動的表情パタンの発現・認知によるコミュニケーションを担う頭頂葉皮質神経機構

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680896
• Research Institution: Section of Cognitive Neurobiology, Department of Maxillofacial Biology, Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 入来 篤史 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70184843)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 美智雄 東京医科歯科大学, 歯学部, 教務職員 (00057738) ; 横地 博子 東京医科歯科大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (50345295)
• Keywords: ニホンザル / 単一ニューロン活動 / 表情 / 行為 / 頭頂葉

Research Abstract

ニホンザルの大脳皮質頭頂葉後方下部領域は、視覚や聴覚、体性感覚などの複数の感覚と運動が統合される領域であり、口腔顔面運動を制御する領域であることも知られている。ここでは口腔顔面運動に関して、異なる個体間での意味のコミュニケーションに関わる惰報処理が行われている可能性が強い。自己の特定の表情発現とともに他個体の同様の表情表出に対しても同様に活動するニューロンがサルの大脳皮質頭頂葉後方下部領域に存在するという結果が得られるならば、サルのこの領域が異なる個体間における意味のコミュニケーションを可能にする上で重要な役割を果たしていると解釈することが可能である。本研究では、この点に関する手がかりを得るために、行動学的および電気生理学的実験を行った。
行動学的実験においては、画像解析装置(動作解析システム)により、ニホンザルの顔面上に定めた特定の特徴点の2次元的位置を指標に、視線移動を含む顔面表情の動的変化を経時的に数値化し、それらの軌跡・速度・加速度の時間特性を解析する事によって顔面表情を大きく3つの表情(menacing faceとfrightened face、smacking face)に分類する事ができた。
また電気生理学的実験においては、大脳皮費頭頂葉後方下部領域から単一ニューロン活動を慢性的に記録し、このニューロンがコードする行動特徴を動作解析システムによって定量化した。その結果、自己(サル)の特定の行為の実行時とともに、他個体(実験者)の同様な行為を観察する事によっても同様に活動する.ニューロンを記録した。大脳皮質頭頂葉領域におけるこれらのニューロンの存在は、この領域が行為の意味のコーディングに関わる領域である事を示唆しており、表情によるコミュニケーションにおいても同様なニューロンが存在することを示唆するものであると考える。

Research Products

• [Publications] Obayashi S: "Functional brain mapping of monkey tool use"Neuroimage. 14(4). 853-861 (2001)
• [Publications] Iriki A: "Self-images in the video monitor coded by monkey intraparietal neurons"Neurosci. Res.. 40. 163-173 (2001)
• [Publications] Iwamura Y: "Bilateral activity and callosal connections in the somatosensory cortex"Neuroscientist. 7. 419-429 (2001)
• [Publications] Iwamura Y: "Processing of tactile and kinesthetic signals from bilateral sides of the body in the postcentral gyrus of awake monkeys"behav. Brain. Res.. 20. 185-190 (2002)
• [Publications] Yokochi H: "Inferior parietal somatosensory neurons coding face-hand coordination in Japanese macaques"Somatosensory and Motor Res. (in press).
• [Publications] Iwamura Y: "In Somatosensory Processing -from single neuron to brain imaging-"Harwood academic publishers. 266 (2001)