Neural mechanisms of "brain timer"

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異種感覚刺激を用いた時間弁別課題では、引き続いて呈示する２つの時間長のそれぞれを視覚刺激と聴覚刺激のいずれかで示すので、それらの組み合わせは、視覚－視覚、視覚－聴覚、聴覚－視覚、聴覚－聴覚の４パターンとなります。実験の結果、その４つのパターンのうち、聴覚－聴覚だけ他のパターンに比べて正答率が低く、聴覚刺激より視覚刺激の方が時間長の計測がしやすいことがわかりました。この課題を遂行中に前頭前野のニューロン活動をシングルユニットレコーディング法で計測しました。その結果、時間長の呈示期間と１番目の時間長呈示後の遅延期間では、時間長を呈示する刺激で視覚か聴覚のどちらかに、それから刺激の順序で１番目か２番目のどちらかに選択的に応答するニューロンが多数あることを見出しました。その一方、２番目の時間長の後の遅延期間では、感覚種によらず１番目の時間長が長いか短いか応答するニューロンが半数近くを占めました。これらの結果から、前頭前野ニューロンはタスクの前半では感覚種別の時間計測を行い、タスクの応答に向けては感覚種によらない情報統合を行っていることがわかりました。また、３つの時間長カテゴリを区別し予め対応付けされた時間長を生成する時間弁別課題では、短い時間長は0.8秒、中間の時間長は1.6秒、長い時間長は3.2秒としてCueで視覚刺激で提示しました。Cueが短い時間長であれば、生成は長い時間長（3.2～4.8秒）を生成すると正解で、Cueが中間の時間長に対しては1.6～3.2秒の時間長生成を、Cueが短い時間長では0.8～1.6秒の時間長生成を正解としました。実験の結果、背外側前頭前野は時間計測に、内側運動前野は時間生成に関わっていることがわかり、研究成果について2022年度に学会発表を２件行いました。