高磁場fMRIによるヒト下側頭葉のコラム構造に関する研究

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20300114
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 程・ 康 独立行政法人理化学研究所, 認知機能表現研究チーム, 副チームリーダー (70425635)
• キーワード: ヒト / IT野 / 物体視 / 高解像度fMRI / 事象関連fMRI実験課題 / 顔写真 / モープィング / 連続刺激

研究概要

有線外皮質において1mm以下の解像度でfMRI研究を行うことが困難であるのは、コラム構造を検出するために必要となるような高空間解像度で通常のfMRI計測を行う場合十分な信号雑音比が得られないことが主な原因である。下側頭皮質において問題は更に深刻で、標的領域が比較的深部にあるためRFコイルから遠ざかりMR信号減衰がすすむと同時に磁化率アーチファクトの影響(鼓室周辺の中空構造による)で更に減衰が早まる。下側頭皮質の信号雑音比を向上させるためにはまず、撮像パラメータの最適化、局所静磁場の均一性向上あるいは近年急速な発展を遂げたパラレルイメージング法を用いるなどの策を講じなければならない。十分な信号雑音比が得られるよう調整を行なった後、次の問題に着目したい。1)コラムレベルの解像度で下側頭皮質においてカテゴリー特異的な物体表現を解き明かす。とりわけ、顔選択コラムを描出することを試みる。顔選択領域は既にサルの下側頭皮質とヒトの下側頭皮質の一部である紡錘状回にあると報告されているので、我々の解き明かすべき機能構造の取りかかりとして理想的である。顔選択コラムは、単一電極記録と光計測法を組み合わせることにより示されたが、ヒトの下側頭皮質において顔選択コラムがいかなるスケールで空間分布しているのかという疑問に対しては未解決で論争途上にある。2)物体選択コラム内での表現規則について解き明かす。数多くの物体について調べる必要があるが、我々はここでも顔選択コラムに注目したい。特に、これらのコラムが個々の顔を有する人物に対して選択的であり、見え方(陰影や顔を見るアングル)によらないのかどうかを確かめたい。

研究成果

• [雑誌論文] Revealing human ocular dominance columns using high-resolution functional magnetic resonance imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: Cheng, K.
  • 雑誌名: NeuroImage 巻: (In press)
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2011.08.086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent progress in high-resolution functional magnetic resonance imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Cheng, K.
  • 雑誌名: Current Opinion in Neurology 巻: 24 ページ: 401-408
• [雑誌論文] Attention but not awareness modulates the BOLD signal in human V1 during binocular suppression (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Cheng, K., Maruyama, Y., Ueno, K., Asamizuya, T., Tanaka, K., Logothetis, N.
  • 雑誌名: Science 巻: 334 ページ: 829-831
  • DOI: 10.1126/science.1203161
  • 査読あり
• [学会発表] Recruitment of the caudate nucleus in cognitive intuition developed through extensive training (2011)
  • 著者名/発表者名: Wan, X., Takano, D., Asamizuya, T., Suzuki, C., Ueno, K., Cheng, K., Ito, T., Tanaka, K.
  • 学会等名: The 41^<st> Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington, D.C., USA
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] Comparison of human face and object responsive visual areas mapped by spin-echo and gradient-echo fMRI (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanskanen, T., Waggoner, R.A., Ueno, K., Tanaka, K., Cheng, K.
  • 学会等名: The 41^<st> Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: Washington, D.C., USA
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] Visualizing Columnar Architectures in Human Visual Cortices Using High-Field High-Resolution Functional Magnetic Resonance Imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Cheng, K.
  • 学会等名: The Yangtze River 2011 International Conference on the Applications of Medical Imaging Physics & The 6th National Annual Meeting of Medical Imaging Physics
  • 発表場所: Hangzhou, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-23
• [学会発表] The functional role of human lateral frontopolar cortex in problem solving (2011)
  • 著者名/発表者名: Wan, X., Asamizuya, T., Suzuki, C., Ueno, K., Nakatani, H., Cheng, K., Tanaka, K.
  • 学会等名: 第34回に本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Neural changes in the cortico-basal ganglia network during online statistical sequence learning : and fMRI study (2011)
  • 著者名/発表者名: Abla, D., Asamizuya, T., Ueno, K., Sun, P., Cheng, K., Okanoya, K.
  • 学会等名: 第34回に本神経科学大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Orientation-selective information encoded and decoded in human primary visual cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Cheng, K.
  • 学会等名: The 9^<th> Biennial Conference of the Chinese Neuroscience Society & the 5^<th> Member Congress
  • 発表場所: Zhengzhou, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-01
• [学会発表] Orientation-selective information encoded and decoded in human primary visual cortex (2011)
  • 著者名/発表者名: Cheng, K., Sun, P., Mokhtary, S., Heeger, D.J., Tanaka, K., Gardner, J.L.
  • 学会等名: The 8^<th> World Congress of the International Brain Research Organization (IBRO)
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2011-07-17
• [学会発表] Columnar organization for motion direction in human MT complex revealed by high-resolution fMRI (2011)
  • 著者名/発表者名: Costagli, M., Sun, P., Ueno, K., Wan, X., Gardner, J.L., Waggoner, R.A., Tanaka, K., Cheng, K.
  • 学会等名: The 17^<th> Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping
  • 発表場所: Quebec City, Canada
  • 年月日: 2011-06-30
• [学会発表] Categorical vs.dimensional processing of emotion perception in human brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, Y.-T., Fujimura, T., Katahira, K., Asamizuya, T., Ueno, K., Cheng, K., Okanoya, K.
  • 学会等名: The 17^<th> Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping
  • 発表場所: Quebec City, Canada
  • 年月日: 2011-06-27
• [備考]
  • URL: http://www.brain.riken.jp/labs/cbms/
• [備考]
  • URL: http://www.brain.riken.jp/en/rrc_fmri.html
• [備考]
  • URL: http://www.riken.jp/engn/r-world/research/lab/nokagaku/rrc/func/index.html