研究項目A01

A01-1 脳内身体表現の変容を促す神経機構

研究概要

本項目は,運動制御や身体認知に関わる脳内身体表現と,その変容を促す神経機構を,脳活動の計測と介入を通して探る.我々は,脳内身体表現は身体構造を反映し,構造の変化に応じて,運動主体感・身体保持感などの身体意識の変化を伴いながら,ゆっくり変容すると仮説する.村田らによると,前頭-頭頂ネットワークは,身体意識の鍵を握り,脳内身体表現の本体である可能性が高い.本課題では,ヒトやサルを対象に,大木らが作る仮想現実で感覚フィードバックに時間・空間バイアスを加え,脳内身体表現の変化を促す実験を行い,このネットワークの活動変化を調べる.フィードバックの時間遅れは身体意識に影響を与え,脳内身体表現の変容をもたらすと考えられる.また,今水らは仮想現実で関節角度にバイアスを加え,脳内身体表現が変化することを行動データから推定している.これらのバイアス下で感覚運動システムが健全に働くようになる過程を,今水と前田が非侵襲計測,村田が神経細胞記録で調べ,想定される脳内身体表現の変化,身体意識の変化,感覚を予測する内部モデルの変化と脳活動の対応関係を通して,脳内身体表現とその変容をもたらす神経機構を,前頭-頭頂ネットワークの中で位置付ける.その結果をもとに,B01 項目と共同で,脳内身体表現とその変容を促す機構をfast/slow dynamics の枠組みでモデル化する.特定の脳領域や脳結合に磁気刺激やニューロフィードバックで介入,モデルの特定要素の機能を阻害/促進したときの行動の変化を調べ,モデルの検証を行うとともに,脳活動と行動の因果関係を解明する.加えて,A02/B02 項目と共同でデコーディング法を用い,脳内身体表現マーカーを取得できる脳部位を探索,C01/C02 項目と共同で,その部位の活動を指標とした脳への介入や仮想現実アバターの最適化を行い,身体認知・運動機能のリハビリテーションに応用する.

研究組織

imamizu

今水 寛
IMAMIZU, Hiroshi

    • 研究代表者 今水 寛(東京大学 文学部 教授)
    • 研究分担者 村田 哲(近畿大学 医学部 准教授)
    • 研究分担者 大木 紫(杏林大学 医学部 教授)
    • 研究分担者 前田 貴記(慶應義塾大学 医学部 講師)
    • 連携研究者 渋谷 賢(杏林大学 医学部 助教)
    • 連携研究者 小川 健二(北海道大学 文学部 准教授)
    • 連携研究者 浅井 智久(NTT コミュニケーション科学基礎研究所 研究員)
    • 連携研究者 沖村 宰(慶応義塾大学 医学部 特任助教)
    • 連携研究者 山下 祐一(国立精神・神経医療研究センター 神経研究所 疾病研究第七部 室長)
    • 連携研究者 繁桝 博昭(高知工科大学 情報学群 准教授)
    • 連携研究者 門田 宏(高知工科大学 総合研究所 脳コミュニケーション研究センター 准教授)
    • 連携研究者 山下 真寛(ATR認知機構研究所 認知神経科学研究室 研究員)
    • 連携研究者 蔡 暢(ATR認知機構研究所 認知神経科学研究室 研究員)
    • 連携研究者 大畑 龍(学術振興会・東京大学大学院人文社会系研究科/東京大学 文学部 学振特別研究員)