei Tomohiko、Seki Kazuhiko
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 ページ: 27655~27666

    • DOI

      10.1073/pnas.1919253117

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Categorical Perception of Control2020

    • 著者名/発表者名
      Wen Wen、Shimazaki Naoto、Ohata Ryu、Yamashita Atsushi、Asama Hajime、Imamizu Hiroshi
    • 雑誌名

      eneuro

      巻: 7 ページ: 0258-20.2020

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0258-20.2020

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Active Sensing of Control Difference2020

    • 著者名/発表者名
      Wen Wen、Shibata Hiroshi、Ohata Ryu、Yamashita Atsushi、Asama Hajime、Imamizu Hiroshi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 ページ: 101112~101112

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101112

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Passive training with upper extremity exoskeleton robot affects proprioceptive acuity and performance of motor learning.2020

    • 著者名/発表者名
      Chiyohara, S., Furukawa, J., Noda, T., Morimoto, J., and Imamizu, H.
    • 雑誌名

      Science Reports

      巻: 10 ページ: e11820

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical Learning Model of the Sense of Agency2020

    • 著者名/発表者名
      Yano Shiro、Hayashi Yoshikatsu、Murata Yuki、Imamizu Hiroshi、Maeda Takaki、Kondo Toshiyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 11 ページ: e539957

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2020.539957

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 運動結果の自他帰属が運動学習に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      田中 大,井澤 淳,今水 寛
    • 学会等名
      第2回超適応領域全体会議
  • [学会発表] 自分の音声により高められる発話時の運動主体感2021

    • 著者名/発表者名
      大畑 龍,浅井智久,今泉 修,今水 寛
    • 学会等名
      第2回超適応領域全体会議
  • [学会発表] 生物の感覚運動機能を左右する閉ループ神経回路とその非侵襲的制御.2020

    • 著者名/発表者名
      関和彦、高木周、東隆、丸山和雄、鈴木亮
    • 学会等名
      第43回日本神経科学大会
  • [学会発表] 自由行動下における皮質脳波から筋活動情報を解読する ―野生型及び脳梗塞モデルサルにおける検討例―2020

    • 著者名/発表者名
      関和彦
    • 学会等名
      第22回日本ヒト脳機能マッピング学会
  • [学会発表] Are primates just big frogs? Forelimb force direction and amplitude are independently controlled by spinal motor modules.2020

    • 著者名/発表者名
      Yaron A, Kowalski D, Yaguchi H, Takei T, Seki K
    • 学会等名
      Neuromatch meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 霊長類は単なる巨大化したカエルか?神経プリミティブ仮説の再検討2020

    • 著者名/発表者名
      関和彦
    • 学会等名
      Motor Control 研究会第1回オンライン講演会
  • [学会発表] 人工物と脳:人工物への適応と脳活動の変化2020

    • 著者名/発表者名
      今水 寛
    • 学会等名
      第3回「サスティナブルな日本のものづくり」研究会
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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