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2017 Fiscal Year Annual Research Report

レジリエンスとエフォートを支える内側前頭皮質の神経ネットワーク機能の解析

Research Project

Project/Area Number 17H01014
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

筒井 健一郎  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90396466)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords生理心理学 / 認知神経科学 / 高次脳機能 / 情動
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、レジリエンスとエフォートをささえる神経基盤を明らかにするため、以下の通り3つの項目について、研究を進めた。
1)内側前頭皮質の各領域と側坐核・偏桃体の神経配線(解剖学的解析):内側前頭皮質の各領域と側坐核・偏桃体との神経配線をしらべるため、側坐核および扁桃体にウィルスベクター(アデノ随伴ウィルス宇ベクター)、および、化学トレーサーを注入するための準備を行った。MRI構造画像を撮影し、トレーサー注入のための手術の方法について検討した。また、ベクターや化学トレーサーの選定、および、組織学的解析をコンピュータで行うためのプログラムを作成した。
2)内側前頭皮質の各領域における情動情報の表現(電気生理学的解析):内側前頭皮質の各領域における情動情報の表現を調べるため、単一ニューロン活動を記録するための準備を行った。サルに、報酬および罰の確率条件付け課題を訓練し、行動データを取得・分析した。次年度は速やかに慢性記録を行うための記録チャンバーをインプラントする手術を行って、記録を開始する。
3)内側前頭皮質を中心とした神経ネットワーク動態の解析:内側前頭皮質から、多点LFP記録を行うための予備実験を行った。サルに確率条件付け課題を訓練し、行動データを取得・分析するとともに、同課題を遂行中に頭皮上の電極から脳波を記録し、分析した。その結果、帯状回を起源とすると推定される、複数の報酬関連のシグナルを同定することができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1)内側前頭皮質の各領域と側坐核・偏桃体の神経配線(解剖学的解析)、2)内側前頭皮質の各領域における情動情報の表現(電気生理学的解析)、3)内側前頭皮質を中心とした神経ネットワーク動態の解析の、3項目すべてについて、ほぼ計画通り進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

今後も計画通りの研究の進捗を維持するよう、努力していく。

  • Research Products

    (20 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 5 results)

  • [Journal Article] Ventrolateral Prefrontal Cortex Updates Chosen Value According to Choice Set Size.2018

    • Author(s)
      Fujiwara J, Usui N, Eifuku S, Iijima T, Taira M, Tsutsui KI, Tobler PN
    • Journal Title

      Journal of Cognitive Neuroscience

      Volume: 30(3) Pages: 307-318

    • DOI

      10.1162/jocn_a_01207

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust, highly customizable, and economical multi-channel electrode for chronic multi-unit recording in behaving animals.2017

    • Author(s)
      Tateyama Y, Oyama K, Shiraishi M, Iijima T, Tsutsui KI
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 125 Pages: 54-59

    • DOI

      10.1016/j.neures.2017.07.003.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Increased transgene expression level of rabies virus vector for transsynaptic tracing.2017

    • Author(s)
      Ohara S, Sota Y, Sato S, Tsutsui KI, Iijima T
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 12(7) Pages: e018096

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0180960. eCollection 2017

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Do rodents have prefrontal cortex?2018

    • Author(s)
      Tsutsui KI
    • Organizer
      山梨大学脳科学国際シンポジウム “The first international symposium for frontend brain science: University of Yamanashi”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] TMS approach to study cortical network2017

    • Author(s)
      Tsutsui KI
    • Organizer
      新学術領域「適応回路シフト」国際シンポジウム "Behavioral adaptation and functional recovery from pathological states"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 内側前頭皮質腹側部の気分・情動調節機能 - 低頻度経頭蓋磁気刺激(TMS)による機能阻害による検討2017

    • Author(s)
      Tsutsui KI
    • Organizer
      第39回 生物学的精神医学会
    • Invited
  • [Presentation] Critical role of the monkey dorsolateral and ventrolateral frontal cortex in the top-down control of behavior:inactivation study using low-frequency repetitive trans-cranial magnetic stimulation (lf-rTMS)2017

    • Author(s)
      Tsutsui KI
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会サテライトシンポジウム(東北大・生理研合同企画)「洞察・予測・意思決定:高次脳機能研究の最先端(Insight, foresight, and decision making: Frontiers of higher brain function research)」
    • Invited
  • [Presentation] Use of trans-cranial magnetic stimulation (TMS) as a tool for basic neuroscience research: The role of medial frontal cortex tested by inhibitory repetitive TMS2017

    • Author(s)
      Tsutsui KI
    • Organizer
      MyNeuro 2017 (Joint Meeting of 27th Malaysian Society of Neurosciences and 17th Neurosurgical Association of Malaysia)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Involvement of monkey prefrontal cortex in category-based top-down behavioral adaptation2017

    • Author(s)
      Hosokawa T, Nakamura S, Yamada M, Iijima T, Tsutsui KI
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Presentation] Neural mechanisms underlying self-consistency in social behavior2017

    • Author(s)
      Fujiwara J, Philippe T, Tsutsui KI, Taira M, Ugawa Y, Eifuku S
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Presentation] Decrease in motivation induced by low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the medial frontal cortex in monkeys.2017

    • Author(s)
      Nakamura S, Iijima T, Tsutsui KI
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Presentation] Impact of repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) on local neural activity evaluated by electrocorticogram (ECoG) recordings in monkeys.2017

    • Author(s)
      Ogawa K, Nakamura S, Hosokawa T, Iijima T, Nishimura Y, Tsutsui KI
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Presentation] Viral tracing with rabies virus vector identifies different disynaptic inputs to the hippocampal subfields along the dorsoventral axis in the rat2017

    • Author(s)
      Ohara S, Ishii H, Hioki H, Tsutsui KI, Menno P Witter, Iijima T
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Presentation] Rule-dependent activity in the rat medial prefrontal and posterior parietal cortex and its relevance in task performance2017

    • Author(s)
      Oyama K, Tateyama Y, Iijima T, Tsutsui KI
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Presentation] Local projection of layer Vb neurons in lateral and medial entorhinal cortex of the rat2017

    • Author(s)
      Onodera M, Ohara S, Yoshino R, Iijima T, Menno P. Witter, Tsutsui KI
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Presentation] Changes in neural activity of the primary motor cortex induced by repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) in monkeys - An ECoG study2017

    • Author(s)
      Ogawa K, Nakamura S, Hosokawa T, Iijima T, Nishimura Y, Tsutsui KI
    • Organizer
      Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Robust, highly customizable, and economical multi-channel electrode for chronic multi-unit recording in behaving animals2017

    • Author(s)
      Shiraishi M, Tateyama Y, Oyama K, Ohi M, Iijima T, Tsutsui KI
    • Organizer
      Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) to the lower part of the medial frontal cortex on behavioral activity, sociability and motivation in monkeys2017

    • Author(s)
      Nakamura S, Iijima T, Tsutsui KI
    • Organizer
      Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Intrinsic projection of entorhinal layer Vb neurons of the rat2017

    • Author(s)
      Onodera M, Ohara S, Iijima T, Witter M,Tsutsui KI
    • Organizer
      Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neural mechanisms underlying self-consistency in social behavior2017

    • Author(s)
      Fujiwara J, Tobler PN, Tsutsui KI, Taira M, Ugawa Y, Eifuku S
    • Organizer
      Society for Neuroscience Annual Meeting
    • Int'l Joint Research

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Published: 2018-12-17   Modified: 2020-08-27  

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