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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Sence of agency in experimental animals

Research Project

Project/Area Number 19K21825
Research InstitutionNational Center of Neurology and Psychiatry

Principal Investigator

関 和彦  国立研究開発法人国立精神・神経医療研究センター, 神経研究所 モデル動物開発研究部, 部長 (00226630)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 今水 寛  東京大学, 大学院人文社会系研究科(文学部), 教授 (30395123)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2021-03-31
Keywords身体意識 / 運動主体感 / 実験動物 / 時間知覚 / 遠心性コピー
Outline of Annual Research Achievements

自分の意図によって行動した場合、私たちは「自分がこの行為の主体である」という感覚(運動主体感)を持つ。本研究の目的は、この「運動主体感」という心理学的現象の背景にある神経メカニズムを解明するための実験動物モデルを確立することであった。実験動物を用い、運動主体感の客観的評価方法である課題を行わせる。課題遂行中に体性感覚刺激を行い、その刺激が自己運動に帰属するという錯覚を動物に与える前後の脳活動を包括的に解析することにより、動物における運動主体感の責任脳領域・脳階層構造・局所回路構造を明らかにする予定であった。本年度は、ラット実験においては前年度に開発した埋め込み筋電図に加えて、慢性留置型ECoG電極を用いて、皮膚神経刺激に対する局所フィールド電位の記録を行なう実験系を開発した。そして、筋電図の発生タイミングに合わせて、閉回路ループにより電気刺激を行った際の脳波記録を行なうことが可能な実験系が確立した。一方、サル実験においては、Covid-19及び動物実験施設の改修工事の影響で研究が遅延したが、ラット同様にECoG記録で局所フィールド電位を記録することが可能になった。並行して、遅延していたサルの行動訓練を進めており、簡単なリーチングや把握運動を持続的に行なうことが可能な動物が複数頭得られている。また、より行動訓練を単純化するため、運動開始時間をサルの自由行動下の一連の動作の中から抽出するための実験セットの開発に成功した。

  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 7 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Approaches to Revealing the Neural Basis of Muscle Synergies: A Review and A Critique2021

    • Author(s)
      Cheung Vincent C. K.、Seki Kazuhiko
    • Journal Title

      Journal of Neurophysiology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1152/jn.00625.2019

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Distinct sensorimotor feedback loops for dynamic and static control of primate precision grip2020

    • Author(s)
      Oya Tomomichi、Takei Tomohiko、Seki Kazuhiko
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 3(156) Pages: -

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0861-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of Brain-Targeted Drug Delivery Enhanced by a Combination of Lipid-Based Microbubbles and Non-Focused Ultrasound2020

    • Author(s)
      Omata Daiki、Hagiwara Fumiko、Munakata Lisa、Shima Tadamitsu、Kageyama Saori、Suzuki Yuno、Azuma Takashi、Takagi Shu、Seki Kazuhiko、Maruyama Kazuo、Suzuki Ryo
    • Journal Title

      Journal of Pharmaceutical Sciences

      Volume: 109 Pages: 2827~2835

    • DOI

      10.1016/j.xphs.2020.06.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Forelimb force direction and magnitude independently controlled by spinal modules in the macaque2020

    • Author(s)
      Yaron Amit、Kowalski David、Yaguchi Hiroaki、Takei Tomohiko、Seki Kazuhiko
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 117 Pages: 27655~27666

    • DOI

      10.1073/pnas.1919253117

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Categorical Perception of Control2020

    • Author(s)
      Wen Wen、Shimazaki Naoto、Ohata Ryu、Yamashita Atsushi、Asama Hajime、Imamizu Hiroshi
    • Journal Title

      eneuro

      Volume: 7 Pages: 0258-20.2020

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0258-20.2020

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Active Sensing of Control Difference2020

    • Author(s)
      Wen Wen、Shibata Hiroshi、Ohata Ryu、Yamashita Atsushi、Asama Hajime、Imamizu Hiroshi
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 23 Pages: 101112~101112

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101112

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Passive training with upper extremity exoskeleton robot affects proprioceptive acuity and performance of motor learning.2020

    • Author(s)
      Chiyohara, S., Furukawa, J., Noda, T., Morimoto, J., and Imamizu, H.
    • Journal Title

      Science Reports

      Volume: 10 Pages: e11820

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Statistical Learning Model of the Sense of Agency2020

    • Author(s)
      Yano Shiro、Hayashi Yoshikatsu、Murata Yuki、Imamizu Hiroshi、Maeda Takaki、Kondo Toshiyuki
    • Journal Title

      Frontiers in Psychology

      Volume: 11 Pages: e539957

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2020.539957

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 運動結果の自他帰属が運動学習に与える影響2021

    • Author(s)
      田中 大,井澤 淳,今水 寛
    • Organizer
      第2回超適応領域全体会議
  • [Presentation] 自分の音声により高められる発話時の運動主体感2021

    • Author(s)
      大畑 龍,浅井智久,今泉 修,今水 寛
    • Organizer
      第2回超適応領域全体会議
  • [Presentation] 生物の感覚運動機能を左右する閉ループ神経回路とその非侵襲的制御.2020

    • Author(s)
      関和彦、高木周、東隆、丸山和雄、鈴木亮
    • Organizer
      第43回日本神経科学大会
  • [Presentation] 自由行動下における皮質脳波から筋活動情報を解読する ―野生型及び脳梗塞モデルサルにおける検討例―2020

    • Author(s)
      関和彦
    • Organizer
      第22回日本ヒト脳機能マッピング学会
  • [Presentation] Are primates just big frogs? Forelimb force direction and amplitude are independently controlled by spinal motor modules.2020

    • Author(s)
      Yaron A, Kowalski D, Yaguchi H, Takei T, Seki K
    • Organizer
      Neuromatch meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 霊長類は単なる巨大化したカエルか?神経プリミティブ仮説の再検討2020

    • Author(s)
      関和彦
    • Organizer
      Motor Control 研究会第1回オンライン講演会
  • [Presentation] 人工物と脳:人工物への適応と脳活動の変化2020

    • Author(s)
      今水 寛
    • Organizer
      第3回「サスティナブルな日本のものづくり」研究会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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