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2013 年度 実績報告書

非意識下プロセスにおけるワーキングメモリの脳内機構:意識下と麻酔下との比較

研究課題

研究課題/領域番号 23240036
研究機関大阪大学

研究代表者

苧阪 満里子  大阪大学, 人間科学研究科, 教授 (70144300)

研究分担者 真下 節  大阪大学, その他部局等, 名誉教授 (10110785)
石黒 浩  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (10232282)
長井 志江  大阪大学, 工学研究科, 特任准教授(常勤) (30571632)
中江 文  大阪大学, 免疫学フロンティア研究センター, 特任准教授(常勤) (60379170)
齊藤 智  京都大学, 教育学研究科, 准教授 (70253242)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワードワーキングメモリ / 実行系機能 / 麻酔 / 意識レベル / 二重課題
研究実績の概要

本研究の目的は、非意識下におけるワーキングメモリの働きを探索することであった。ワーキングメモリは、目標行動の達成に必要な情報を、認知活動を行いながら、一時的に活性化状態で保持する機能を持つ。こうしたワーキングメモリの働きは、多くの場合には意識的な制御により行われていると考えられてきた。そこで本研究では、麻酔により意識レベルを減弱させて、そのもとでワーキングメモリの働きがどのように変化するかを明らかにすることを目的とした。この目的のため、麻酔レベルを、意識的行動が可能であるが記憶に残らない状態に設定する計画であった。その状況下で、二重課題状況を設定して、ワーキングメモリの処理と保持の並列処理がどの程度まで可能であるかを、行動データと脳波データをもとに検討する計画であった。そうした意識レベルでは、文を読むこと、視覚刺激を探索することなどが困難と考えられるため、音声により単語を提示することで、課題提示を行うこととした。ワーキングメモリ課題は、麻酔下で可能な二重課題として、単語のカテゴリ判断と記憶することを設定した。
麻酔下の実験については倫理審査の内容を踏まえ、実験についての説明文を作成して実験参加者から同意書を取得した。実験は、3名以上の麻酔科医が立ち会うこと、血圧・心電図などのモニタを装着すること、気道確保・蘇生などの準備下で行った。
実験は、大阪大学医学部付属病院の手術室を使用することができ、健常な意識レベルから深い鎮静状態まで、意識レベルを4段階の鎮静レベルにまで細分化することが可能となった。その4段階の鎮静レベルで実験を繰り返したところ、呼びかけに応じない状態の約2分の1レベルの鎮静段階において、指示された認知行動は可能なものの、長期記憶に転送できないことを発見した。これはワーキングメモリの遂行がある意識レベルで困難になることを示唆するものと考えられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の実験計画では、麻酔の意識レベルを意識的行動が可能であるが記憶に残らない状態の1段階に設定する計画であった。しかし、大阪大学医学部の手術室を使用することが可能となり、4名の麻酔科医師の協力を得て、非意識レベルを4段階の鎮静レベルにまで細分化することが可能となった。そして、呼びかけに応じない状態の約2分の1レベルの鎮静段階が、指示された認知行動は可能なものの、長期記憶に転送できないという、ワーキングメモリが健全に機能する限界の意識レベルである知見を得た。こうした知見は、H26度に学会発表を行った。その中の1発表は、優秀演題賞になった(苧阪他、日本麻酔学会、2014(優秀演題); 苧阪他、日本心理学会、2014; 源他、日本心理学会、2014; Nakae et al., Euroanaesthesia, 2014)。

今後の研究の推進方策

H27年度は、これまでの麻酔による非意識下状況がワーキングメモリの遂行に及ぼす影響に関する研究結果について、内容をさらに詳細に分析して検討することを計画する。
麻酔による意識レベルを4段階の鎮静レベルにまで細分化した結果、深い鎮静レベルの約2分の1レベルの鎮静段階において、指示された認知行動は可能なものの、長期記憶に転送できない意識レベルがある知見を得た。この意識レベルは、言わば擬似ワーキングメモリ減衰状況であると考えられる。こうした減衰状況は、たとえば加齢によるワーキングメモリの減衰状況において出現する症状と類似点があると考えられる。つまり疑似的な認知症状況に相応するものと考えられるのである。そこで、この時の脳機能低下の特徴を、さらに前頭葉機能低下を中心に探索していくことを実施する予定である。さらに、ワーキングメモリの働きが発達する幼児についても、行動実験を中心に、意識的制御とワーキングメモリの発達の過程を探索する計画である。また、実験結果のさらなる分析と公表に向けて準備する計画である。

  • 研究成果

    (43件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (34件) (うち招待講演 11件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of memory load on eye movement control: A study using the reading span test.2014

    • 著者名/発表者名
      Azuma, M., Minamoto, T., Yaoi, K., Osaka, M., & Osaka, N.
    • 雑誌名

      Journal of Eye Movement Research

      巻: 7: 3 ページ: 1-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Robust order representation is required for backward recall in the Corsi blocks task.2014

    • 著者名/発表者名
      Higo, K., Minamoto, T., Ikeda, T., & Osaka, M.
    • 雑誌名

      Frontires in Psychology

      巻: 5: 1285 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2014.01285

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Age and individual differences in visual working memory deficit induced by overload.2014

    • 著者名/発表者名
      Matsuyoshi, D., Osaka, M., & Osaka, N.
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 5: 384 ページ: 1-7

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2014.00384

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] デフォルトモードネットワーク(DMN)から脳をみる2013

    • 著者名/発表者名
      苧阪満里子
    • 雑誌名

      生理心理学と精神生理学

      巻: 31 ページ: 1-3

    • DOI

      10.5674/jjppp.1301si

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] デフォルトモードネットワークの機能的異質性2013

    • 著者名/発表者名
      越野英哉・苧阪満里子・苧阪直行
    • 雑誌名

      生理心理学と精神生理学

      巻: 31 ページ: 27-40

    • DOI

      10.5674/jjppp.1304si

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Breaking a habit: A further role of the phonological loop in action control.2013

    • 著者名/発表者名
      Saeki, E., Baddeley, A. D., Hitch, G. H., & Saito, S.
    • 雑誌名

      Memory & Cognition

      巻: 41 ページ: 1065-1078

    • DOI

      10.3758/s13421-013-0320-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The influence of working memory capacity on experimental heat pain.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakae, A., Endo, K., Adachi, T., Ikeda, T., Hagihira, S., Mashimo, T., & Osaka, M.
    • 雑誌名

      The Journal of Pain

      巻: 14 ページ: 1088-1096

    • DOI

      10.1016/j.jpain.2013.04.005

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ワーキングメモリーの個人差と脳内機構2015

    • 著者名/発表者名
      苧阪満里子
    • 学会等名
      臨床作業療法研究会(COG)
    • 発表場所
      大阪府大阪市
    • 年月日
      2015-03-15
    • 招待講演
  • [学会発表] ワーキングメモリ:心のメモ帳2015

    • 著者名/発表者名
      苧阪満里子
    • 学会等名
      第1回筋ジストロフィーのCNS障害研究会
    • 発表場所
      大阪府大阪市
    • 年月日
      2015-01-11
    • 招待講演
  • [学会発表] フォーカス・リーディングスパンテストおよび非フォーカス・リーディングスパンテストにおける加齢効果の検討2014

    • 著者名/発表者名
      新井智大・苧阪満里子
    • 学会等名
      日本ワーキングメモリ学会第12回大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2014-12-13
  • [学会発表] 視空間課題における高齢者の系列記憶機能の検討2014

    • 著者名/発表者名
      肥後克己・苧阪満里子
    • 学会等名
      日本ワーキングメモリ学会第12回大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2014-12-13
  • [学会発表] ワーキングメモリにおける特徴統合と脳の同期的活動2014

    • 著者名/発表者名
      源健宏・池田尊司・遠藤香織・中江文・苧阪満里子
    • 学会等名
      日本心理学会第78回大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2014-09-12
  • [学会発表] 三段階の鎮静におけるワーキングメモリ2014

    • 著者名/発表者名
      苧阪満里子・遠藤香織・池田尊司・源健宏・中江文
    • 学会等名
      日本心理学会第78回大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2014-09-12
  • [学会発表] Effect of midazolam and propofol sedation on memory function.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakae, A., Osaka, M., Ikeda, T., Minamoto, T., Hagihira, S., & Fujino, Y.
    • 学会等名
      Euroanaesthesia 2014
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2014-06-02
  • [学会発表] 鎮静レベルのミダゾラムとプロポフォールの記憶への影響2014

    • 著者名/発表者名
      苧阪満里子・中江文・池田尊司・源健宏・萩平哲・藤野裕士
    • 学会等名
      日本麻酔科学会第61回学術集会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2014-05-16
  • [学会発表] 鎮静下における痛み刺激に対する生理反応の違い。~プロポフォールとミダゾラムの比較~2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤寛・中江文・康紅玲・萩平哲・藤野裕士
    • 学会等名
      第7回麻酔科痛みのメカニズムを語る会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2014-03-01 – 2014-03-02
  • [学会発表] 背景音がワーキングメモリ課題遂行に及ぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      遠藤香織・肥後克己・苧阪満里子
    • 学会等名
      日本ワーキングメモリ学会第11回大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2013-11-30
  • [学会発表] 系列的視空間性記憶に対する構音抑制の効果2013

    • 著者名/発表者名
      肥後克己・苧阪満里子
    • 学会等名
      日本ワーキングメモリ学会第11回大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2013-11-30
  • [学会発表] RST遂行中の眼球運動:文における単語の重要性との関連2013

    • 著者名/発表者名
      東美由紀・源健宏・矢追健・苧阪直行・苧阪満里子
    • 学会等名
      日本ワーキングメモリ学会第11回大会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2013-11-30
  • [学会発表] Affordance based imitation bootstrapping with motionese.2013

    • 著者名/発表者名
      Ugur, E., Nagai, Y., & Oztop, E.
    • 学会等名
      International Workshop on Developmental Social Robotics
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2013-11-07
  • [学会発表] Designing Teachable Robots: How to take multidimensionality of mind perception into account?2013

    • 著者名/発表者名
      Nagai, Y.
    • 学会等名
      IROS 2013 Workshop on Towards Social Humanoid Robots: What makes interaction human-like?
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2013-11-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Contingency as a key for cognitive development: From self-other recognition to joint attention.2013

    • 著者名/発表者名
      Nagai, Y.
    • 学会等名
      IROS 2013 Workshop on Cognitive Robotics Systems: Replicating Human Actions and Activities
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2013-11-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 行動を導く記憶:ワーキングメモリとその脳内基盤2013

    • 著者名/発表者名
      苧阪満里子
    • 学会等名
      龍谷大学発達障害研究会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2013-10-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 遠隔操作型アンドロイド「テレノイド」の遠隔操作とその訓練2013

    • 著者名/発表者名
      中道大介・西尾修一・石黒浩
    • 学会等名
      2013年度情報処理学会関西支部支部大会
    • 発表場所
      大阪府大阪市
    • 年月日
      2013-09-25
  • [学会発表] ワーキングメモリにおける痛みの影響2013

    • 著者名/発表者名
      遠藤香織・中江文・藤野裕士・苧阪満里子
    • 学会等名
      日本心理学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2013-09-21
  • [学会発表] 眼球運動計測による視空間性ワーキングメモリ課題遂行に関わる認知プロセスの検討2013

    • 著者名/発表者名
      肥後克己・苧阪満里子
    • 学会等名
      日本心理学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2013-09-20
  • [学会発表] 日本語版リスニングスパンテストの課題成績と視覚的イメージ鮮明度の関連2013

    • 著者名/発表者名
      稲岡いずみ・苧阪満里子
    • 学会等名
      日本心理学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2013-09-20
  • [学会発表] 幼児のワーキングメモリ能力の発達―リスニングスパンテストにおける全文再生の有無を指標として―2013

    • 著者名/発表者名
      金田みずき・遠藤香織・東美由紀・稲岡いずみ・源健宏・苧阪満里子
    • 学会等名
      日本心理学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2013-09-20
  • [学会発表] 自己と他者をつなぐもの:ミラーニューロンシステムと社会的随伴性2013

    • 著者名/発表者名
      長井志江
    • 学会等名
      日本心理学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2013-09-20
    • 招待講演
  • [学会発表] Parental scaffolding as a bootstrapping mechanism for learning grasp affordances and imitation skills.2013

    • 著者名/発表者名
      Ugur, E., Nagai, Y., & Oztop, E.
    • 学会等名
      22nd International Workshop on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region
    • 発表場所
      Portoroz, Slovenia
    • 年月日
      2013-09-11
  • [学会発表] ワーキングメモリの脳内基盤2013

    • 著者名/発表者名
      苧阪満里子
    • 学会等名
      第31回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京都八王子市
    • 年月日
      2013-09-04
  • [学会発表] Pain and executive function.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakae, A.
    • 学会等名
      International Symposium on Cognitive Neuroscience Robotics
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2013-08-22
  • [学会発表] Touch and Emotion: Modeling of developmental differentiation of emotion lead by tactile dominance.2013

    • 著者名/発表者名
      Horii, T., Nagai, Y., & Asada, M.
    • 学会等名
      The 3rd IEEE International Conference on Development and Learning and on Epigenetic Robotics
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2013-08-20
  • [学会発表] Action Understanding using an Adaptive Liquid State Machine based on Environmental Ambiguity.2013

    • 著者名/発表者名
      Baraglia, J., Nagai, Y., & Asada, M.
    • 学会等名
      The 3rd IEEE International Conference on Development and Learning and on Epigenetic Robotics
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2013-08-20
  • [学会発表] Development of Self through Other: Emergence of Mirror Neuron System and Social Interaction.2013

    • 著者名/発表者名
      Nagai, Y.
    • 学会等名
      RobotDoc International Conference on Development of Cognition
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2013-08-19
    • 招待講演
  • [学会発表] An important word automatically catches eyes: A study with a dual task paradigm.2013

    • 著者名/発表者名
      Osaka, N., Minamoto, T., Azuma, M., Yaoi, K., & Osaka, M.
    • 学会等名
      ECEM17
    • 発表場所
      Lund, Sweden
    • 年月日
      2013-08-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Developmental Robotics to Investigate Interpersonal Coordination.2013

    • 著者名/発表者名
      Nagai, Y.
    • 学会等名
      CogSci 2013 Workshop on Embodied Approaches to Interpersonal Coordination: Infants, Adults, Robots, and Agents
    • 発表場所
      Berlin, Germany
    • 年月日
      2013-07-31
    • 招待講演
  • [学会発表] ワーキングメモリ容量の大小の痛みの認知へのかかわり―Limited Capacity Modelの検証―2013

    • 著者名/発表者名
      中江文・遠藤香織・苧阪満里子・眞下節
    • 学会等名
      日本ペインクリニック学会第47回大会
    • 発表場所
      埼玉県さいたま市
    • 年月日
      2013-07-15
  • [学会発表] The left posterior parietal cortex subserves verbal bottom-up attention: A tDCS study.2013

    • 著者名/発表者名
      Minamoto, T., Azuma, M., Yaoi, K., Osaka, M., Mima, T., Fukuyama, H., & Osaka, N.
    • 学会等名
      Neuro2013
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2013-06-20
  • [学会発表] ワーキングメモリと教育―脳のメモ帳と言語の理解―2013

    • 著者名/発表者名
      苧阪満里子
    • 学会等名
      平成25年度武庫川女子大学教育研究所学術講演会
    • 発表場所
      兵庫県西宮市
    • 年月日
      2013-06-15
    • 招待講演
  • [学会発表] Arts and the latest scientific findings in the neurosciences and psychology.2013

    • 著者名/発表者名
      Osaka, N., & Osaka, M.
    • 学会等名
      Art and Science 2013
    • 発表場所
      Koeln, Germany
    • 年月日
      2013-04-27
    • 招待講演
  • [図書] もの忘れの脳科学2014

    • 著者名/発表者名
      苧阪満里子
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      講談社
  • [備考] 苧阪満里子研究室ホームページ

    • URL

      http://osaka.hus.osaka-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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