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Investigation of single-neuron arithmetic

单神经元算术研究

基本信息

批准号：
22K07322
负责人：
奥山澄人
金额：
$ 1.91万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07322/
关键词：
数的認知 numerosity 演算

项目摘要

本研究の目的は数的演算に関わる神経機構を同定し、その表現様式を明らかにすることである。数的演算課題遂行中のサルの背側運動前野より単一神経細胞活動を記録し、１２５個の演算関連細胞を同定することができた。演算を表現する細胞の表現様式として、演算専属的に足し算、引き算をコードしている可能性(演算専属細胞仮説)、あるいは既存のシステムを再利用して、演算のコードをしている可能性(リサイクル仮説)を検討した。その結果、演算関連細胞の８1％が時系列の中で演算情報と手の左右の情報を共にコードしていることが分かった。一方、演算専属細胞は１３％にすぎず、リサイクル仮説を支持する結果であった。多くの演算細胞が時系列で演算から手の左右、手数にコードを変えていることが分かった。この結果を受けて、さらに足し算、引き算の演算と手の左右の情報の結びつきがランダムであるのか、偏りがあるのかを検討した。演算と手の左右の情報を同時にコードしている演算細胞を解析した結果、右手関連細胞では過半数の細胞が足し算をコードし、左手関連細胞では過半数の細胞が引き算をコードしていることがわかった。これは大きい数が右、小さい数が左という、メンタルナンバーラインを彷彿させる結果であり、興味深い結果である。人間のfMRIの研究では右の眼球運動に関わる脳活動から足し算、左の眼球運動関連活動から引き算を予測できるとする過去の報告があり、同様の予測がサルの運動前野の細胞活動でも可能であるか、引き続き検討したい。

The purpose of this study is to clarify the relationship between the number of calculations and the behavior of the brain. A single neuron activity was recorded in the dorsal motor field during the calculation of the number of tasks, and 125 calculation-related cells were simultaneously recorded. The expression of the algorithm is discussed in terms of expression, calculation, possibility of introduction (calculation), possibility of reuse of the existing algorithm, possibility of introduction (calculation) 81% of the results and calculations are related to the information in the middle of the series and the information in the left and right of the series. The results of this study showed that 13% of the patients were from the same group. Multi-calculation cell time series calculation: hand left and right, hand number: hand right and hand number: hand number: hand number The result of this is that the calculation is complete, the calculation is complete, and the information on the left and right is incomplete. The information of left and right hand is analyzed simultaneously, and the result of analysis is that the right-hand related cells are more than half of the cells in the left hand related cells. For example, if the number of words is large, the number of words is small, the number of words is small, the Human fMRI studies include the prediction of right and left eye movement-related activities, as well as the prediction of cell activity in the premotor field.