大脳メタ記憶神経回路の解明：光遺伝学による内省の因果的制御

阐明大脑元记忆神经回路：利用光遗传学进行内省的因果控制

• 批准号: 17H06161
• 负责人: 宮下 保司
• 金额: $ 133.95万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research (2018-2021)Juntendo University (2017)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-05-31 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17H06161/
• 关键词: 認知神経科学; 磁気共鳴機能画像法; 霊長類; メタ記憶; 光遺伝学; 磁気刺激法; 記憶

前年度から開始した松崎研究室との共同研究は順調に進捗し、マーモセットにおける高次認知課題を用いた初期の成果が得られ、1年以内には論文発表の見込みである。ヒトを被験者とした渡部博士のfMRI解析も順調に進捗し初期の成果が得られつつある。また、ArchTを用いる抑制的光遺伝学的介入の新規方法を論文発表した（Setsuie et al., iScience 2020）：in vivoにおいては、in vitro における最適波長である532nmではなく、594nmのレーザー光照射が最も広範囲の大脳皮質を活性化できることを見出した。この結果は、サルの光遺伝学実験において、オプシン分子活性化波長とヘモグロビン等の脳内吸光分子の吸収波長の両方を最適化することが重要であることを示している。本研究において既に同定した大脳前頭葉の複数領域は、記憶の種類毎に特異的に機能するメタ記憶読み出し領域であるが、これらから統一的な確信度判断を導くプロセスの解明のためにマカクサルを用いたfMRI解析を進めてきた。その結果、大脳後下頭頂葉(pIPL)が、読みだされたメタ記憶情報を統合してメタ判断を下す中心部位であることを見出した。更にpIPLから背側前帯状皮質(dACC)へと送られる信号が最終的な行動へと導くことも明らかになった（Miyamoto, Setsuie, Miyashita, in revision 2021）。以上のように2019年度までの実験・研究は順調に進捗した。しかし、2020年2月以降のCOVID-19の影響は大きく、集中的なまとめ実験を行うべき2020年度の研究遂行が困難に直面し、2021年度においても研究遂行の為の十分な実験研究環境を整備することが困難であると考えられた為、2021年度における本基盤（S）研究費投入は妥当性を欠くと判断し、2021年度研究費申請を辞退することとした。

The joint research of Matsuzaki Research Office started in the previous year, and the initial results of high-level cognitive research were obtained. The paper was published within one year. Dr. Watanabe's fMRI analysis was carried out in order to improve the initial results. A new approach to the intervention of optical genetics for the suppression of radiation and radiation is presented (Setsuie et al., iScience 2020): In vivo, in vitro, the optimal wavelength is 532nm, 594nm, and the optimal wavelength is 594nm. The results show that it is important to optimize the absorption wavelength of light absorbing molecules such as the wavelength of molecular activation and the wavelength of light absorption. This study focuses on the identification of multiple areas of the anterior lobe, the types of memory, and the functions of the anterior lobe. The result is that the lower parietal lobe (pIPL) of the brain is integrated into the central part of the brain. pIPL, dorsal anterior cortical cortex (dACC), and dACC signals are transmitted to the final action (Miyamoto, Setsuie, Miyashita, in revision 2021). As a result of the above, the actual research in 2019 is progressing in an orderly manner. The impact of COVID-19 since February 2020 is large and concentrated. The research implementation in 2020 is difficult to face. The research implementation in 2021 is very difficult to prepare for. The research environment in 2021 is difficult to determine. The research expenditure in this base (S) is not appropriate. 2021 research fee application dismissed

项目成果

Beyond memory circuit: Origins of metamemory and retrospection in the primate.

超越记忆回路：灵长类动物元记忆和回顾的起源。

• 发表时间: 2019
• 作者: Tamura;K.;Takeda;M.;Setsuie;R.;Tsubota;T.;Hirabayashi;T.;Miyamoto;K.;and Miyashita;Y.;Miyashita Yasushi;Miyashita Yasushi
• 通讯作者: Miyashita Yasushi

Causal role of the frontopolar cortex for metacognitive judgement on non-experienced.

额极皮层对无经验者元认知判断的因果作用。

• 发表时间: 2018
• 作者: Miyamoto Kentaro;Setsuie Rieko;Osada Takahiro;Miyashita Yasushi
• 通讯作者: Miyashita Yasushi

MRI-based visualization of rTMS-induced cortical plasticity in the primary motor cortex

• DOI: 10.1371/journal.pone.0224175
• 发表时间: 2019-10
• 期刊: PLoS ONE
• 影响因子: 3.7
• 作者: K. Tamura;Takahiro Osada;Akitoshi Ogawa;Masaki Tanaka;A. Suda;Y. Shimo;N. Hattori;K. Kamagata;M. Hori;S. Aoki;Takahiro Shimizu;H. Enomoto;R. Hanajima;Y. Ugawa;S. Konishi

理化学研究所脳神経科学研究センター高次認知機能動態研究チーム

RIKEN神经科学研究中心高等认知功能动力学研究小组

Necessity of the posterior parietal cortex in response inhibition revealed by fMRI and TMS

fMRI 和 TMS 揭示后顶叶皮层在反应抑制中的必要性

• 发表时间: 2019
• 作者: Osada T;Ohta S;Ogawa A;Tanaka M;Suda A;Kamagata K;Hori M;Aoki S;Shimo Y;Hattori N;Shimizu T;Enomoto H;Hanajima R;Ugawa Y;Konishi S
• 通讯作者: Konishi S