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2021 年度 実績報告書

脳の時間の単位の進化:哺乳類6種における無侵襲脳波記録による検討

公募研究

研究領域時間生成学―時を生み出すこころの仕組み
研究課題/領域番号 21H00304
研究機関新潟大学

研究代表者

伊藤 浩介  新潟大学, 脳研究所, 准教授 (30345516)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
キーワード脳 / 進化 / 脳波 / 聴覚
研究実績の概要

脳が外界を知覚する、まさにその機能が、脳の時間の最小単位を規定する。例えば聴覚では、数100ミリ秒の時間窓(時間幅)が単位となり、この時間窓内の刺激は、ひとつの聴覚イベントに統合されて聞こえる。この時間窓の長さには種差があっても、不思議ではない。そして、もし感覚野の知覚処理に時間窓の種差があるならば、感覚野から情報を受ける連合野や他の脳部位にも、それに応じた時間窓の種差があるはずである。つまり、外界情報の知覚を規定する境界条件としての時間窓は、いわば、脳の時間の単位や秒針のようなものと言える。そのため、知覚の時間窓が進化でどのように変化したか(あるいはしなかったか)は、脳の時間の種差を考える上で、極めて根本的な問題である。
しかし、知覚の時間窓に種差があるかもしれないという可能性そのものが、これまでほとんど検討されたことがない。そこで本研究は、ヒト、チンパンジー、マカクザル、マーモセットという霊長類4種に、霊長類以外の哺乳類であるイルカとウマの2種を加えた全6種を対象とした比較研究により、時間処理がとくに重要な聴覚に注目し、脳の知覚の時間窓の進化を明らかにすることを目的とした。脳活動の指標には、頭皮上から無侵襲で記録できる、聴覚誘発電位(AEP)を利用する。
本年度の研究では、霊長類4種の比較を先行して行い論文として発表した(Itoh et al., 2022)。また、ウマおよびイルカから脳波を記録する方法論の開発を進め、1分以内の短時間を断片的にであれば、脳波を記録できるようになった。

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

計画年度内に研究を完了できる見通しは保持している。

今後の研究の推進方策

ウマとイルカの脳波記録につき、1分以内の短時間を断片的にであれば、脳波を記録できるようになった。聴覚誘発電位の記録には、この記録時間を延ばしていく必要がある。これには、電極の形状や電極の装着法の改良、対象動物の慣れ、実験協力者(ウマやイルカの飼育者)の慣れ、などが必要である。これらの観点から、聴覚誘発電位記録の達成に向けて、引き続き、研究を推進していく。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2022

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)

  • [雑誌論文] Cerebral cortical processing time is elongated in human brain evolution2022

    • 著者名/発表者名
      Itoh Kosuke、Konoike Naho、Nejime Masafumi、Iwaoki Haruhiko、Igarashi Hironaka、Hirata Satoshi、Nakamura Katsuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05053-w

    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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