Evolutionary role of vertical body posture on primate cortical information processing and motor command

垂直身体姿势对灵长类皮层信息处理和运动指令的进化作用

• 批准号: 22KF0401
• 负责人: 入來 篤史
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0401/
• 关键词: 二次体性感覚皮質; 一次運動皮質; コモンマーモセット; ニホンザル; 自己-環境相互作用; 行動自動分節化; 姿勢(体軸)転換; 把持運動

第二体性感覚皮質は、触覚に加え視・聴・平衡覚を統合して『環境世界の中の自己』を表象したとの想定のもと、座り・立つことで体軸が直立して空間情報処理が複雑化したのちに一次運動皮質を介した道具使用等による身体と環境との相互作用によって知性を創発させた霊長類脳の特性に注目し、ヒト高次脳機能の進化メカニズムの解明に以下の３つの観点から挑む：１）実験室内での神経生理学解析による仮説立案、２）大規模群飼育施設内での自由行動解析技術の開発、３）野生棲息環境を対象とした仮説検証。具体的には、霊長類の野生棲息環境での認知行動パタンに関する生態的視点を参照しつつ、下記２種類の研究軸に沿った具体的な認知行動および神経活動データの計測・解析を行った。第1軸：大規模飼育施設内で自由に社会行動を行うコモンマーモセットの行動監視システムで収録されたビデオ映像をもとに、手動でラベル付けされた身体部分と行動のデータセットの定量化、行動自動分節化、社会的相互作用などの検討を行なった。第2軸：姿勢操作や仮想現実装置による人工映像により、身体と環境の関係を変化させたときの第二体性感覚皮質神経活動パタンを総合して、自己－環境相互作用の原理を推定するために、実験室内でのニホンザルの座位および四足歩行姿勢での把持運動能力特性を評価するための実験装置や、大脳皮質の電気刺激・神経活動記録装置を開発して、サルに課題を訓練したのちに電気生理学的実験を開始した。

Based on the assumption that the second somatosensory cortex has integrated vision, hearing, and balance in addition to touch, representing the self in the environmental world, we focus on the characteristics of the primate brain, which has raised the body axis upright when sitting and standing, making spatial information processing more complicated, and then, after interacting with the body and environment through the use of tools via the primary motor cortex, we will challenge the evolution mechanism of human higher brain function from three观点：1）在实验室中使用神经生理分析的假设计划，2）在大型群体育种设施中发展自由行动分析技术，以及3）针对野生栖息地的假设验证。具体而言，我们沿着以下两种研究轴测量和分析了特定的认知行为和神经活动数据，指的是灵长类动物野生栖息地中认知行为模式的生态观点。轴1：根据在大型繁殖设施中自由执行社会行为的行为监视系统中记录的视频素材，我们研究了对手动标记的身体部位和行为数据集，自动行为分段和社交互动的量化。轴2：为了通过结合第二个体感的皮质神经活动模式来估算自我环境相互作用的原理，当身体与环境之间的关系通过姿势操纵和虚拟现实设备改变了环境之间的关系，我们开发了一种实验性的设备，以评估日本型和四型刺激性和四型刺激性和四个型号的刺激性的抓地力特征大脑皮层的神经活动记录装置。在训练猴子的任务后，我们开始了一个电生理实验。

项目成果

エクス＝マルセイユ大学(フランス)

艾克斯-马赛大学（法国）