玉川大学学術研究所
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 談話会詳細 (2005年度)

2006年 3月 7日(火)第13回談話会

演 者
武田 湖太郎(国際医療福祉病院/科学技術振興機構 CREST)
演 題
脳卒中片麻痺の機能回復に伴う脳活動領域の変化
詳 細
片麻痺は脳卒中後遺症として最も高頻度に生じ,かつ機能予後の重要な決定因子 である.急性期から慢性期にかけて機能回復が見られることが多いが,このよう な機能障害の回復は,脳の基本特性である可塑性や神経回路網の再構築によると 考えられている.我々は近赤外分光法(NIRS)を用い,脳卒中片麻痺患者の手運 動における感覚運動野の脳血流変化を急性期から慢性期にかけて計測した.結果, 急性期において麻痺手運動時に両側の感覚運動野で広く活動が計測され,慢性期 では対側の感覚運動野優位の活動が計測された.これらの結果から,脳卒中後の 片麻痺の回復には損傷側大脳半球の機能回復が重要であるが,それに加えて急性 期において非損傷側の神経回路の動員や再構築が行われることも示唆される.

演 者
高浦 加奈(慶應義塾大学)
演 題
事象関連電位P3a発生過程に関わるラット海馬機能の電気生理学的検討
詳 細

事象関連電位P3aは文脈上予測不可能な新規な感覚刺激によって惹起され, 定位反応や不随意的注意の指標であると考えられており,ヒト以外でも多くの 哺乳類の脳波でP3a様の電位が報告されています.その神経生理学的背景は 明らかになっていませんが,前頭前野などの広範囲の皮質領域に加え, 海馬損傷患者でP3aが消失することから,海馬もまたP3aの発生に極めて 重要な機能を果たすものと考えられています.私は海馬が事象関連電位P3aの 発生過程においてどのように機能しているのか検討することを目的として, ラットを対象に受動条件の聴覚オドボールパラダイム下で脳波と海馬での 神経発火応答との同時計測を行いました.今回の発表では研究背景となる 先行研究の紹介に加え,私の実験結果についても簡単に報告させて頂く予定です.

2006年 2月16日(木)第12回談話会

演 者
土江 伸誉(関西学院大学)
演 題
行動科学的な手法による新しい鬱動物モデル構築の試み
詳 細
 マウスの水迷路学習場面において,課題の難度をある水準以上に設定すると,一部の被験体が,プラットホームへの逃避という適応的対処行動の学習を徐々に放棄し,遂には行動的絶望状に陥る.このような個体を"Loser"と命名した"Loser"は、良好な学習を示す"Winner"と比較して,一般活動性が低く,脳内セロトニン量の減少を示した.更に、"Loser"の行動的絶望は、選択的セロトニン再取り込み阻害薬(SSRI)を含むいくつかの抗鬱薬によって改善された.今回は,Loser、およびLoserを得るための実験手続きを、新しい鬱動物モデルとして提案し,その妥当性と有用性について論じたい.

演 者
高岡 明
演 題
Metaphor and Methodological Foundations of Atonal Theory
詳 細

The present paper examines roles of metaphor in music theory and its possible contribution to the formation of atonal theory. Metaphorical terms are used to classify and designate musical entities in music theory. In addition, they determine the course of the development of a theory. Since naive set theory cannot by itself perform subclassifications of musical entities, it seems likely that an atonal theory, which designates and classifies currently unknown atonal kinds, comes with a collection of new metaphorical terms.

2006年 1月18日(木)第11回談話会

演 者
岡本 剛 (ERATO合原複雑数理モデルプロジェクト)
演 題
方位選択性マップの動径分布解析と刺激文脈依存性
詳 細
 大脳皮質一次視覚野(V1)のニューロンは方位選択性を示す.しかし,線の傾きに 単純に反応するだけではなく,中心と周辺における傾きの差にも反応することが 知られている(刺激文脈依存性).このメカニズムを明らかにするには周囲のニューロンの 方位選択性を調べる必要があるが,V1は一見不規則で複雑な方位分布をしているため, いまだ定量的な解析は進んでいない.そこで我々は,サルV1の光学計測実験で得られた 方位選択性マップを幅0.05mmの円環に区切り,動径方向の方位分布を調べた.その結果, 方位分布が動径方向にある種の周期性を示すことがわかった.
 さらに,この方位分布特性とメキシカンハット型V1内部結合から,皮質内の場所によって ニューロンの刺激文脈依存性の程度が異なることを示した.この結果は,V1内で 輪郭情報と面情報の処理が異なる場所で行われている可能性を示唆する.

演 者
酒井 裕
演 題
STDPトポロジカルマップモデルによるIT野の情報表現の再現
詳 細
 大脳皮質の側頭葉に位置するIT野では,視野上の位置や大きさに依らない形の 表現が獲得されている.つまり,IT野ニューロンは視野全体からの情報を受け とっていることがわかる.動物がよく目にする形は,視野全体で可能な全ての 形の集合に比べ,はるかに限定された集合となっている.したがって,IT野 ニューロンが受けとっている入力集合は,形集合全体の中でクラスター状に分 布していると考えられる.すなわち離散的な軸と連続的な軸の組み合わせで表 現されるような入力空間となっていると考えられる.ここでは,このような離 散性と連続性を併せ持つ最も簡単な構造として,2つの平行なリング上に分布 した入力集合を想定し,スパイク時刻依存シナプス可塑性(STDP) にもとづい た結合更新則を用いたスパイクベースのトポロジカルマップモデルに2リング 上の入力集合を与えた結果,高スパイク頻度を示すニューロンの重心位置で入 力のリング上の位置を表現し,詳細な集団スパイク頻度パターンでリングの違 いを表現するような多重表現が獲得され,その反応の性質がIT野で見つかって いるニューロンの性質と整合することを示す.

2005年12月 6日(金)第10回談話会

演 者
坪 泰宏(理化学研究所)
演 題
大脳皮質錐体細胞の層依存的同期特性
詳 細
 大脳皮質には特徴的な層構造がみられ,各層を構成する神経細胞の投射先,形態,電気的性質などが層により異なることが様々な研究からわかってきた.さらに層構造をもつ局所回路がどのように機能しているのかを知るためには,構成要素である神経細胞の相互作用特性を調べることが必要である.そこで我々は,相互作用の基本的性質を表現する 「位相応答」と呼ばれる性質を,大脳皮質の構成要素の大半である錐体細胞に対して調べた.結果として,ラット運動野ではU/V層の錐体細胞の多くは同期傾向が強いが,V層の錐体細胞の多くは同期傾向が弱いことがわかった.従来の知見とあわせると,「入力層」は「出力層」に比べて同期傾向が強いという普遍的性質があることを示唆している.
 

演 者
鮫島 和行
演 題
大脳基底核・線条体の投射細胞は行動ごとの価値を表現する
詳 細

 これからすることを決定するとき,その結果の良さを評価することは重要になる.大脳基底核は運動や報酬に関わることがこれまで示唆されてきたが,報酬の 情報が意志決定にどのように関わるのかは,まだわかっていない.我々は意志決定時の大脳基底核の機能を調べるために,サルに各行動に割り付けられた報酬の確率に基づいて二つの選択肢から一つを選ぶ課題を訓練し,線条体から細胞外電気記録を行った.選択行動直前の線条体投射細胞の活動のうち2/3 がある1つの行動選択に対する報酬予測(行動価値)を表現し,より少ない細胞で相対的な価値,もしくは行動選択そのものを表現していた.この結果は,大脳皮質から大脳基底核の入力部である線条体ではこれから選択する行動の価値を表現し,それに基づいた行動選択が大脳基底核の出力核群において行われ,行動の結果得られる報酬によって行動価値が更新される,という強化学習モデルを示唆する.

2005年11月30日(金)第 9回談話会

演 者
近藤 洋史(NTTコミュニケーション科学基礎研究所)
演 題
人名想起によって生じる舌端現象の脳内メカニズム
詳 細
 舌端現象とは,自分が知っている確信があるにもかかわらず,思い出 せないという心的状態を指す.記憶検索の失敗には「もどかしさ」のような情動 反応をともなうと想定されるが,その脳内メカニズムは明らかでない.
本研究では,event-related fMRIによって不快感情がともなう検索失敗に起因す る脳活動を調べた.課題は,有名人の顔画像から名前を想起するというもの だった.その結果,前部帯状回,前部島皮質,下前頭回,頭頂間溝,視覚領野 に活動が認められた.とくに,前部帯状回と前部島皮質はそれぞれ記憶検索の負荷および不快な情動の検出に関連していた.これらの結果から,帯状回-島領域の神経回路が自己モニタリング・システムを担っていると示唆される.

演 者
藤原 浩樹
演 題
条件づけ味覚嫌悪反応
詳 細

 動物にとって食物や水分などの摂取は自らの生命を維持していくためには必要不可欠である.しかし,自然界には生命に危険な毒物も存在しており,動物は何らかの方法で毒物の摂取を未然に防がなければならない.仮に誤って有害物を体内に取り込めばそれは致命的なことになりかねない危険性をも含んでいる.味覚と内臓感覚の対提示によって生じる学習を味覚嫌悪学習という.発表では条件づけ味覚嫌悪反応について紹介する.

2005年10月28日(金)第 8回談話会

演 者
直井 望(慶應義塾大学) 
演 題
自閉症児における共同注意の評価・介入とその神経基盤の検討
詳 細

 自閉症児において,共同注意の理解,表出の障害が報告されている.本研究では,(1)自閉症児と言語発達年齢を一致させた健常児群において,共同注意の理解の遂行に有意差は見られるか,(2)自閉症児において、特に視線理解の困難さが見られるか,(3)自閉症児において,共同注意の理解に障害があった場合,応用行動分析的な介入によって改善が可能か,という3つの観点から検討を行った.また,共同注意の基盤となる神経科学的メカニズム,、近赤外分光(NIRS)によって分析する試みについても発表予定である.

演 者
岡崎 俊太郎(慶應義塾大学)
演 題
Two Neuronal Mechanisms for Perception of Sound Duration Change  音長差の認知に関わる二つの神経機構
詳 細
 音長の変化の認知は,コミュにケーションや危機の察知に必要である.この認 知機構における音長の変化の検出に関わる神経機構について調べるため,我々は麻酔下のモルモットを用いて音長差の認知に関わる事象関連電位について調べた(duration MMN).その結果,過去の知見とは異なり,音長の増加・減少によって,duration MMNの特性が異なることが分かった.また,音長が長くなる課題において二種類のMMNが観測された.一つは音長の短い刺激と比べ長くなり始めた瞬間に対応して現れる成分であり,もう一つは音長の長い刺激の終了時刻に対応 している成分であった.これらの事象関連電位は変化の検出と差の大きさの検出に関わる神経機構を示唆している.

2005年9月29日(木)第 7回談話会

演 者
奥田 次郎
演 題
ヒトの記憶を支える脳システム
詳 細
 人間の記憶機能には様々な側面があり,それぞれに応じて固有の脳システムが存在することが近年の研究から分かってきている.今回の発表ではヒトの記憶の成り立ちを概説し,これを支える脳システムについて脳損傷患者の症例研究および正常者の脳イメージング研究の結果から検討する.

演 者
村井 千寿子
演 題
チンパンジー乳幼児・ヒト乳幼児における馴化法を用いた動物カテゴリ形成に関する検討
詳 細
 近年,認知発達心理学の分野において,ヒトのカテゴリ化能力に関する検討は中心的課題のひとつであり,その能力の発生や初期発達に関する研究が多くおこなわれている.そして,これらの研究から,たとえば,生後数ヶ月の乳児,もしくは生後間もない新生児がカテゴリ的反応を示すことが明らかにされている.これに関連して,ヒトのカテゴリ化能力の起源を探るべく,様々なアプローチが試みられている.その中で,ヒトのカテゴリ化能力の起源を系統発生の歴史に探る比較認知心理学的研究という方法がある.これは,ヒトのカテゴリ化能力の進化的基盤をヒトとヒト以外の種との比較を通じて検討するという立場である.そして,これまでの研究から,チンパンジーやマカクといったヒト以外の霊長類種をはじめとする多くの種がカテゴリ化能力をもつことが示唆されている.このような観点から,報告者は,チンパンジー,ニホンザル,ヒトの3種の霊長類を対象にカテゴリ化能力の比較研究をおこなってきた.特に,これまでの比較認知的研究で指摘されている以下の問題点に注目した;(1)ヒト以外の動物を対象としたカテゴリ化研究では,訓練の結果学習される被験体のカテゴリ形成を問題としているため,当該種の自発的なカテゴリ化能力を示すデータが不足している.(2)先行研究は成体を対象としたものが主であり,ヒト以外の動物の成体とヒトの乳幼児とを比較するなど,発達の要因が考慮されておらず,カテゴリ化能力の発達過程に関する種間比較のデータが十分でない.そして,報告者は,各種の乳幼児を対象に,ヒト乳児の研究で一般的である,被験児の注視時間などを指標とした課題を用いて,自発的な初期カテゴリ化能力の直接的比較を試みた.今回は,一連の研究の中で,特にチンパンジー乳幼児・ヒト乳幼児のデータを紹介する.本研究では,これまでヒト以外の種ではあまり検討されていない抽象度の高い(包括的な)カテゴリ(「動物」カテゴリ)の形成について検討した.このような研究から,発達初期のチンパンジーにおいて見られるカテゴリ形成の様相,種間での初期カテゴリ化における類似性・相違性などについて考察する.

2005年7月21日(木)第 6回談話会

演 者
井出 吉紀
演 題
古典的条件付けにより大脳皮質聴覚野に生じる可塑的変化の光計測
詳 細
 音と電気刺激を用いた恐怖反応条件付けと呼ばれる,パブロフ型古典的条件付けを行うと,大脳皮質聴覚野細胞の受容野が大きな可塑的変化を起こすことが,数多くの研究により報告されている. 本研究では,神経活動による膜電位変化を直接かつ広範囲に記録できる膜電位感受性色素を使用した光計測法を用い,聴覚野に生じる可塑的変化について調べた. 今回の発表では, それらの結果についてご紹介します.

演 者
則武 厚
演 題
Kanizsa刺激においてSaccadic Compression現象は生じるか?
詳 細
 我々ヒトは,より多くの空間情報を摂取するため,1秒間に3〜4回程度のサッカードと呼ばれる急速眼球運動を行っている.このようなサッカードの前後では網膜像が急激に変化しているため,我々の視覚システムはその急激な変化に完全には対応できない.そのような破綻を示す例として,実際に呈示された位置と異なる位置に知覚する現象(Saccadic mislocalizationやSaccadic compression)があげられる.
 本発表では,サッカード前後に生じるこれらの現象に関する過去の研究の紹介を行った後,サッカード前後における空間表象がどのような情報を利用しているかを調べるために行った幾つかの実験結果について述べる.特にSaccadic compression現象を扱った実験結果に焦点を当てて紹介する予定である.

2005年6月7日(火)第 5回談話会

演 者
澤 幸祐
演 題
予期あるいは連合によって活性化された表象について
詳 細
 「動物がある事象の到来を予期する」といったときには,考えなければならない点が数多くあります.なにかを予期する際には当該事象は生起しておらず,過去に経験したことのあるものであることが一般的なので,これは動物が過去の経験を記憶し,さらに現在の刺激状況から記憶を検索するといった過程が必要となります.今回の発表では,“予期”を過去の経験によって形成された連合によって活性化された表象として考え,学習心理学の分野での過去の理論的・実験的蓄積に関して概観し,さらに人間の記憶検索との関連についても考察してみたいと思います.

演 者
渡辺 秀典
演 題
海馬CA1錐体細胞の膜電位θ波周期振動の位相変化
詳 細
 哺乳動物を対象とした行動実験において,シータ波と呼ばれる4−10[Hz]の脳波の発生が古くから知られている.特に記憶機能について重大な役割を担うと考えられている海馬において,対象の特徴的な行動に応じてシータ波が計測される事実から海馬シータ波については盛んに研究されている.しかしながらシータ波発生中の海馬神経細胞の振る舞いについてはいまだ詳細には解明されていない.
 シータ発生中において海馬CA1領域に位置する錐体細胞は複数の独立な入力を受ける示唆に基づき,本研究はin vitro実験において2種のシータ周期の刺激を用意し,それら刺激に対する海馬CA1錐体細胞の閾値下膜電位応答をパッチクランプ法で計測した.まず各周期刺激に対する膜応答を調べ,次にこれら2種の刺激の同時入力に対する膜電位の振動応答を明らかにした.本研究では異なる位相を持つ2入力刺激を用いた場合,入力の効果に依存した膜振動の位相シフトを示す.

2005年5月26日(木)第 4回談話会

演 者
福島 康弘
演 題
鳴鳥ディスタンスコールの発声制御機構
詳 細
 学習に基づく複雑な音声を用いたコミニュケーションをおこなう哺乳類はヒトだけである.
 このため,乳幼児の言語修得の中枢制御機構解明のためのモデル系として, 鳴鳥のさえずり(ソング)発声中枢神経回路を用いた研究がおこなわれている.
今回,鳴鳥の発声制御機構研究の特徴の概略について解説する.加えて, 私が以前におこなっていた,発達に伴って音響構造に雌雄差ができるディスタンスコール (鳴鳥の地鳴きの一種)の中枢発声制御機構について,紹介する予定である.

演 者
原野 健一
演 題
ミツバチにおける生体アミンによる行動制御
詳 細
 生体アミンは,脊椎動物・無脊椎動物の両方において,神経伝達物質・神経修飾物質・神経ホルモンとして働き,行動と生理状態を変化させることが知られている.今回は,各種の生体アミンがミツバチのどのような行動変化に関与しているかについて,過去の研究をレビューしたあと,私たちの結果として,ミツバチ女王の交尾を境にして起きる脳内ドーパミン濃度の変化についてご紹介いたします.

2005年4月21日(木)第 3回談話会

演 者
野元 謙作
演 題
外側前頭前野ニューロンにおける正の動機付け、負の動機付けの影響
詳 細
 この十数年で動機付けの神経基盤の理解は大きく進んだ.その契機となったのは報酬を獲得しようとする正の動機付けに関連する脳神経活動についての研究だった.一方,嫌悪刺激を避けようという負の動機付けに関連する脳神経活動についての報告は少ない.
 我々は報酬と嫌悪刺激の条件を操作した認知課題を訓練し,覚醒下で 課題遂行中の外側前頭前野ニューロンの活動を記録した.
 今回の談話会ではこの実験の結果を中心に話す予定です.

演 者
山崎 吉之
演 題
ラット海馬CA1領域の連合性LTP誘導機構
詳 細
 フィールドポテンシャル計測法を用いて,海馬CA1放線層の独立した二つの経路へそれぞれ低頻度(0.2 Hz)のバースト刺激とパルス刺激を同時に与えたときに後シナプス樹状突起 に形成される連合性LTPの大きさについて検証した. 本研究では,灌流液中に低濃度(10-20 nM)のTTXを混入し,樹状突起の逆伝播活動電位を消滅させた状態でも,パルス刺激のみを与えた場合と比べて有意な連合性LTPが形成されることを示した.このような連合性LTPの逆伝播活動電位からの独立性は,時空間学習則の妥当性を実験的に証明するものである.

 2005年度の活動記録

 2004年度の活動記録


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