※所属先・職名は平成 25 年 4 月 1 日現在【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】（２）さらにもう一つの課題として、社会性を作るのに必須であるミツバチのカースト分化と遺伝子のメチル化

池田 隆

に関する研究も行なった。
DNA のメチル化酵素がカースト分化に重要であること

Takashi Ikedaが示唆されているが、具体的にどのような遺伝子のどの部位がメチル化されているかに関する情報はほとんどな

現所属：京都大学 iPS 細胞研究所 特定研究員い。そこで、カーストや発生段階特異的な発現パターン

玉川大学在籍期間：2007 年 4 月～ 2010 年 3 月（GCOE 研究員：2008 年 10 月～ 2009 年 3 月）
担当指導教員：佐々木 哲彦、佐々木 正己
研究テーマ：バキュロウイルスを用いたセイヨウミツバ
チへの遺伝子導入法の開発
キーワード：ミツバチ、バキュロウイルス、遺伝子導入、を示す Hexamerin110 遺伝子全体のメチル化状態を解析し、この遺伝子が発生段階、カーストによりそれぞれ特徴的なメチル化パターンを示していることを見いだした。
■グローバル COE 終了後の研究予定
細胞はそれぞれの性質（分化状態＝種類）ごとにグロエピジェネティクス、カースト分化

ーバルな遺伝子発現や、エピジェネティック状態が異なっている。“ どのような最上流転写因子（群）が ”“ どのような仕組みで ” その状態を作り出し、維持しているのか■グローバル COE 期間中の研究活動
セイヨウミツバチは、優れた記憶・学習能力を持ってについて、現在研究を行っており、細胞が多様な性質をいる。また、高度な社会性（真社会性）をもち、カース

生み出す根本的な分子メカニズムの解明を目指している。

トごとに全く異なる形態や行動をとっている（カースト■研究活動業績

内でも分業があり、それぞれのタスクが決まっている）。 論文 （公刊論文・学術雑誌）
これらを可能にする体内（脳内）で DNA レベルで起こ

1. Takashi Ikeda, Seiichi Furukawa, Jun Nakamura, Masami
Sasaki, Tetsuhiko Sasakiっていることと、行動をつなげる分子メカニズムに関してはほとんど明らかになっていない。セイヨウミツバチ
はゲノム DNA の全塩基配列が明らかにされており、ヒL.（Journal of Insect Science, 2011 年 11, 74）
2. Takashi Ikeda, Jun Nakamura, Seiichi Furukawa, Panuan
Chantawannakul, Masami

トと共通の遺伝子も数多く持っていることがわかっておSasaki, Tetsuhiko Sasaki

Transduction of baculovirus vectors to queen honeybees, Apis

り、このモデル昆虫を用いて研究することで、人間の行動を司る分子基盤の理解にもつながる。しかし、遺伝子

CpG methylation in the hexamerin

110 gene in the European honeybee Apis mellifera

mellifera L.（Apidologie, 2011 年 42 巻 461-471 頁）
3.

Takahiro Kagami, Seiichi Furukawa, Takashi Ikeda, Masaru Hojo,
Jun Nakamura, Masami Sasaki, Tetsuhiko Sasaki Expression

機能解析の方法が乏しいことなどがミツバチで遺伝子レ

of slit homolog 1 and major royal jelly protein 7 genes in the

ベルの研究を進めるために大きな障壁となっており、理brain of the European honeybee, Apis mellifera L.（Tamagawa

解はあまり進んでいない。

University Research Review, 2010 年 16 巻 11-18 頁）（１）そこで、バキュロウイルスを利用したセイヨウミ
ツバチへの遺伝子導入法の開発を行なった。ポリヘドリ

学会等発表＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 池田隆、古川誠一、中村純、佐々木哲彦 セイヨウミツバチ
Hex 110 遺伝子のメチル化の解析（第 54 回日本応用動物昆

ン遺伝子の ORF 部分を EGFP 遺伝子に置き換えたウイルスを作製し、女王バチの蛹にインジェクションしたと
ころ、インジェクション部位周辺で EGFP タンパク質の

虫学会大会

千葉

2010 年 3 月）

2. 古川誠一、池田隆、佐々木正己、佐々木哲彦 セイヨウミツバ
チの AMPA 受容体サブユニット遺伝子の単離（第 54 回日本
応用動物昆虫学会大会

発現が確認された。また、インジェクションされた蛹千葉

2010 年 3 月）は成虫にまで発生し、成虫脱皮後も外来遺伝子（EGFP） 活動実績
は発現し続けていた。ウイルスがミツバチの中で感染を•拡大し続ければ、その毒性が問題になると思われるが、実際感染はそれ以上拡大することはなかった。なお、このウイルスベクターは働きバチでも同様に働いた。
女王バチへの遺伝子導入は、遺伝子組み換えミツバチの作製に必須であり、今回の結果はその第一歩である。また、感染の組織嗜好性があるためまだ改善が必要であるが、一過性の遺伝子導入であっても、今回開発したバキュロウイルスベクターをもちいた方法は、遺伝子機能解析に向けた大きなツールとなりうる。

156

玉川大学 COE 若手の会談話会第 41 回において講演「バキュロウイルスを利用したミツバチへの遺伝子導入法の開発」（2008 年 12 月）
共同研究実施状況
バキュロウイルスを利用したミツバチへの遺伝子導入法の開•発に関して、Chiang Mai 大学の Chantawannakul 博士と共同研究を行った。

ら取り組んでいる。本研究は、④神経科学基礎の立場か【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

ら知（記憶・学習）と情（感情）のメカニズム解明を目

井出 吉紀

指すものであり、本研究の知見から情（感情）により知（記
憶・学習）が強化され、情（感情）により一度固定されYoshinori Ide

た記憶が脳内で想起されることが明らかとなり、本学のグローバルＣＯＥに貢献できたと考えている。

現所属：脳科学研究所・科研費研究員■グローバル COE 終了後の研究予定

玉川大学在籍期間：９年間

現在、これまでの音と両足電気刺激による恐怖条件付（GCOE 研究員：2008 年 10 月～ 2010 年 3 月）
指導担当教員：相原

けに光刺激を加えた２次条件付け課題に取り組み、計測

威

領域もこれまでの聴覚野に加え、視覚野、体性感覚野の研究テーマ：連合学習により聴覚野に生じる可塑的変化

計３領域同時計測を試み、２次条件付け時の視聴覚情報の光計測とその神経メカニズムの研究の統合について調べ、既にいくつかの新しい知見を得てキーワード：大脳皮質聴覚野、可塑性、古典的条件付け、いる。今後は、大脳皮質のみならず、記憶の場として重光計測

要な海馬や扁桃体へ広げ、また計測技術も光計測だけでなく、ユニットレコーディングなど幅広くチャレンジし■グローバル COE 期間中の研究活動
音と電気刺激による恐怖条件付けは情動記憶の研究でていく。本研究を通じて、記憶のメカニズムの解明ならよく用いられている。恐怖条件付けにより聴覚野細胞のびに、現代人の心の問題、特にトラウマなど心的外傷の周波数受容野が変化し訓練周波数への同調が強くなり、治療に貢献できればと考えている。

また一次聴覚野の訓練周波数に対応する領域が拡大する■研究活動業績など、このパラダイムを用いた聴覚野可塑性の研究も多論文 （公刊論文・学術雑誌）
1. Yoshinori Ide, Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns,

く行われている。しかしながら、上記の研究を含めたこ

Guy Sandner, Minoru Tsukada and Takeshi Aihara “Fear

れまでの国内外の研究は、条件付け後、音刺激の提示→

Conditioning Induces Guinea Pig Auditory Cortex Activation

電気刺激を想起→恐怖反応という一つのアプローチしかby Foot Shock Alone” Cogn Neurodyn 7 (2013) 67-77.
2. Yoshinori Ide, Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns,

試みられていないのが現状である。一方、本研究では通Minoru Tsukada and Takeshi Aihara

常我々が A と B という２つの事柄を連合学習し、それ“Integration of Hetero

Inputs to Guinea Pig Auditory Cortex Established by Fear

らを想起する際、A から B を連想し想起することも、逆Conditioning” Advances in Cognitive Neurodynamics III.
Amsterdam, The Netherlands: Springer (2012) 765-771.

に B から A を連想し想起することも可能であることに

3. Yoshinori Ide, Takashi Miyazaki, Johan Lauwereyns, Guy

着目し、音と電気刺激による連合学習において、両足電

Sandner, Minoru Tsukada and Takeshi Aihara “Optical

気刺激により音情報が想起され、聴覚野に応答が生じる

imaging of plastic changes induced by fear conditioning inのではないかという予測の下、両足電気刺激に対する聴

the auditory cortex”

Cogn Neurodyn 6 (2012) 1-10.

4. Yoshinori Ide, Johan Lauwereyns, and Minoru Tsukada

覚応答を光計測法で調べた。その結果、まず一次聴覚野“Optical Imaging of Plastic Changes Induced by Fearの訓練周波数に対応する領域が短期間の訓練で拡大する

Conditioning in the Auditory Cortex of Guinea Pig” Lecture

ことを光計測法により見出した (Ide et al. 2012)。また、
音と両足電気刺激による学習を行っていない個体では両Notes in Computer Science, Springer, 5506 (2009) 416-422.
学会等発表

足電気刺激に対する聴覚野の応答が観測されなかった＜国際会議＞

が、学習を行った個体では応答が観測され、その時の応1. Yoshinori IDE, Muneyoshi Takahashi, Johan M. Lauwereyns,
Minoru Tsukada, and Takeshi Aihara “Act ivat ion of

答領域を調べると訓練周波数の音に対する応答領域と高Guinea Pig Auditory Cortex Induced by Foot Shock Alone

い相関（相関係数：0.8）があり、以上の結果から訓練

after Fear Conditioning” The Society for Neuroscience,

周波数の音に関する音情報が想起されている可能性が示

Neuroscience2011, 693, Nov. 15, Washington DC, 2011

唆された (Ide et al. 2013)。さらに、この聴覚野応答に

2. Yoshinori IDE, Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns, Guy

アセチルコリンが関与していることを見出した。本学のSandner, Minoru Tsukada, and Takeshi Aihara “The Influenceof Fear Conditioning on Activation of Guinea Pig Auditory

グローバルＣＯＥプログラムは「社会に生きる心の創成」

Cortex in the Absence of Sound” 8th IBRO World Congress ofをテーマに掲げ人間の心に焦点を絞り、「知（記憶・学習）」、「情（感情）」、「意（意思決定）」のメカニズムのNeuroscience, IBRO2011, B279, July 15, Florence, 2011
3. Yoshinori IDE, Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns,
Minoru Tsukada, and Takeshi Aihara

解明に力を注いでいる。本学ではその実現のため、①経“Integration of Hetero

Inputs to Guinea Pig Auditory Cortex Established by Fear

済②倫理観③友愛④神経科学基礎の４つのアプローチかConditioning” The 3rd International Conference on Cognitive157

Neurodynamics, ICCN2011, P39, June 10, Niseko, 2011
4. Yoshinori IDE, Minoru Tsukada, and Takeshi Aihara “Opticalimaging of plastic changes induced by fear conditioning
in the auditory cortex” The Society for Neuroscience,
Neuroscience2010 , 169.9, Nov. 14, San Diego, 2010
5. Yoshinori IDE, Jan LAUWEREYNS, Guy SANDNER, and Minoru
TSUKADA “Optical Imaging of Plastic Changes Induced by
Fear Conditioning in The Auditory Cortex of Guinea Pig”
Dynamic Brain Forum 2009 (DBF ’09), March 2-4, Atami,
2009
6. Yoshinori IDE, Jan LAUWEREYNS, and Minoru TSUKADA“Optical Imaging of Plastic Changes Induced by Fear
Conditioning in The Auditory Cortex of Guinea Pig” 15th

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研究の指導。学内外での研究発表の指導。
2010 年 8 月、SSH 生徒研究発表会（文科省 /JST 主催）にてポスター発表特別賞（全国 118 校中第 3 位）
2010 年 3 月、第３回つくば生物研究コンテスト高校生の部
ポスター発表 銀賞
2012 年 3 月 27 日、高校生体験理科教室「コミュニケーショ
ンする脳！？」にて講師担当
内容：コース４．「脳に記憶を書きこもう＜神経生理・海馬ス
ライス＞」を担当。

• （玉川大学脳科学研究所、文部科学省科学研究費補助金 新学術

領域研究「ヘテロ複雑システムによるコミュニケーション理International Conference on Neural Information Processing

解のための神経機構の解明」、「予測と意思決定の脳内計算機of the Asia-Pacific Neural Network Assembly (ICONIP-2008)

構の解明による人間理解と応用」主催）

November 25-28, 2008, Auckland, New Zealand＜国内会議＞

1. 相原威、酒井裕、藤井聡、塚田稔、井出吉紀「異なる入力情報の相互作用による自己組織化メカニズムの解明」新学術領域研究「ヘテロ複雑システムによるコミュニケーション理解のための神経機構の解明」平成 24 年度 第２回全体会議、12月 20 日、東大・駒場、2012
2. Yoshinori IDE, Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns,
Minoru Tsukada, and Takeshi Aihara “Integration of Different
Sensory Modalities in the Auditory Cortex Established by
Fear Conditioning” The 34st Annual Meeting of the Japan
Neuroscience Society (Neuro2011), September 14-17,
Yokohama, 2011
3. Yoshinori Ide, Minoru Tsukada, Takeshi Aihara “Opticalimaging of plastic changes induced by fear conditioning in theauditory cortex” Joint Tamagawa-Keio-Caltech Lecture Course
on Neuroeconomics, 40, September 8-10 (Keio University),2010
4. Yoshinori Ide, Minoru Tsukada, Takeshi Aihara “Optical
Imaging of Plastic Changes Induced by Fear Conditioning in
The Auditory Cortex” The 33st Annual Meeting of the Japan
Neuroscience Society (Neuro2010), September 2-4, Kobe,2010
5. 井出吉紀、塚田稔、相原威「モルモット聴覚野におけるボト
ムアップ・トップダウン情報の相互作用」包括型脳科学研究推進支援ネットワーク 夏のワークショップ、7 月 27-30 日、札幌、2010
6. Yoshinori Ide, Jan LAUWEREYNS, Guy SANDNER, Minoru
Tsukada ”Optical imaging of plastic changes induced by fear
conditioning in the auditory cortex of guinea pig” The 31st
Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, July 9-11,
Tokyo, 2008
＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 井出吉紀 , 塚田稔「恐怖条件付けによりモルモット聴覚野に生じる可塑的変化の光計測」、聴覚研究会、11 月 28 日―29 日、豊橋、2008
外部資金獲得状況
連合学習により聴覚野に生じる可塑的変化の光計測とその神••

サーチ脳科学にて講師担当
内容：心理学・電気生理学・動物行動学に関する講義と実験 /経メカニズムの研究 , 平成 21-22 年度科学研究費補助金 , 若手研究 (B) , 日本学術振興会 , 3,120 千円 , 2009-2011.

その他の特筆すべき成果
2009–2011 年、SSH（スーパーサイエンスハイスクール）リ•158

【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

伊藤 岳人
Takehito Ito

で、心変わりの神経メカニズムを解明することを目的とした。
実験課題の各トライアルは、１回目の選好判断課題、
受動的な視線操作、２回目の選好判断課題より成る（図１）。選好判断課題では、画面に２つの顔が繰り返し提示され、被験者は５回の内に２つの顔からより好みの顔分子神経を選択する。また、選好判断における選択の変化（心変イメージング研究プログラム博士研究員

わり）は非常に起こりにくいため、2003 年に下條らに玉川大学在籍期間：2010 年 5 月〜 2013 年 3 月

よって報告された視線操作法を用いた。この操作法では、指導担当教員：下條 信輔、松田 哲也

１回目の被験者の選好判断と異なる顔を選択するように

研究テーマ：認知心理学実験と fMRI 実験によるバイアスをかける。具体的には、１回目の選好判断で選

現所属：放射線医学総合研究所

高次脳機能の神経基盤の解明研究択しなかった顔の呈示時間を 900 ミリ秒、選択した顔の呈示時間を 300 ミリ秒とした。また、課題をランダムにするため、全トライアル中 40% のトライアルでは、■グローバル COE 期間中の研究活動

１回目の選好判断課題が終了した後、視線操作と２回目

1. 顔の選好意思決定過程における心変わりの神経基盤の選好判断課題をスキップし、次のトライアルへと進むの解明ようにした。

我々は日常生活の様々な局面において多様な選択を迫MRI データの解析結果を、図２に示す。図２では、られ、その都度意識的であれ無意志的であれ選択、つま

１回目の選好判断で選択した顔を face A、選択しなかっり意思決定を行っている。認知心理学の進歩により、ヒた顔を face B とし、各 MRI データは選択が変わらなか

トの意思決定の神経基盤はその大部分が明らかとされてった場合は、Avs.B コントラストを示し、選択が変わっきた。しかしながら、これまでの認知心理学研究においた場合は Bvs.A コントラストを示す。また、被験者がボては、その意思決定がその場限りの一時的なものである

タンを押して顔の選好判断をしたサイクルを late cycleのか、あるいはある一定の永続性を持ったものであるのとし、その直前のサイクルを early cycle とする。選択かの議論はほとんどなされていない。我々は日常的な経が変わらない場合、１回目、２回目の選好判断の early験から、一度ある選択をしたとしても、その後選択を他

cycle においては、被験者が選択する顔を見ているとき方へ変えることがしばしばあることを知っている。意思に尾状核は顕著な活動を示し、これは被験者が選択した決定の神経メカニズムの大部分が解明された一方で、こ顔と尾状核が相対的により魅力的であると判断した顔がのような選択の変化、つまり心変わりが起こる神経メカ

一致していることを意味する。一方で、選択が変わる場

ニズムについてはほとんど議論されてこなかった。そこ

合では、１回目の選好判断において尾状核は Bvs.A コン

で本研究では、顔の好みを判断する二者択一の選択課題

トラストで高い活動を示しており、これは１回目の選好（選好判断課題）を遂行しているときの被験者の脳活動

判断では尾状核がより魅力的と判断した顔と被験者の選を撮像し、被験者の行動選択に基づき、選択の変化が起択が一致しないことを意味している。しかしながら、ここるときと起こらないときの脳活動を比較検討することの尾状核の活動は２回目の選好判断の early cycle まで
持続し、その後被験者は尾状核が高い活動を示したほうの顔を選択した。これらの結果から、１回目の選好判断において、尾状核はどちらかの顔に対し顕著な活動を示
し、被験者の選好判断が一致した場合には選択の変化は起こらない。しかしながら、１回目の選好判断で尾状核

図１. 実験課題； 各トライアルは１回目の選好判断課題、視線操作、
２回目の選好判断課題より成る。タスクをランダムにするため、１回がより魅力的であると判断した顔と被験者の選択が一致しない場合があるが、そのような場合であっても、２回目の選好判断課題の後、全トライアル中 40% のトライアルで視線操

目の選好判断で尾状核が高い活動を示した顔と被験者の作と２回目の選好判断課題をスキップするようにした。１回にの MRI

選択が一致することが分かった。

スキャンで 40 トライアル行い、各被験者２スキャン行った。選好判
断課題では、画面に二枚の顔が交互に提示され、被験者はボタンを押して、より好みの顔を選択する。それぞれの顔は最大で５回まで提示され、被験者は５回以内に選択をする。

また、先行研究により、ヒトが魅力的な顔の判断するときには、眼窩前頭皮質と海馬に活動に強い相関が見られることが報告されており、本研究でも同様の解析を行159

図２. 選択が変わらない場合（上）と変わった場合（下）の尾状核、海馬、および眼窩前頭皮質の活動の経時変化； １回目の選好判断で被験者が選んだ顔を face A とし、選ばなかった顔を face B と表記する。
選択が変わらなかった場合の賦活画像はface A vs. face B コントラストを、また変わった場合は face B vs. face A コントラス
トを示す。矢印は、各領域のピークボクセルを示す。また、青および赤丸は、眼窩前頭皮質と海馬の活動に相関が見られた領域を示す。

った。その結果、選択が変わらない場合には、１回目の記技能検定試験 1 級を有していなければ採用されない。

選好判断において、２つの部位に顕著な活動の相関が見られた（図２青丸、B、
C）。一方で選択が変わる場合には、１回目の選好判断において２つの部位に活動の相関は見られないが、２回目の選好判断において強い相関が見られた（図２赤丸、E、F）。
これらのデータより、心変わりが起こる神経メカニズ

図４. 日本語の原文 (A) と速記の比較 (B)ムは以下のように考えられる。２つの顔からより好みの顔を選ぶ際、初見で尾状核は一方の顔に対して顕著な活速記１級者は１分間に 540 ～ 600 音節程度の文字の動を示し、より魅力的な顔を判断している。その後、眼書き取りが可能であり、一般人が 90 ～ 100 音節程度に窩前頭皮質と海馬の活動の強い相関を伴ったのち被験者留まることと比較すると、その技術レベルの高さを窺いが選好判断を行った場合、心変わりは起こらない。一方

知ることは容易である。人が音声を聞き文字に落としてで、尾状核の活動と一致しない方の顔を選択してしまう

いく過程は複数のプロセスに分けられる；1. 音声を認識ことがあるが、このような場合でも、尾状核の活動に表する、2. 頭の中で音声を文字へ変換する、3. 変換され象されるように潜在的レベルに留まっていた情報が、眼た文字イメージを筆記具で書記する。音声認識では聴覚

窩前頭皮質と海馬の活動に強い相関として顕在的レベル野の関与が考えられるが、１分間に 600 音節という話まで到達することで、被験者は尾状核がより魅力的であ速は話の内容を理解するだけでも極めて困難な速さであると判断した顔を選択するようになる。別の言い方をすり、速記者では一般人よりも音声認識力が向上している

れば、初見における尾状核の活動を見れば、将来的に被ことが推測される。また、同様に文字へと変換する過程

験者がどちらの顔を選択するかを予想することができにおいても同様のことが考えられる。つまり、一般人とる。また、心変わりが起こる場合においてのみ、前帯状比較して膨大な情報量に対して、正確に速記符号に変換

皮質など decision conflict を表彰する部位において、広していかなければならない。さらに、書記過程において範囲に渡り強い活動が見られることから、心変わりはも瞬時の判断は非常に重要であり、日本語では同音異義

decoding error による可能性も考えられる。

語が多数存在し、当然のことながら書記ミスの訂正を行

2. 速記技能習熟者の神経メカニズム解明

うだけの時間的余裕がないことを考慮すると、速記者は速記とは速記符号とよばれる専用の符号を用いて、話常にどの単語が最適であるかを話の流れの中から瞬時に者の言葉を即座に書き記していく、極めて高い技術を有判断できる能力を要求される。速記者のインタビューをする筆記術である（図４）。主に国会や法廷などで広く参考すると、これらすべてのプロセスをほぼ潜在レベル

使われており、特に衆参両院では、文部科学省認定の速で処理している点も非常に興味深い事実である。

160

なお、“ 空書 ” 条件のデータは解析上問題があったため、以上を、まとめると、速記１級者においては、様々な以下の結果から除外してある。

運動制御ネットワーク、あるいは情報処理ネットワーク
が一般人よりも高度に精錬、あるいは熟達化されており、速記者の特異的な運動技術を支持する神経基盤を解明

それにより高度な速記術が支持されていると考えられするため、速記者と一般人の fMRI データの群間比較をる。速記者は長いライフスパンの大半を、速記術の習得、行った。その結果、“ 書記 ”、“ イメージ ”、“ 聞き流す ”

修練についやしており、速記者の神経ネットワークを解のそれぞれの条件において、速記者は一般人より被殻の明することで、長期にわたる高度な技術の習得に伴う神前部において顕著な活動が見られた（図６）。選好実験

経ネットワークの再構築、あるいは可塑性を解明するこにより、運動技術の習得には被殻が強く関与していることができると考えられる。本研究では、速記術の技能習とが報告されており、特に被殻前部は新しい技術の習得

熟によって、運動制御、あるいは情報処理機構が、どのに、一方で被殻後部は取得された技術の遂行（自動運動ように神経ネットワークによって支持されているのかを処理）に重要であると考えられている。速記者では被殻明らかにすることを目的とした。

前部に活動が見られたが、これは先行研究の結果とは異本実験パラダイムは、書記、空書、イメージ、聞き流なる知見である。しかし、これまで報告された先行研究

す、
逆再生の５つのブロックから構成されている（図５）。

では、長期の運動学習とはいえ、数日、あるいは数週間

両群で反訳正答率に差が出ないようにするために、何れ程度に留まるのものあり、長期にわたり、人生の半分以の条件においても聞き取る音声量は群毎に調整してあ上の時間を速記術の習得と修練に費やしてきたプロの運り、プレ実験のデータを基にプロ 160 音節 /20 秒、一動技術を支える神経基盤とは異なる可能性は十分に理解

般 30 音節 /20 秒とした。MRI スキャン中はヘッドホンできる。

から音声が流れており、各ブロックの指示に従って被験速記者の運動技術を支持する神経基盤をさらに詳細

者は作業を行う。“ 書記 ” 条件では、被験者は流れてくに調べるため、被殻前部、被殻後部の各領域をシードる音声を、速記者は速記符号で、一般人は漢字平仮名等

領域として、“ 書記 ” 条件について Psychophysiologicalで、可能な限り紙に書いていく。“ 空書 ” 条件では、被interaction(PPI) 解析を行った。結果を図７に示す。速験者は書記条件と同様に音声を聞くが紙には一切文字を記者は、被殻前部の活動に対して、小脳右側と中脳にお書かないようにしてもらい、手腕の動きは通常の書記と同じように行う。“ イメージ ” 条件では、手腕は一切動
かさず、紙に文字を書いている状態をイメージする。“ 聞き流す ” 条件では、被験者は単に流れてくる音声に耳を傾ける。“ 逆再生 ” 条件では周波数帯は同じであるが逆に再生した音声が流れてくるため、言葉として認知でき

図６. 速記者と一般人の群間比較； 速記者は一般人に対して左側のないのでただ聞き流す。

被殻において、
いずれの条件（（A）書記、（B）イメージ、（C）聞き流す）訳 正 答 率 は そ れ ぞ れ 95.0 ± 0.86%、93.5 ± 0.87%でも顕著な活動を示した。矢印は、それぞれのピークボクセルを示す。

という結果になった (p=0.197)。正答率が 90% 程度にいて活動の共振動が見られた一方で、一般人では被殻後なるように設定した理由は、上で述べたような音声入力部に対して、小脳右側と中脳に同様の共振動が見られた。

から文字としてのアウトプットまでの処理を両群ともに一般人でも、書記は彼ら自身の人生の中で長期にわたり最大限にするためである。fMRI データの解析は、“ 書記使用しており、被殻後部がその運動制御の中枢であるこvs. 逆再生（以下、書記）”、“ イメージ vs. 逆再生（イメとは十分に考えられる。速記者においては、運動制御のージ）”、“ 聞き流す vs. 逆再生（聞き流す）” で示している。

中枢が被殻前部に存在することが示唆され、この結果はある特異的な技術を長期に渡り訓練し、熟達度が非常に高いレベルに達したとき、運動制御の中枢は被殻後部ではなく被殻前部で担われることを示唆しており、技術の習熟に伴い神経ネットワークの可塑的な再構築が起こる可能性を示唆するものである。
３. 思春期の自我機能の成立とその神経基盤の解明研究

図５. 実験課題； MRI 課題は５つの条件、“ 書記 ”、“ 空書 ”、“ イ
メージ ”、“ 聞き流す ”、“ 逆再生 ” より成る。各条件はランダムに提示され、被験者は各条件の支持に応じて課題をこなす。MRI スキャン
中、音声はヘッドホンより流れる。

概要
自我機能の成長段階にある思春期は、内的な衝動的行動（リスク選好傾向）が強く顕在化する時期である一方で、

161

図７. PPI 解析の結果；速記者は被殻前部の活動が小脳（A、中）と中脳（A、右）の活動と高い共振動を示す一方、一般人は被殻後部の活動が小脳（B、中）と中脳（B、右）の活動と高い共振動を示した。

には予め持ち金として 4,000 円を手渡し、課題の結果
社会規範を身につけ、自らの行動を顧みて抑制する自己によりその一部を実際に寄付すると伝えた。図２上に示制御機能が飛躍的に発達する時期でもある。特に思春期

すように、被験者は呈示されたそれぞれの寄付条件に対の衝動的行動は周辺（社会性）環境に大きく影響される

し「承諾」するか「拒否」するかを選択した。被験者のことも知られている。本研究は、社会性環境の違いによ

損失額と寄付金は５セル×５セルのマトリックス（図２

る行動選択の変化を検討することで自我機能の成立を行下）になっており、各条件が２回ずつ呈示された。実験

動指標に基づき明らかにし、さらに思春期における自我

終了後、実際に被験者が寄付に承諾したセルをランダム機能の発達と成熟を脳機能の視点から解明することを目に選択し、該当のセルの損失額を謝金から差し引き、そ的とする。本年度は、周辺環境の違いが行動選択へ与えの際の寄付金額を寄付した。

る影響を検証することで自我機能の成立を行動指標に基＜社会性環境＞

づき解明するための実験を行った。まず、実験課題の妥

１人で課題を行う以外に、被験者の様子を見ている他

当性の確認と社会性環境の整備を含めた研究体制の確立者として「親しい友人」、「同年代の他人」、「異なる年代に努めた。次に、リスク選好傾向と社会規範の理解を客の他人」の 3 条件を設定した。本年度は前２条件で実観的尺度で規定するため、不確かな条件下において主観験を行った。

的な判断を要求するギャンブル課題と、社会規範に基づ
本年度の成果、考察、今後の予定

いた行動選択性を検証するための寄付課題を作成した。
実験課題

両課題共に数名の被験者で実験を行い妥当性を確認することができたため、大学生数十名の被験者を対象に実＜ギャンブル課題＞

験を行った。ギャンブル課題の結果より、「同年代の他人」
が見ているときは１人で課題を行っているときよりも確率に対する主観的な判断が大きく歪められることが確認できた（図３左）。特に、１人で課題を行っているときに高いα値を示す被験者ほどその傾向が大きいことが分かった（図３右）。不確かな条件下における確率に対す
る主観的な判断は知らない第三者の存在があるとき顕著
図 1 に示すように、被験者は金額と確率が異なる様々に影響を受けることを意味しており、上記のリスク選好な条件のギャンブルを行い、各条件において「確実な報酬」

行動は周辺環境によって影響を受けた結果であることをか「賭け」を選択した。実験後、被験者の選択に基づき、示唆している。今後「親しい友人」条件においても実験

確率加重関数αを推定した。

を行い、さらに検証を行うと共に、異なる年齢層の被験＜寄付課題＞

者を対象に実験を行う。

被験者には震災以降の日本人の寄付に対する意識調査

一方、寄付課題においては、「承諾」を選択する確率にをするために実験に協力してもらうと教示した。被験者もまた他人が見ているときに影響を受ける傾向が確認で162

学会等発表＜国際会議＞

1. T. Ito, T. Matsuda, S. Shimojo,「The Shorthanded Brain-Functional connectivity across Anterior Putamen in Topnotch Expertise of Stenography-」,『Neuroscience 2012, SfN’s 42nd Annual

Meeting』, Poster 883, 10/17, New Orleans,

America, (October 13-17)
2. Takehioto Ito, Toshiyuki Marutani, Manami Yamamoto,
Hidenori Suzuki, Shinsuke Shimojo, Tetusya Matsuda,「Neural Basis of Changing Face Preference Decision by Gaze
Manipulation」,『Neuroscience 2011, SfN’s 41st Annual
Meeting』, Poster 299 11/13, Washington D.C., America,(November 12-16)
3. Takehioto Ito, Toshiyuki Marutani, Manami Yamamoto,
Hidenori Suzuki, Shinsuke Shimojo, Tetusya Matsuda,「Neural Basis of Changing Face Preference Decision by Gaze
Manipulation」,『HBM 2011, 17 th Annual Meeting of theOrganization on Human Brain Mapping』, Poster 526, Quebec
City, Canada, (June 26-30, 2011)＜国内会議＞

1. T. Ito, T. Matsuda, S. Shimojo,「The Shorthanded Brain-Functional connectivity across Anterior Putamen in Topnotch Expertise of Stenography-」,『35th Annual Meetingof the Japanき、その影響の受け方は社会性環境の違い、被験者の性別により異なることも確認できた（図４）。この結果は、

2. 伊藤岳人、丸谷俊之、山本愛実、下條信輔、鈴木秀典、松田哲也、「心変わりはどのように起こるか？
ットワークの行動選択性あるいは思春期の自我機能の成立には性差夏のワークショップ』、2011 年 8 月 21, 22 日、ポスター 111、神戸国際会議場があることを示唆していると考えられる。今後はアンケ＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 伊藤岳人、丸谷俊之、山本愛実、鈴木秀典、下條信輔、松田哲也、ート等で男女間に見られる社会性環境の影響の違いがど「視線操作による顔の選好判断過程の神経基盤の解析」、『平成のような心理状態を反映しているかを検討していく。ま

23 年度生理研研究会

た、ギャンブル課題同様、他の年代層を対象に実験を行う。

社会神経科学研究会「今、社会神経科学研究に求められていること」』、2011 年 10 月 7 日、生理学■グローバル COE 終了後の研究予定

研究所

平成２５年度より、放射線医学総合研究所へ異動し、精神・神経疾患の克服を目指す脳科学研究」に従事する。本研究プログラム
では、うつ病で見られる悲観感情や意欲低下がもたらす悲観的自己評価にかかわる脳機能を fMRI を用いて健常者および患者を対象に評価し、疾患症状および認知バイ
アスに関連する脳領域・機能的連結脳領域を同定することを目的とする。

受賞• 2011 年度包括型脳科学研究推進支援ネットワーク
クショップ

夏のワー

2011 年度若手優秀発表賞

外部資金獲得状況•

若手研究 B「fMRI と視線同時計測による視線が意思決定メカ
ニズムに及ぼす影響に関する研究」•

新学術領域研究「認知心理学実験と fMRI 実験による思春期の自我機能の成立とその神経基盤の解明研究」•■研究活動業績

若手研究 B「遺伝子多型と fMRI を用いた統合失調症における社会的報酬機能異常に関する研究」

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. D.F. Hsu, T. Ito, C. Schweikert, T. Matsuda, S. Shinsuke,“Combinatorial Fusion Analysis in Brain Informatics:
Gender Variation in Facial Attractiveness Judgment”－顔選好時における視線操作による検討－」、『2011 年度包括型脳科学研究推進支援ネ

社会規範の獲得と理解に性差があり、自らを顧みた上で「脳科学研究戦略推進プログラム

Neuroscience Society, Poster P1-i03, 9/18,(September 18-21), Nagoya

Brain

Informatics 2011, (2011) LANI6889, 2-20.
2. T. Marutani, N. Yahata, Y. Ikeda, T. Ito, M. Yamamoto, M.
Matsuura, E. Matsushima, Y. Okubo, H. Suzuki, T. Matsuda,“Functional magnetic resonance imaging study on the effectsof acute single administration of paroxetine on motivationrelated brain activity” Psychiatry Clin. Neurosci. (2011) 65,
191-198.

163

以上の研究成果は、本グローバル COE が目指してき【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

た文理融合を具体的に遂行するものである。

小口 峰樹■グローバル COE 終了後の研究予定
報告者は現在、引続き玉川大学脳科学研究所に所属し、Mineki Oguchi

人文科学的な研究手法から実験研究手法へと重点を移行した上で、知覚経験からどのように意思決定が生成して現所属：京都大学 iPS 細胞研究所 特定研究員
現所属：玉川大学脳科学研究所・科研費研究員

くるかを実験的に解明するという研究に従事している。

玉川大学在籍期間：2007 年 4 月～ 20132010 年 3 月
玉川大学在籍期間：2010（2008
年 10 月～ 2009 年 3 月が GCOE 研究員）
担当指導教員：坂上雅道
担当指導教員：佐々木 哲彦、佐々木 正己
研究テーマ：知覚経験の概念性と非概念性に関する研究
研究テーマ：バキュロウイルスを用いたセイヨウミツバ
キーワード：分析哲学・神経哲学・知覚・概念・意識
チへの遺伝子導入法の開発
キーワード：ミツバチ、バキュロウイルス、遺伝子導入、

具体的には、霊長類を実験動物として、二重感染ウイル

エピジェネティクス、カースト分化

かにすることを目指している。

スベクターシステムを利用した神経経路に対する選択的な薬理的制御を行うことにより、特に前頭葉－基底核系の投射経路が概念形成に基づいたモデルベースト型の意
思決定においてどのような役割を演じているのかを明ら■研究活動業績■グローバル COE 期間中の研究活動

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. 小口峰樹「知覚の命題的構造－概念主義の経験的基盤の探究－」、『科学哲学』、44 巻 1 号、pp. 1-16、2011．
書籍（著書）

報告者が行った研究は、現代分析哲学のなかでも、神経科学との対話を通じて哲学上の問題にアプローチする

1. ゼノン・Ｗ・ピリシン著、小口峰樹訳、『ものと場所：心は世界とどう結びついているか』、勁草書房、2012．
学会等発表＜国際会議＞「神経哲学」という分野に属するものである。1990 年
代以降、知覚の哲学の問題圏においては、知覚経験がどのような種類の内容を有しているのかをめぐって、「概は、知覚経験が信念や思考と同じ概念的に構造化された

1. Mineki Oguchi, “Attention and Visual Consciousness: How does
the conceptual content of perception become conscious?” The
15th annual meeting of the Association for the Scientific Studyof Consciousness (ASSC15), Kyoto University, June 10, 2011.
＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞内容をもつか否かである。この問いに対して肯定的に答【国際会議での口頭発表】念主義」と「非概念主義」という二つの立場の間で活発な論争が展開されている。ここで焦点をなしている問いえる立場が概念主義であり、否定的に答える立場が非概念主義である。報告者はこれらのうち概念主義の側に立った上で、それに対して従来なされてきた論証の限界を確定し、認知科学や神経科学の知見を活用した自然主義的な観点から新たな論証の構築を目指してきた。
概念主義に対して従来行われてきた論証は、われわれが経験的な信念を有することを前提とした上で、その可能性の条件を探求するという「超越論的な論証」に基づくものであった。こうした論証に対しては、それが目的とする内容概念主義の擁護には不十分であるという批判がなされている。これに対して報告者は、知覚システムの初期感覚過程に関する諸理論（Z. Pylyshyn の視覚的指標理論や M. Matthen の感覚的分類理論）を分析することで、内容概念主義に対する直接的な「自然主義的な論証」を構築した。さらに、選択的注意と現象的意識の関係性についての近年の論争を批判的に検討し、選択的注意の働きが初期知覚過程によって形成される概念的内容

1. Mineki Oguchi, “Does perception admit of contradiction?”
Tokyo Forum for Analytic Philosophy (TFAP), The universityof Tokyo, May 9, 2013.
2. Mineki Oguchi, “ Two visual systems theory and thes e n s o r i m o t o r a p p r o a c h ,” J o i n t W o r k s h o p “ M i n d ,Consciousness, and Body,” Center for Subjectivity Research,
University of Copenhagen, March 9, 2012.
【国内学会での口頭発表】

1. 小口峰樹、「二重視覚システム説と現前性」、科学基礎論学会
2013 年度総会と講演会、大阪大学、2013 年 6 月 16 日
2. 小口峰樹、「知覚は矛盾を許容するか？」、応用哲学会第 5 回大会、南山大学、2013 年 4 年 20 日
3. 小口峰樹、「感覚運動依存説と知覚の神経科学」、科学基礎論
学会 2011 年度総会と講演会、愛媛大学、2011 年 6 月 5 日
4. 小口峰樹、「概念的な経験内容と理由付与－ブリューワー『知覚と理由』を手がかりとして－」、日本哲学会第 70 回大会、
東京大学、2011 年 5 月 14 日
5. 小口峰樹、「注意と視覚的意識」、ワークショップ「知覚の哲学－知覚の概念性と現象性」、日本科学哲学会第 43 回大会、大阪市立大学、2010 年 11 月 27 日
6. 小口峰樹、「ニューロマーケティングに関する倫理的考察－疑似科学化と消費者の自律性侵害の問題」、応用哲学会第 2 回大会、北海道大学、2010 年 4 月 24 日
【研究会・シンポジウムでの講演】を意識化する上で十分なものであることを示した。また、 1. 小口峰樹、「内容概念主義と状態概念主義」、科研費基盤研究（C）「現代的な知覚研究のための哲学的基礎づけとその体系化」研
神経科学における二重視覚システム説に対する批判を検討し、それを改訂しつつ擁護する議論を構築することで、われわれの身体的行為の形成過程において経験の概念的内容がどのように位置づけられるべきかを示した。

164

2.

究会、慶應義塾大学、2012 年 8 月 23 日
小口峰樹、
「脳科学と心の哲学―哲学と科学の『共生』を考える―」、グローバル COE・UTCP ファイナルシンポジウム 2012「カタストロフィーと共生の哲学」、東京大学、2012 年 3 月 5 日

た結果は、PD 例の一部でみられる衝動抑制障害と関連【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

していると考えられる。

小早川 睦貴これらの検討から、脳に疾患を抱えた人々におけるコ
ミュニケーションの様式について新たな知見が得られる

Mutsutaka Kobayakawa

とともに、神経基盤の検討から、脳神経科学の分野に理論的な貢献を行うことができたと考えられる。

現所属：東京情報大学総合情報学部（助教）■グローバル COE 終了後の研究予定

玉川大学在籍期間：2008 年 10 月 〜 2013 年 3 月
指導担当教員：河村満
研究テーマ：脳病変例における社会的認知機能
キーワード：パーキンソン病、筋強直性ジストロフィー、
情動、心の理論、意思決定

現所属の東京情報大学は医療機関ではないため、ここまでで継続してきた脳疾患例を対象とした検討はできない。しかし、グローバル COE で培ったコミュニケーシ
ョン機能や行動選択を測るノウハウを活用し、大学生や地域高齢者の精神健康や学習・認知機能のアセスメント
といった領域の検討に生かして行きたいと考えている。
■研究活動業績■グローバル COE 期間中の研究活動

原著論文

1. Tsuruya N, Kobayakawa M, Futamura A, Sugimoto A,

本研究の目的は、グローバル COE プログラム「友愛Kawamura M.：Does a lesion in Broca’s area cause apraxia?

感グループ」の目的を達成する一翼となるべく、パーキ

Neurology and clinical neuroscience, in press

ンソン病などの脳変性性疾患や、局所脳損傷例などの脳2. Kobayakawa M, Tsuruya N, Kawamura M.：Theory of mind病変例を対象として、ヒトの社会性を担う脳機能やそのimpairment in adult-onset myotonic dystrophy type 1
Neurosci Res, 72, 341-346, 2012

病理メカニズムを解明することであった。本研究では社

3. Koyama S, Kobayakawa M, Tachibana N, Masaoka Y, Homma

会性について、共存する他者からのコミュニケーション

I, Ishii K, Kawamura M：Neuropsychological and Radiological
Assessments of Two Cases of Apparent Idiopathic Rapid Eye

情報の認知、自己の行動の適切な選択という、2 つの側Movement Sleep Behaviour Disorder European Neurology, 67,

面から検討した。一連の検討内容の全ては関連学会にて

18-25, 2012

発表を行い、大半について国際誌への投稿を行った。残4. Masaoka Y, Kawamura M, Takeda A, Kobayakawa M, Homma

りの内容についても投稿準備が既に進められている。

I：Impairment of odor recognition and odor-induced emotions
in type 1 myotonic dystrophy Neuroscience Letters, 503(3),コミュニケーション情報の認知に関しては、表情認知163-6, 2011

や心の理論課題などを用い、他者心理や感情の推測能力

5. Yamano M, Akamatsu N, Tsuji S, Kobayakawa M, Kawamura

を測定してきた。対象疾患として、パーキンソン病、筋M：Decision-making in temporal lobe epilepsy examined with
the Iowa Gambling Task Epilepsy Research, 93(1), 33-8, 2011

強直性ジストロフィー、上側頭溝損傷例における検討を

6. 近藤正樹，小早川睦貴，井堀奈美，荒木重夫，河村満： 意味

行なってきた。これらの症例に共通して、視線から他者

記憶障害，物品使用障害を呈した変性性認知症例の検討 神経の心理状態を読み取る機能（心の理論）の低下が見られ心理学 , 27, 233-243, 2011
7. Tsuruya N, Kobayakawa M, Kawamura M.Is “reading mind in

ることを示した。各症例においてみられる病巣は異なっthe eyes” impaired in Parkinson’s disease? Parkinsonism &ており、パーキンソン病では辺縁系を中心とした病巣が想定され、筋強直性ジストロフィーでは前頭葉眼窩面、島皮質、側頭極などの病変が関連していることが示されRelated Disorders, 17(4), 246-8, 2011
8. Kobayakawa M, Tsuruya N, Kawamura M.Sensitivity to
reward and punishment in Parkinson’s disease: An analysis
of behavioral patterns using a modified version of the Iowa

た。これに上側頭溝を加えたネットワークが、心の理論

Gambling Task. Parkinsonism & Related Disorders, 16, 453-

障害を説明可能な領域であることが判明した。

457,2010

行動選択能力に関しては、ギャンブル課題や報酬学習

9. Kobayakawa M, Tsuruya N, Takeda A, Suzuki A, Kawamura

課題を用いて検討を行ってきた。複数の検討から、パー

M.Facial emotion recognition and cerebral white matterlesions in myotonic dystrophy type 1.Journal of the

キンソン病例はギャンブル課題において短期的に高報酬

Neurological Sciences, 290(1-2), 48-51, 2010

だが長期的には損となる行動を選択することを示し、こ10. Takeda A, Kobayakawa M, Suzuki A, Tsuruya N, Kawamuraのことは報酬による行動の促進は損失による行動の抑制

M.Lowered sensitivity to facial emotions in Myotonicを上回っていることが原因と考えられることを示した。

Dystrophy Type 1.Journal of the Neurological Sciences,

また、この行動選択障害の背景に、皮膚電位によって測定される情動反応の低下があることや、眼窩前頭皮質な280(1-2), 35-39, 2009
11. 近藤正樹，望月聡，小早川睦貴，鶴谷奈津子，河村満： 側頭葉型 Pick 病（意味性認知症）における行為表出・行為理解障
害 高次脳機能研究 , 29(2): 268-276, 2009.

どの構造上の変化が存在していることを示した。こうし165

12. 近藤正樹，望月聡，小早川睦貴，鶴谷奈津子，河村満：失行における身体部位の物品化現象（BPO）と接近現象（Closing-in）

学会等発表＜国際会議＞

1. Tsuruya N, Kobayakawa M, Kawamura M, editors. Mindの発生機序について Brain and Nerve, 61(2), 196-202, 2009

reading impairment in Parkinson’s disease. International

13. 近藤正樹，
望月聡，
小早川睦貴，
鶴谷奈津子，
河村満「伝導性失行」:

Neuropsychological Society Mid-year Meeting; 2010 June 30と姿態模倣障害 . 高次脳機能研究 , 28(4), 352-360, 2008

- July 3; Krakow.

14. Kobayakawa M., Koyama, S., Mimura, M., Kawamura,

2. Kobayakawa M, Tsuruya N, Murakami H, Kawamura M,

M.:Decision making in Parkinson’s disease: Analysis ofeditors. Infering mental state from eye gaze in Parkinson’s

behavioral and physiological patterns in the Iowa Gambling

disease. World Federation of Neurology Aphasia and Cognitive

Task.Mov Disord 2008; 23(4):547-52.

Disorders Research Group; 2010 5.15-18; Isutanbul.

15. 小早川睦貴 , 河村満 . 社会的認知の機能分化と機能局在 .Brain

3. Tsuruya N, Kobayakawa M, Takeda A, Kawamura M, editors.

and Nerve, 63(12), 1352-1360, 2011

Reading the mind from eye gaze in Myotonic Dystrophy Type16. 小早川睦貴 . 意思決定における感情・情動の役割 . 作業療法ジ

1. Joint Tamagawa/Caltech Lecture-course on EMOTION;

ャーナル , 45(7), 710-716, 20112009 2.17-22; Pasadena.

17. 小早川睦貴 , 河村満 . アルツハイマー病の評価スケール .Brain

4. Kobayakawa M, Tsuruya N, Takeda A, Suzuki A, Kawamura

and Nerve, 62(7), 737-741, 2010
18. 小早川睦貴臨床神経心理学入門

M. Facial emotion recognition and limbic lesions in myotonic
第2回

変性性疾患 . 脳神

dystrophy type 1 39th annual meeting of the Society for

19. 小早川睦貴 , 河村満 . パーキンソン病における認知・情動機能

5. Kobayakawa M, Tsuruya N, Kawamura M, editors. Decision-

経外科 , 38(7), 675-81, 2010

Neuroscience,; Oct. 17-21; Chigago2009.

. 実験医学 , 28(5), 656-660, 2010
20. 小早川睦貴 . 神経科学が明らかにしたこころと脳making and Emotional Responses in Parkinson’s Disease. Joint“ よろこび ”

Tamagawa/Caltech Lecture-course on EMOTION; 2009 2.17-のメカニズム . こころの科学 , 150, 62-67, 2010

22; Pasadena.

21. 河村満 , 小早川睦貴 . 社会性と脳 .Brain Medical, 21(4), 71-76,＜国内会議＞

1. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . Broca 野周辺の病変による2009
22. 小早川睦貴 , 河村満 . 認知症にみられる失行症の特徴とその失行：誤反応パターンと病巣の対応 . 第 36 回日本高次脳機能評価法；とくに肢節運動失行を中心に . 老年精神医学雑誌 ,障害学会 ; Nov. 22-23; 宇都宮栃木県総合文化センター（国際20(10), 1099-1102, 2009

医療福祉大学）2012. p. 279.

23. 小早川睦貴 . 神経疾患の新しいパースペクティブ；パーキンソ2.

ン病の認知機能障害 . 昭和医学会雑誌 , 69(1), 24-30, 2009小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . パーキンソン病における意思決定：罰の効果の検討 . 第 36 回 日本神経心理学会総会 ; 9.14-15;

24. 小早川睦貴 . ギャンブルする脳：神経疾患における社会的認知

東京都千代田区学術総合センター（国際医療福祉大学）2012.
3. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . Broca 野周辺の病変による機構 . 神経心理学 , 25(1), 30-36, 2009
25. 小 早 川 睦 貴 , 河 村 満 : 視 覚 性 運 動 失 調（ataxie optique） と行為障害 第 19 回

Balint 症候群 Clinical Neuroscience, 27(4), 432-435, 2009

脳機能とリハビリテーション研究会（優秀発表賞）; 4.29; 東京 2012.

26. 小早川睦貴 : 失行の新しい捉え方 Brain and Nerve, 61(3), 293-

4. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 筋強直性ジストロフィー

300, 2009

1 型における失言の認知 . 第 35 回日本高次脳機能障害学会 ;27. Kawamura, M., Kobayakawa M.:Emotional impairment
in Parkinson’s disease.Parkinsonism Relat Disord.

Nov. 11-12; 鹿児島 2011.
5. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . パーキンソン病における2009;15(Supplement 1):S47-S52

意思決定とその神経基盤 . 第 35 回

28. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満：パーキンソン病における認6. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 両側上側頭溝領域病変の 1

知機能障害 Progress in medicine, 28, 2375-2379, 2008.

例における視線の認知 .
（旧

書籍（著書）

1. 小早川睦貴 メディカルスタッフのための神経内科学（分担執7.
8.

東京 , 2012
2. 小早川睦貴 認知症－神経心理学的アプローチ ( アクチュアル
脳・神経疾患の臨床 )（分担執筆）, 専門編集 河村満 , 総編
社会的認知
―自己と

他者をつなぐもの（分担執筆）岩田誠 , 河村満 編 . 身体性コミ

日本高次脳機能障害学会

小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 上側頭溝領域病変例における
小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 武田景敏 , 鈴木敦命 , 石原健司 , 河村
満 . 筋強直性ジストロフィー 1 型における嫌悪・怒り表情の感度低下 第 33 回日本高次脳機能障害学会 ; 10.29-30; 札幌 2009.

9. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . パーキンソン病における意思決定

障害 . pp339-42 中山書店 , 東京 , 2012
3. 小早川睦貴 ノンバーバルコミュニケーションと脳第 34 回

日本失語症学会）学術総会 ; 11.18-19; 大宮 2010.

心理推測機能 . 第 74 回 日本心理学会 ; 9.20-22; 豊中 2010.

筆）, 河村満 編 . 2 章 13 節 精神症候 . pp.83-87 医歯薬出版 ,集 辻省次 .IV．認知症で起こる神経心理学的症候

日本神経心理学会総会 ;9.15-16; 宇都宮 2011.

～逆転ギャンブル課題を用いた検討 第 33 回日本神経心理学会 ; 9.24; 東京 2009.
10. 武田景敏 , 小早川睦貴 . 治療抵抗性の振戦を主徴とし、一過性の精神症状も認めた経過 14 年の 56 歳男性パーキンソニズム例にュニケーションとその障害 . pp77-92 医学書院 , 東京 , 2010
4. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 発達と脳 ―コミュニケーション・ス

ついて . 第 1 回 品川 ･ 大田地区 PD 治療懇話会 ; 4 月 ; 東京 2008.

キルの獲得過程 .（分担執筆）岩田誠 , 河村満 編ひとまねの重11. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 , 河村満 . Broca 野病変例における物

要性－自閉症スペクトラムにおける模倣障害 . pp. 133-50, 医品使用パントマイム障害 . 第 32 回

学書院 , 東京 , 2010

（旧

5. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 社会活動と脳 ‐ 行動の原

日本高次脳機能障害学会

日本失語症学会）学術総会 ; 11.20; 松山 2008. p. 186.

12. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 , 河村満 . 左右差を呈した Broca 野病

点を探る（分担執筆）. 岩田誠 , 河村満 編 ギャンブルする脳 .

変による観念運動性失行の 1 例 . 第 32 回

pp. 113-132 医学書院 , 東京 , 2008

会総会 ; 9.19; 東京 2008. p. 103.

日本神経心理学13. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 武田景敏 , 河村満 , editors. 逆転ギャ
ンブル課題を用いたパーキンソン病における意思決定能力の166

評価 . 第 2 回 Movement Disorders Society Japan; 2008 10.24; 京都 .
14. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 朝比奈正人 , 河村満 . 両側扁桃体限局病変例における情動感度の「上昇」. 第 32 回機能障害学会（旧日本高次脳日本失語症学会）学術総会 ; 11.19; 松山2008. p. 110.
15. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 両側扁桃体限局病変例における表情認知 . 第 27 回 関東臨床神経心理学研究会 ; 6.28; 東
京 2008.
16. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 両側扁桃体限局病変における情動認知 . 第 23 回日本大脳基底核研究会 ; 7 月 5-6; 山梨 2008.
17. 山野光彦 , 赤松直樹 , 由比友顕 , 辻貞俊 , 小早川睦貴 , 河村満 ,editors. 内側側頭葉てんかん患者における意思決定機能 ‐ ア
イオワ・ギャンブリング課題による検討 ‐ . 第 32 回

日本神経心理学会総会 ; 2008 9.18; 東京 .
18. 山野光彦 , 赤松直樹 , 由比友顕 , 辻貞俊 , 小早川睦貴 , 河村満 .
内側側頭葉てんかん患者における Iowa gambling task の検討 .
第 23 回日本大脳基底核研究会 ; 7.5; 山梨 2008.

19. 河村満 , 小早川睦貴 , 小山慎一 . RBD と PD とを結ぶもの：認
知機能および自律神経機能を中心に . 4th Sleep Symposium in
Kansai-Kumamoto; Aug.; Kumamoto2008.
20. 河村満 , 小早川睦貴 . 扁桃体は何をしているか？臨床から . 第23 回 日本大脳基底核研究会 ; 7 月 5-6; 山梨 2008.
＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 小早川睦貴 . パーキンソン病における社会的認知機能 ～行動
選択に関する検討～ . 第 73 回日本心理学会 ワークショップ「社会的認知の障害―社会的認知に果たす皮質下の役割― 」; 8.26-28; 京都 2009.
2. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 . 行為・意志決定・社会性～身体を介したコミュニケーション～ . 第 11 回日本脳機能マッピング学会（シンポジウム講演）; 5.28-29; 新潟 2009.
3. 小早川睦貴 . ギャンブルする脳：神経疾患における社会的認知機構 . 第 32 回日本神経心理学会（シンポジウム講演）; 9.1819; 品川 2008.
4. 小早川睦貴 . パーキンソン病における行動選択過程 . 城南 PD
講演会 ; 11.7; 目黒 2008.
受賞• 優秀発表賞．小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 Broca 野周辺の病変による行為障害 第 19 回

脳機能とリハビリテーション

研究会 東京 2012
新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など•

プレス発表 . ‐ PD,RBD,MD の社会的認知機能の変容 ‐ 情報処理系の機能不全と関連 . Medical Tribune. 2008 2.14.

•

プレス発表 . 脳の社会的活動について考える . 週刊医学界新聞. 2008 10.27.

167ような無意識的な観察されているという意識が側頭・頭【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

頂接合部から側頭極に渡る皮質ネットワークで処理さ高橋 英之

れていることを見出した。以上，玉川大学グローバル
COE 時代には，ロボットを用いることで社会的相互作

Hideyuki Takahashi

用において我々の意思決定を制御する要因とそれを処理する神経ネットワークについて明らかにしてきた。

現所属：大阪大学大学院
工学研究科
特任助教
現所属：京都大学 iPS 細胞研究所
特定研究員■グローバル COE 終了後の研究予定

玉川大学在籍期間：2008~2013
玉川大学在籍期間：2007 年 4 月
月～
2010年
年33月
月
（グローバル
COE
研究員
2009GCOE
年 4 月～
2013 年 3 月）
（2008
年 10 月～
2009
年 3 月が研究員）
担当指導教員：大森隆司
担当指導教員：佐々木 哲彦、佐々木 正己
研究テーマ：社会的意思決定を制御する認知メカニズム
研究テーマ：バキュロウイルスを用いたセイヨウミツバのロボットと fMRI を用いた研究
チへの遺伝子導入法の開発

現在は大阪大学大学院 工学研究科 創発ロボティクス
研究室において，プロジェクト雇用の特任助教として，より親和的な社会的相互作用（例：母子関係）を制御す
る脳内メカニズムについて研究している。テーマ的にもキーワード：ミツバチ、バキュロウイルス、遺伝子導入、キーワード：社会的相互作用・ロボット・心の知覚

これまでの研究と密接な連続性が有り、国際的にも著名

エピジェネティクス、カースト分化

な素晴らしい研究環境において玉川大学で培った研究の種を大きく開花させていきたいと考えている。

■グローバル COE 期間中の研究活動■研究活動業績

我々の認知や意思決定は，相互作用を行う対象に心があると判断することにより様々な調整を受けることがこれまでの研究から示唆されている。このような調整が生じるのは実際に対象が心を持った人間である必要はな
く，ロボットなどの人工物であっても一定の条件を満たすことで駆動されるのではないかと我々は考えている。
このようなメカニズムをモデル化するために，まず硬貨合わせ課題という単純な対戦ゲームという限局された相互作用状況において，ゲームの相手が人間だと思う「思論文 （公刊論文・学術雑誌）
1. An investigation of social factors related to online mentalizing
in a human-robot competitive game., Takahashi, H., Saito, C.,
Okada, H. and Omori, T., Japanese Psychological Research,
2013/04, 55(2), 144 - 153
2. 高橋 英之、宮崎 美智子「乳児の主体性の萌芽を視線随伴課題で探る」 ベビーサイエンス、2013/03
3. 高橋 英之、岡田 浩之、大森 隆司、金岡 利知、渡辺 一郎 「エージェントの擬人化の背景にある並列的な認知処理」 人工知能学会誌

2013/03, 28(2), 264 - 271

4. 高橋 英之，岡田 浩之 「幼児はいかに他者という記号をロボットに見いだすか？」人工知能学会誌

2012/11, 27(6)い込み」がどのように被験者の意思決定に影響を与える

5. 高橋 英之、宮﨑 美智子 「自己・他者・物理的対象に対してのか，被験者が選ぶ行動の読みづらさをエントロピーと構えを変える脳内メカニズムと自閉症スペクトラム障害においう指標により定量化し検討した。その結果，ゲームの相手を人間だと思い込むだけでこのエントロピーが増大することを行動実験によりまず見出した。さらに fMRIを用いた実験により，エントロピーを増大させる意思決定の背景には扁桃体や前部島皮質といった辺縁系の働きが大きく寄与していることを示し，このようなエントロ
ピーの増大が必ずしも認知的に制御されたものではな
く，より情動的，無意識的な影響によるものなのではないかという仮説を立てた，この仮説を検証するために，ロボットと硬貨合わせ課題を行う実験システムを構築
し，エントロピーの増大に影響を与える要因を探った所，ロボットに対する被験者の主観的人間らしさの評定はエけるその特異性」 心理学評論 , 2011/08, 54(1), 6 - 24
6. 宮﨑 美智子、高橋 英之、岡田 浩之、開 一夫 「自己認識における運動主体感の役割と発達メカニズム」 認知科学
2011/03, 18(1), 9 - 28
7. 高橋 英之、大森 隆司 「社会認知における「社会的思い込み効果」の役割とその脳内メカニズム」認知科学

8. 高橋 英之、岡田 浩之 「コミュニケーションにおける曖昧さとその機能」 知能と情報

1. 「エピソードでつかむ生涯発達心理学 ( シリーズ生涯発達心理学)」岡本祐子、深瀬 裕子 ( 編著 ), ミネルヴァ書房 , 2013/04/20
2. 「なるほど！赤ちゃん学 : ここまでわかった赤ちゃんの不思議」
玉川大学赤ちゃんラボ（共著）, 新潮社 , 2012/06/29
学会等発表

ロボットの視線に釣られる振る舞いをする場合にエント＜国際会議（ポスター発表）＞

れているという無意識的な感覚がエントロピーを増加させることを示唆する。さらにアンドロイドや infanoid，
キーポンといった複数のロボットと被験者が硬貨合わせ課題を行う際のロボットに対する多元的な印象と相関して活動する脳部位を fMRI で計測することにより，この168

2010, 22(4), 450 - 463

書籍（著書）

ントロピーには全く影響を与えないが，一方で被験者がロピーが高くなることが分かった。これは相手に観察さ2011/03,18(1), 138 – 157

1. Takahashi, H., Miyazaki, M., Okada, H., & Omori, T., Can young
infants be aware of the self-conducted volitional movement
on a computer display?, the 2012 International Conferenceon Infant Studies, Minneapolis, Minnesota, 2012/06/072012/06/09
2. Hideyuki Takahashi, Michiko Miyazaki, Hiroyuki Okada,
Takashi Omori, A new quantification of extended sense ofagency using eye control task -Toward the understanding of

development of the extended self-, Neuroscience 2010, SfN's

幼児の間主観的世界からの自己と他者の気づき～心理学者、

40th annual meeting, USA, 2010/11
3. Hideyuki Takahashi, Keise Izuma, Madoka Matumoto, Kenji

ロボット工学者、臨床家の対話～」企画

Matumoto, Takashi Omori, Neural correlates for strategic

ム」日本生理心理学会シンポジウム 2012 年 5 月 札幌
（招待講演）

adjustment during interpersonal competitive game, 16th

12. 高橋 英之・宮崎 美智子「インタラクティブ視線計測から乳児

Annual Meeting of the Organization for Human Brainの心の世界に迫る」日本生理心理学会シンポジウム 2012 年 5Mapping, Spain, 2010/06＜国内会議（ポスター発表）＞
1.

2012 年 6 月

11. 高橋 英之「文脈情報の利用による不確実性対応の脳内メカニズ

月 札幌（教育講演）
13. Takahashi, H. & Miyazaki, M., Can young infants manipulate a

宮﨑 美智子，高橋 英之，岡田 浩之「ボディ・マッピングにおcursor in a display by their own eye movement?, The 34th Annual

けるヒト身体の特異性」日本認知科学会第 27 回大会，
神戸大学，

Meeting of the Japan Neuroscience Society, パシフィコ横浜 , 20112010 年 9 月

14. 高橋 英之「自他分離の発達過程を視線とロボットから探る」名2. 齋藤 千夏，高橋 英之，岡田 浩之「ロボットを人として思うよ

古屋大学 心理学理論研究セミナー，名古屋大学，2011 年 7 月

うになるプロセスの経時的追跡」日本認知科学会第 27 回大会，

15. 高橋 英之「社会における「他者」とは何か？ ―神経科学・ロ神戸大学，2010 年 9 月

ボット・発達心理学からのアプローチ―」「脳科学と経済実験

3. 西村 望，高橋 英之，大森 隆司「視線による絵画鑑賞者の嗜好―人間社会の理解」研究集会，筑波大学，2011 年 6 月

推定」第 11 回感性工学会大会 , 2009 年 9 月，芝浦工業大学

16. 高橋 英之，宮崎 美智子，村井 千寿子：
「遊びと心的帰属 - モノ

4. 新在家 範子 高橋 英之 岡田 浩之 大森 隆司「対人インタラクシとヒトの境界を決める神経基盤と「おともだち」ロボットへのョンにおけるロボット表情の曖昧性の効果の研究」日本認知展望」第 11 回日本赤ちゃん学会「遊びの進化的，発達的起源

科学会第 26 回大会，慶応義塾大学 , 2009 年 9 月と未来像」（企画および話題提供）中部学院大学，2011 年 6 月

5. 長村 茉紀，高橋 英之，岡田 浩之 「相手の表情に応じた囚人

17. 齋藤 千夏，高橋 英之，岡田浩之「コミュニケーションロボッ

のジレンマにおける戦略の変化」フォーラム顔学 2008，東京

トに対する認識の多次元性」HAI シンポジウム 2010，慶応義大学，2008 年 10 月

塾大学，2010 年 12 月

口頭発表・シンポジウムでの講演など＜国際会議＞

18. 高橋 英之，宮崎 美智子 「こっくりさん」の振る舞いの定量

1. Miyazaki, M., Takahashi, H., Okada, H., & Omori, T., Using

化 -self agency の有無に応じた視線軌道の差異 - 」HAI シンポ

interactive eye-tracking to investigate infants’ sense of agecy ,ジウム 2010，慶応義塾大学，2010 年 12 月 【Outstanding

The 5th international developmental psychology eye tracking
methods conference (EyeTracKids 2012) , Minneapolis, USA,award 最優秀賞受賞】
19. 宮﨑 美智子，高橋 英之：「視線により制御される動的インタ

2012/06/05-2012/06/05

フェース構築の試み －美観の読み取りシステム，注視による

2. H. Takahashi & M. Miyazaki “The sense of agency estimation

遠隔ロボット操作－」日本心理学会第 74 回大会ワークショッ

in infancy from eye movement”, Gaze, Bias, Learning

プ「視線計測の新展開―視線で心は測れるか」（企画および話

II: Linking Computation, Neuroscience, and Cognitive
Development, 2012 年 3 月 東京（招待講演）題提供），大阪大学，2010 年 9 月
20. 片桐 正敏，高橋 英之「社会性の機能要素の追求 - 知覚・注意・遂行機能」日本心理学会第 74 回大会ワークショップ題目：ヒトを扱う脳，＜国内会議＞
1. 高橋 英之「ロボットの擬人化の背後にある複数の認知処理とモノを扱う脳（企画および話題提供），大阪大学，2010 年 9 月

その脳基盤」HCG シンポジウム 2012 年 12 月 熊本（招待講演）

21. 高橋 英之，西村 望，大森 隆司「絵画鑑賞時の視線の動きか

2. 高橋 英之・宮崎 美智子「インタラクティブ視線計測から心のら嗜好を読み取る」日本認知科学会第 27 回大会，神戸大学，

世界に迫る」比較心身症研究会 2012 年 12 月 東京（教育講演）

2010 年 9 月

3. 高橋 英之 海野 健「自閉症児はロボットを擬人化するか？ - ヒ

22. 高橋 英之，宮﨑 美智子「自己主体感の発達過程の検討 － Tobii ア

ト・モノ認識の行動・生理指標からの推定の試み -」認知科学

イトラッカーによる視線で遊ぶスクラッチカード課題の開発－」

会全国大会 2012 年 12 月 仙台

第 10 回日本赤ちゃん学会学術集会，東京大学。 2010 年 6 月

4. 高橋 英之，斎藤 千夏，古市 光俊，岡田 浩之，金岡 利知，渡23. 高橋 英之，西村 望，大森 隆司 視線を利用した絵画観賞者の

辺 一郎「コミュニケーションロボットの擬人化は単一の軸で即時的嗜好推定 電子情報通信学会ニューロコンピューティン

捉えられるか？ －擬人化における志向要因と情動要因の分離－」HAI シンポジウム 2012，京都，(2012)

グ研究会 , 玉川大学，2010 年 3 月
24. 高橋 英之「競合場面において mentalizing と意思決定に共通す

5. 斎藤 千夏，高橋 英之，寺田 和憲，小嶋 秀樹，土師 知己，吉る神経基盤－行動の数理解析と fMRI による検討－」発達科学

川 雅博，松本 吉央，大森 隆司，岡田 浩之「機械の向こうの私〜ヒューマン - ロボットコミュニケーションにおける fMRI研究会，京都大学，2010 年 2 月
25. 高橋 英之「他者が存在することによる意思決定戦略の変容研究〜」HAI シンポジウム 2012，京都，(2012)-fMRI を用いたその神経基盤の検討 - 」社会心理学会 WS 社会

6. 高橋 英之「自閉症児のロボットに対する認識の時間変化の推定」 日本乳幼児医学・心理学会大会 2012 年 11 月 東京

的意思決定の神経経済学，大阪大学，2009 年 10 月
26. 高橋 英之「意思決定における認知バイアスと報酬学習の相互

7. 高橋 英之「ロボットの擬人化の背後にある複数の認知処理と関係の検討」日本認知科学会第 26 回大会，慶応義塾大学，

その脳基盤」日本心理学会ワークショップ「社会的機能をはたす “ 相互作用 ” とは？」2012 年 9 月 東京（招待講演）

2009 年 9 月
27. 高橋 英之「社会性の背後にある二つの認知的基盤についての

8. 宮崎 美智子・高橋 英之「幼児のロボットに対する距離感と自仮説 – 自閉症研究とロボット研究を通したアプローチ -」第 4閉症療育」日本心理学会ワークショップ「" 身体性発達科学と臨床現場の対話

題目：定型発達幼児における自己身体表象

回比較社会認知シンポジウム 京大霊長類研究所 2008 年 12 月
28. 高橋 英之，板垣 俊，岡田 浩之，大森 隆司「内省と事象関連の獲得 "」（企画および話題提供）2012 年 9 月
9. 高橋 英之電位による表情認知における文脈効果の検討」フォーラム顔

日本赤ちゃん学会シンポジウム「視線から探る心の起源」企画・司会

2012 年 6 月

学 2008，東京大学，2008 年 10 月
29. 永井 育子，高橋 英之，岡田 浩之「ロボットの表情のあいまい

10. 長井 志江・高橋 英之 日本赤ちゃん学会ラウンドテーブル「乳さと信頼感」フォーラム顔学 2008，東京大学，2008 年 10 月

169

30. 新在家 範子，高橋 英之，岡田 浩之，大森 隆司「コミュニケーションロボットの表情から受けるストレス量の評価」フォーラム顔学 2008，東京大学，2008 年 10 月
31. 高橋 英之「社会性と認知過程の文脈依存性」日本心理学会第71 回大会ワークショップ「社会性の定義を巡って」北海道大
学 2008 年 9 月
32. 高橋 英之「文脈が意思決定や表情認知に与える影響とその効用」Catkat 研究会 青山学院大学 2008 年 5 月
活動実績• 赤ちゃん学会学術集会プログラム委員•

赤ちゃん学会若手部会幹事

受賞•

HAI2011 Outstanding Research Award 優秀賞 , 高橋英之，宮崎美智子，岡田浩之，大森隆司 , 2012/12•

HAI2010 Outstanding Research Award 最優秀賞 , 高橋英之・
宮﨑美智子 , 2011/12/04•

日本認知科学会論文賞 , 高橋英之 , 石川悟 , 大森隆司 , 2009

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など• 「子どものため」は何のため？～楽しい子育てリビング虎の巻～ , ロボット療育の可能性についてのインタビュー記事 , 雑誌
ホームシアター。ホワイエ（ステレオサウンド）, 2013/03/11
外部資金獲得状況• 題目「親近性による子どものロボットへの興味喚起プロセスの時空間的モデル化」科研費（代表

新学術領域 人ロボット共生学

三宅なほみ）2012~13 年度

総額 11,400,000 円（間•接経費含む）
題目「ロボットを利用した発達障害児療育の有効性の認知科•

4,420,000 円（間接経費含む）
題目「コミュニケーションにおけるあいまいな感情表現の有学的評価」科研費（若手研究 B

代表）2011~13 年度

総額

用性のロボットを用いた検証」科研費（研究活動スタート支援代表）2009~10 年度

総額 2,639,000 円（間接経費含む）

共同研究実施状況• ロボットを用いた社会的意思決定の研究には，カリフォルニ
ア工科大学の出馬圭世研究員，玉川大学の松元健二教授，松元まどか研究員，土師知己さん，岐阜大学の寺田和憲先生，
宮城大学の小嶋秀樹先生，産業総合研究所の吉川雅博さん，
松本吉央先生，さらに大学院生（現 NTT IT）の斎藤千夏さん•などがかかわっている，
同僚であった宮崎美智子研究員（現：大妻女子大学）と乳幼児の自己認識の発達に関する研究を行なっている。これに関係する外部資金も獲得している。題目「赤ちゃんの興味が「見える」ベビー ･ アイチャットゲームの開発と評価」中山隼雄
科学技術文化財団 助成研究Ａ

宮崎美智子，高橋英之 2011•年度 1,950,000 円 2012 年度 1,680,000 円
富士通研究所・麻布大学と人とロボットの間での親和的コミ•を行なっている (2011~) 総額 1,5000,000 円
青山学院大学の清成透子先生，東京大学大学院生の井上裕香

ュニケーションを神経内分泌系の観点から研究する共同研究子さんなどと，顔の信頼性判断に関する視線計測の研究を行なっている

その他の特筆すべき成果
これまで 10 人以上の工学部・工学研究科の学生の卒業研究・修士
論文の指導を行った。指導した学生たちはほぼ全員が学会発表を経験し、自らの行ったことが第三者から評価される体験をしてもらっ170た。学生の一人は学会発表においてポスターアワードを受賞した。

【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

横山 修

Osamu Yokoyama

いるものが見つかった。同様に、局所場電位から、自由
選択課題選択的に、選択するターゲット刺激の色や位置にかかわらず、選択する報酬の種類を読み取ることができた。つまり、これらは「自由意思」に関係する神経活動であると考えられる。また、その情報は局所場電位の約 70 ヘルツ以下の周波数帯に含まれていること、外側

現所属：東京都医学総合研究所・外部支援研究員

前頭前野内に散在していることがわかった。逆に、強制玉川大学在籍期間：2009 年 5 月 1 日～ 2013 年 3 月 31 日

選択課題選択的に選択する報酬の種類を表現している単（GCOE 研究員：2011 年 4 月 1 日～ 2013 年 3 月 31 日）
指導担当教員：坂上雅道
研究テーマ：報酬の自由選択におけるサル外側前頭前野の神経活動
キーワード：意思決定、自由選択、外側前頭前野、サル、単一神経細胞活動、局所場電位、多点電極

一神経細胞活動や局所場電位も外側前頭前野内に散在していた。強制選択課題選択的にみられたこれらの信号は、自らの欲求にかかわらず、外界からの指示に従って行動を律するうえで役立っていると考えられる。以上の結果
から、外側前頭前野では、内因的な好みに基づいて行動を制御する「自由意思」に関係する回路と、外部環境か■グローバル COE 期間中の研究活動

らの指示に従って行動を制御する回路の両方が混在して「自由意思」は古くから哲学者を含む多くの人々が思索いると考えられた。本実験結果をまとめた論文を作成中

し、議論が続けられているトピックである。われわれ人である。

間は「自由意思」を持っているように思われるが、その 「自由意思」の問題は、玉川大学グローバル COE プログ
物質的・生物学的基盤は何か。
「自由意思」の源泉は前ラムが対象としている「ヒトの豊かな心」の源にある問頭葉にあると考えられている。特に、外側前頭前野は、 題であり、本研究はその神経基盤の一端に迫ったもので
外部環境・刺激に対する定型的な行動よりも、外部状況あると考えている。

とルール・知識・自らの欲求などを勘案・統合して目標■グローバル COE 終了後の研究予定を決定し、その目標を得るために適した行動の選択およ平成 25 年度は東京都医学総合研究所前頭葉機能プロび実行の制御に不可欠な役割を果たしていると考えられジェクトに移り、引き続き、目的指向的行動における前ている。そこで、
私は、
外側前頭前野において「自由意思」 頭葉の機能に関する研究を継続する。
が関わると考えられる自由選択の場面で特有な神経活動■研究活動業績がみられるのではないかと考え、実験を行なった。すな

学会等発表

わち、本研究では、報酬を自由に選択する「自由選択課＜国際会議＞

題」および指示された報酬を選択しなくてはならない「強1. Osamu Yokoyama, Naotsugu Tsuchiya, Kensaku Nomoto,Atsushi Noritake, Masamichi Sakagami, Goal representation

制選択課題」を遂行中のサルの外側前頭前野から神経活by macaque lateral prefrontal cortex are different between
internally-determined and instructed choice. A joint Tamagawa

動を記録し、自由選択課題選択的に観察される報酬の神

University-Caltech Lecture Course (Social Neuroscience Satellite

経表現を同定することを目的とした。それぞれの課題で

at the 15th annual meeting of the Association for the Scientific

サルは液晶モニタに呈示された 3 つの異なる色刺激（以降、「ターゲット刺激」）のいずれかに目を向けることで「選択」し、色に対応した異なる液体報酬（りんごジュ

Study of Consciousness). Kyoto University, 2011.6.7-8.
＜国内会議＞

1. Osamu Yokoyama, Naotsugu Tsuchiya, Kensaku Nomoto,Atsushi Noritake, Masamichi Sakag ami. Different ialース、乳酸菌飲料、塩水またはスポーツドリンク）を与

representation of goal in monkey lateral prefrontal cortex in

えられた。強制選択課題では、各試行のはじめに呈示さ

free- and instructed-choice（サル外側前頭前野による目標のれる注視点の色で予め指定した色を選択したときのみ報

神経表現は自由選択と強制選択で異なる）. 第 34 回日本神経

酬が与えられた。自由選択課題と強制選択課題を繰り返し行ない神経活動を記録した。本実験では主に、1 本に科学大会 , パシフィコ横浜 , 2011.9.15-17.
2. Osamu Yokoyama, Naotsugu Tsuchiya, Kensaku Nomoto,Atsushi Noritake, Masamichi Sakagami. Decoding of goal,
independent of perception and action, from macaque

16 チャンネルの電位記録部位を持つ多点電極を用いる

prefrontal activity during a free choice task. 包括脳ネットワことで、外側前頭前皮質の異なる深さから複数の単一神

ーク夏のワークショップ , 神戸国際会議場 , 2011.8.21-24.

経細胞活動および局所場電位を同時に記録した。ターゲ＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

ット刺激が呈示されてから実際に選択するまでの単一神

1. 横山修 , サル前頭前野のニューロン集団の活動から選択を読み取る . 大阪大学・玉川大学 GCOE 合同ワークショップ , ヒルト

経細胞活動のなかに、自由選択課題選択的に、選択するン名古屋 , 2013.1.19-20.

ターゲット刺激の色や位置ではなく報酬の種類を表して

171

活動実績
以下の研修、会議およびワークショップ等に参加させて頂いた。
•

Tamagawa-Caltech Joint Lecture Course/Reward and Decisionmaking on Risk and Aversion, Hawaii (USA), 2013.3.5-8.

•

第 2 回玉川大学脳科学研究所リトリート、湯本富士屋ホテル、
2013.2.18-20.

•

玉 川 大 学 グ ロ ー バ ル COE プ ロ グ ラ ム 公 開 シ ン ポ ジ ウ ム
新 し い 心 の 科 学 の 構 築 を め ざ し て、 学 術 総 合 セ ン タ ー、
2012.12.16.

•

生理学研究所研究会「認知神経科学の先端

推論の脳内メカニズム」、岡崎コンファレンスセンター、2012.10.26-27.
•

包括脳ネットワーク夏のワークショップ、仙台国際センター、
2012.7.25-27.

•

神経オシレーションカンファレンス、岡崎コンファレンスセ
ンター、2012.7.12-13.

•

新学術領域「予測と意思決定」第 3 回領域会議、玉川大学、
2012.6.16-18.

•

新学術領域「予測と意思決定」第 2 回領域会議、東京工業大学、
2012.3.8-9.

•

第 1 回玉川大学脳科学研究所リトリート、湯本富士屋ホテル、
2012.2.21-23.

•

カリフォルニア工科大学短期研修、カリフォルニア工科大学（アメリカ）、2011.12.4-10.

外部資金獲得状況• 科学研究費助成事業（学術研究助成基金助成金）若手研究 (B)「内生的な好みに基づく意思決定における前頭前野と大脳基底核の働きの解明」（平成 23 ～ 24 年度）

共同研究実施状況
以下の研究者と神経活動データを共有し解析方法の検討および開発を行なっている。
• Naotsugu Tsuchiya (Monash University, Australia)••

Alessandro Villa (Universite de Lausanne, Switzerland)
中川正宣、地村弘二、寺井あすか（東京工業大学）

172

【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

宮﨑 美智子Michiko Miyazaki

フォルニア工科大学での短期研修などで英語によるプレ
ゼンテーションの技術を学び、これをきっかけとして、
この 4 年の間に国際会議やシンポジウムで 3 件の口頭発表の実績をつくることができた。
【独創的なアプローチ】 GCOE 研究員の高橋英之氏との連携により、インタラクティブ・アイトラッキングの技

現所属：大妻女子大学・助教／玉川大学・特別研究員

術を用いて、乳児の運動主体感を計測するスクラッチ課

玉川大学在籍期間：2009 年 1 月～ 2013 年 3 月
指導担当教員：岡田浩之
研究テーマ：コミュニケーション能力の基盤となる認知能力の発達過程の解明
キーワード：自己認知、行為主体感、音象徴性、
オノマトペ、語意獲得、対称性推論、乳児、幼児題を開発した。この課題は乳児の運動主体感という主観世界を定量的に評価できる課題として注目され、2010
年には共同研究者の高橋英之氏が HAI シンポジウムでHAI2010 Outstanding Research Award を受賞した。また海外からの問い合わせもある。
■グローバル COE 終了後の研究予定
我々が独自の視点から開発した乳幼児向けスクラッチ■グローバル COE 期間中の研究活動

課題は高評価を得て、今年度より新学術領域「構成論的【人材育成面】 GCOE に在籍させていただいた 4 年 3 カ発達科学」の公募班の研究代表者、ならびに特別推進研

月の間、研究に専念できる環境を整えていただいたため、 究「神経ダイナミクスから社会的相互作用に至る過程の
以下の 4 種類の研究プロジェクトに携わり、積極的に理解と構築による構成的発達科学」の研究分担者として研究を遂行することができた。具体的には、①アイ・ス

予算をいただけることとなった。今年度はこれらの研究

クラッチ課題を用いた乳児の運動主体感の発達メカニズ

活動を通じて、さらに研究をブラッシュアップし、国際ムの研究、②対称性推論能力の獲得に関するヒト乳幼児・的にインパクトのある研究成果を発信できるようにした

チンパンジーの種間比較、③語意学習における音象徴のい。

役割に関する研究、④乳幼児における自己身体表象の獲■研究活動業績

得過程の研究である。いずれの研究も多くの共同研究者

論文 （公刊論文・学術雑誌）との共同研究であった。分野や専門の異なるメンバーと1. Imai, M., Miyazaki, M., Yeung, H.H., Kantartzis K., Okada, H.,& Kita, S. (under review). Sound symbolism facilitates wordの議論は大変勉強になった。これらの研究の成果はそれ
ぞれ①投稿中、②投稿準備中、③投稿中、④投稿準備中である。
また、平成 22 年度にはイギリス・カナダより招へい

learning in 14 month olds.
2. 高橋英之・宮﨑美智子 . (2013). 乳児の主体性の萌芽を視線随伴課題で探る . ベビーサイエンス , 12, 24-38. 2013. 3.
3. 宮﨑美智子・高橋英之・岡田浩之・開一夫 . (2011). 自己認
識における運動主体感の役割と発達メカニズム . 認知科学 ,した若手研究者とのワークショップのオーガナイザーを担当させていただいた。平成 23 年度・24 年度には脳18(1), 9-28. 2011. 3.
4. 高橋英之・宮﨑美智子 . (2011). 自己・他者・物理的対象に対して構えを変える脳内メカニズムと自閉症スペクトラム障害科学研究所若手の会の幹事を担当させていただいた。こにおけるその特異性 . 心理学評論 , 54(1), 6-24. 2011. 8.

れらの活動を通じて企画力を向上させることができたと

5. 宮﨑美智子・岡田浩之・針生悦子・今井むつみ . (2010). 動詞

考えている。国内外で活躍する研究者との交流は大変刺語意獲得における養育者の語りかけの影響 . 玉川大学脳科学研激的であり、自分の研究の発展に結びつく示唆的な講演

究所紀要 , 3, 17-23. 2010. 3.

も多数拝聴することができた。
【国際的な研究活動】 慶應義塾大学の今井むつみ先生と書籍（著書）

1. 宮﨑美智子 . (2012).「自分」を知る赤ちゃん . 10-49. 玉川大
学赤ちゃんラボ（編）, なるほど！赤ちゃん学の研究プロジェクトでは海外の研究者との積極的な交流があり、研究スキルの修練を積むことができた。実験法
手法を学ぶためにカナダの CBU に短期滞在させていた

2. 宮﨑美智子・開一夫 . (2009). 自己像認知の発達―「いま・ここ」にいる私 . 39-55. 長谷川寿一・開一夫（編）, ソーシャルブレ

だいた。今井先生のリーダーシップのもと、実験の着想から実施、論文執筆に至るまで外国人研究者とのメール
やスカイプでのやりとりを通じて研究を進めていったた

ここまでわかった赤ちゃんの不思議 , 新潮社 . 2012. 6.

インズ , 東京大学出版会 . 2009. 1.
学会等発表＜国際会議：ポスター＞

め、海外での研究の進め方を身近に学ぶことができた。 1. Miyazaki, M., Hidaka, S., Imai, M., Yeung, H.H., Kantartzis K.,
Okada, H., & Kita, S. (2013, accepted). The facilitatory role of

語意獲得における音象徴性の有用性を示した研究成果

sound symbolism in infant word learning. Proceedings of the（研究③）は、現在国際誌に投稿中である。また、カリ35th Annual meeting of the Cognitive Science Society, Berlin,

173

Germany. 2013. 7. Poster.

word learning. Sound Symbolism Workshop, Keio Univ. Tokyo.

2. Miyazaki M., Takahashi H., Okada H. & Omori T. (2013)
Explicit intentionality of self-generated action in 8 montholds:

2012. 8. 6.~7. Oral.
2. Miyazaki, M., Takahashi, H., Okada, H., & Omori, T. (2012).

Toward empirical estimation of sense of agency inUsing interactive eye-tracking to investigate infants’ sense

infancy. Joint Tamagawa-Caltech Lecture Course on Reward &of agency. The 5th international developmental psychology

Decision Making. Hawaii 2013. 3. Poster.

eye tracking methods conference (EyeTracKids 2012).

3. Miyazaki, M., Imai, M., Kita, S., Yeung, H.H., & Okada, H.

Minneapolis. 2012. 6. 5. Oral.

(2012). Sound symbolism scaffolds word-objects mapping

3. Imai, M., Asano, M., Miyazaki, M., Okada, H., Yeung, H., Kitajo,

in 14-month-olds. Proceedings of the 19th internationalK., Thierry, G., & Kita, S. (2012). Sound Symbolism Helps

conference on infant studies. Minneapolis. 2012. 6. 8. Poster.

Infants’ Word Learning. The 9th International Conference on

4. Takahashi, H., Miyazaki, M., Okada, H., & Omori, T. (2012).

the Evolution of Language, 456-457. キャンパスプラザ京都 ,Can young infants be aware of the self-conducted volitional

京都府 . 2012. 3. 14. Oral.

movement on a computer display? Proceedings of the 19th

4. Miyazaki, M., Takahashi, H., Okada, H., & Omori, T. (2011).

international conference on infant studies. Minneapolis. 2012.

Can young infants extend their own sense of agency outside

6. 8. Poster.

the body? The 15th annual meeting of the ASSC. Kyoto

5. Takahashi, H., Miyazaki, M., Okada, H., & Omori, T. (2011).

University. 2011. 6. 10. Oral.

Can young infants extend their own sense of agency outside

5. Takahashi, H., Miyazaki, M., Okada, H., & Omori, T. (2010).

the body? The 15th annual meeting of the ASSC, satellite.

A new quantification of extended sense of agency using eye

Kyoto University, Kyoto. 2011. 6. 8. Poster.

control task -Toward the understanding of development of

6. Miyazaki M., Okada H., Haryu E. & Imai M. (2010) Japanese
Toddlers Live in Rich Sound-Symbolic Worlds: A picture Book
Reading Study Joint Tamagawa-Caltech Lecture Course on

the extended self-. Neuroscience 2010, SfN’s 40th annual
meeting. San Diego. 2010. 11. 16. Oral.
6. Miyazaki, M. (2009). Symmetrical reasoning in infancy.

Neuroeconomics. Keio University, Tokyo. 2010. 9. Poster.

Tamagawa University & Hokkaido University Global COE Joint

7. Miyazaki, M., Okada, H., Haryu E, & Imai. (2010). Japanese

Symposium. Toward a Neuroscience of Sociality of the Mind.

toddlers live in rich sound-symbolic worlds: a picturebook reading study. Proceedings of the 18th international

Tamagawa Univ. Tokyo, 2009.10.24. invited.
＜国内会議＞

1. 宮﨑美智子 . (2013). 赤ちゃんはいつからどのようにして自分conference on infant studies. Baltimore. 2010. 3. 13. Poster.
8. Miyazaki, M., Okada, H., & Hiraki, K. (2010) Does the front-

が意図的な行為者であることに気づくのか？－視線随伴課題

back localization error in self-recognition indicate early bodyによる行為主体感の検討－ 第 8 回犬山比較社会認知シンポジ

representation in young children? Joint Tamagawa-Caltech

ウム . 講演 . 京都大学霊長類研究所 , . 2013. 1. 13. 招聘 .

Lecture Course on Decision Making. Tamagawa University,

2. 宮﨑美智子 . (2012). 視線から赤ちゃんの自己意識の芽生えをTokyo. 2010. 3. Poster.

測る―アイ・スクラッチ課題による sense of agency の評価―.

9. Miyazaki, M., & Hiraki, K. (2009). Does the front-back

第 12 回日本赤ちゃん学会学術集会シンポジウム「視線から探

localization error in self-recognition indicate early bodyる心の起源」講演 . 玉川大学 , 東京都 . 2012. 6. 2. 招聘 .

representation in young children? Proceedings of the XIVth

3. 宮﨑美智子 . (2012). 自己認知における行為主体感の役割とそ

European Conference on Developmental Psychology. Lithuana.

の発達 . 公益社団法人日本心理学会第 3 回からだと発達研究

2009. 8. Poster.

会 . 講演 . 早稲田大学 . 2012. 12. 8. 招聘 .
4. 宮﨑美智子・ 高橋英之・ 岡田浩之・ 大森隆司 . (2011). 道具使＜国内会議・ポスター＞

1. 宮﨑美智子・高橋英之・岡田浩之・ 大森隆司 . (2013). 8 カ月用の発達的起源を アイ・スクラッチ課題で測れるか？ 日本動児における行為の主体性：乳児期の行為主体感の定量的評価

物心理学会第 156 例会・玉川大学グローバル COE 特別ワークに向けて . 大阪大学・玉川大学 GCOE 合同ワークショップ . ヒショップ 「知能設計における普遍性と局所性」講演 . 玉川大

ルトン名古屋 . 2013. 1. 19. ポスター

学 . 2011. 10. 13. 招聘 .

2. 高橋英之・ 宮﨑美智子・ 岡田浩之・ 大森隆司 . (2011). アイ・

5. 宮﨑美智子 . (2010). 身体を通じて獲得する自己－自己認識発

スクラッチ課題による乳児の運動主体感の検討 - 道具使用の達研究への新アプローチ－ . 生理研研究会「認知神経科学の萌芽プロセスの解明を目指して -. 脳と心のメカニズム 冬のワ

先端 身体性の脳内メカニズム」. 講演 . 岡崎・生理学研究所 .

ークショップ . 北海道 , 2011. 1. ポスター .

2010. 10. 22. 招聘 .

3. 宮﨑美智子・高橋英之・岡田浩之 . (2010). ボディ・マッピン

6. 宮﨑美智子（話題提供）. (2010). 発達心理学の自己研究の 視グにおけるヒト身体の特異性 . 日本認知科学会第 27 回大会論

点から杉浦モデルに期待すること .「自己」の心理学研究に脳文集 , 731-734. 神戸大学 , 兵庫県 . 2010. 9. 19. ポスター .

マッピングは役立つか？―心理学諸領域からの懐疑と期待 . 日

4. 高橋英之・宮﨑美智子 . (2010). 自己主体感の発達過程の検討

本心理学会第 74 回大会ワークショップ . 講演 . 大阪大学 , 大Tobii アイトラッカーによる視線で遊ぶスクラッチカード課題の開発 . 第 10 回日本赤ちゃん学会学術集会抄録集 , 94. 東京
大学 , 東京都 . 2010. 6. 12. ポスター .

知の発達 . 玉川大学若手の会第 21 回談話会 . 講演 . 玉川大学 .

5. 宮﨑美智子・ 岡田浩之・ 開一夫 . (2010). 幼児における自己身
体表象の発達と自己認識 . 脳と心のメカニズム 冬のワークシ
ョップ . 北海道 ,阪府 . 2010. 9. 20. 招聘 .
7. 宮﨑美智子 . (2009). 異種感覚マッチングにもとづく自己像認
2009. 3. 招聘 .
＜一般演題＞

1. 宮﨑美智子・高橋英之・岡田浩之・大森隆司 . (2012). Gaze-2010. 1. ポスター .

contingency パラダイムを用いた乳児における行為の意図性の評価 . 日本認知科学会第 29 回大会論文集 , 142-145. 仙台国際

口頭発表・シンポジウムでの講演など＜国際会議＞

1. Asano, M., Imai, M., Kanero, J., Miyazaki, M. & Okada, H.
(2012). Sound symbolism: neural mechanisms and relation to174

センター , 宮城県 . 2012. 12. 14. 口頭 .
2. 宮﨑美智子・ 高橋英之（企画・話題提供）. (2012). 身体性発

達科学と臨床現場の対話 . 題目：定型発達幼児における自己身性の発達（2）インタビュー出演 .

体表象の獲得 . 日本心理学会第 76 回大会ワークショップ . 専
修大学 , 神奈川県 . 2012. 9. 11. 口頭 .

外部資金獲得状況• 赤ちゃんの興味が「見える」ベビー・アイチャットゲームの

3. 宮﨑美智子・開一夫 ( 話題提供）. (2012). 遅延自己映像に見る 幼児の自他分離 ―鏡の自分は自分，それともおともだち？

開発と評価／（公財）中山隼雄科学技術文化財団 : 助成研究 A

乳幼児の間主観的世界からの自己と他者の気づき～心理学者，（ゲームの分野の研究）／研究期間 : 2011 年 4 月 - 2013 年 3

ロボット工学者，臨床家の対話～ . 第 12 回日本赤ちゃん学会•

月／代表者 : 宮﨑美智子
異種感覚統合としての自己身体表象の発達メカニズムの解明•

2011 年 - 2011 年／代表者 : 宮﨑美智子
自己身体表象の発達に関する認知科学的研究／文部科学省 : 科•ト支援 ) ／研究期間 : 2009 年 - 2010 年／代表者 : 宮﨑美智子
語意獲得における推論の対称性に関する研究／文部科学省 : 科

自主ラウンドテーブル . 玉川大学 , 東京都 . 2012. 6. 2. 口頭 .
4. Takahashi, H., Miyazaki, M., Okada, H., & Omori, T. (2011).
Can young infants manipulate a cursor in a display by theirown eye movement? Japanese neuroscience society. パシフィ
コ横浜 , Kanagawa. 2011. 9. 17. Oral.
5. 宮﨑美智子・ 高橋英之（企画・話題提供）. (2011). 鏡の向こうのあなたはわたし？ ―自他分離の発達と臨床への計算論的接近― 題目：行為の知覚において，自己と他者はどう分離されるか？ 日本心理学会第 75 回大会ワークショップ . 日本大学

／文部科学省 : 科学研究費補助金 ( 若手研究 (B)) ／研究期間 :学研究費補助金 ( 若手研究 ( スタートアップ ), 研究活動スター

学研究費補助金 ( 基盤研究 (C)) ／研究期間 : 2008 年 - 2010
年／代表者 : 岡田浩之／分担者：宮﨑美智子, 東京都 . 2011. 9. 16. 口頭 .
6. 宮﨑美智子 ( 話題提供）. (2011). 赤ちゃんの興味が「見える」
ベビー・アイチャットゲームの開発に向けて . 2011. 遊びの進化的，発達的起源と未来像 . 第 11 回日本赤ちゃん学会自主ラ

共同研究実施状況• アイ・スクラッチ課題を用いた乳児の運動主体感（SoA）の発達メカニズムの研究（共同研究者：高橋英之・岡田浩之・

ウンドテーブル . 中部学院大学 , 岐阜県 . 2011. 5. 7. 口頭 .
7. 宮﨑美智子・高橋英之・岡田浩之・大森隆司 . (2011). 乳児は自己受容感覚を伴わない対象を道具化できるか？ ニューロコ
ンピューティング研究会 , 信学技報 , 110(461), 131-136. 玉川
大学 , 東京都 . 2011. 3. 7. 口頭 .
8. 高橋英之・宮﨑美智子 . (2010).「こっくりさん」の振る舞いの定量化-self agency の有無に応じたアイ・スクラッチ課題に

山田康智（東京大）・國吉康夫（東京大）・浅田稔（大阪大））•

2010 年〜現在
対称性推論能力の獲得に関するヒト乳幼児・チンパンジーの•應大）・友永雅己（霊長研））2009 年〜現在
語意学習における音象徴の役割に関する研究（共同研究者：
郎（Univ. of Birmingham）・Katerina Kantartzis（Univ. of

Outstanding Research Award 最優秀賞受賞 . 慶應義塾大学日Birmingham）・Henny Yeung（Université Paris））2009 年 〜

9. 宮﨑美智子・高橋英之（企画・話題提供）. (2010). 視線計測の新展開―視線で心は測れるか . 題目：乳児の視線を インタ•

ラクティブに利用する アイ・スクラッチ課題の開発と可能性 .
日本心理学会第 74 回大会ワークショップ . 大阪大学 , 大阪府 .
2010. 9. 21. 口頭 .
10. 宮﨑美智子・岡田浩之・針生悦子・今井むつみ . (2010). 対成
人・対幼児発話におけるオノマトペ表出の違い－母子絵本読み調査における検討から－ . 思考と言語研究会（発達と知識獲得）, 信学技法 , 110(63), 27-31. 東京・機械振興会館 , . 2010.
5. 28. 口頭 .
活動実績
• 日本認知科学会運営委員（2 期）. 2009.1.1.- 2012.12.31.

•••

カリフォルニア工科大学短期研修参加 . 2009. 2. 11. ~17.
玉川大学グローバル COE プログラム

ブランチ・ワークショ

ッ プ Cutting-edge studies on infants' language developmentの企画・運営 . 2010.2.13.
玉川大学脳科学研究所若手の会

幹事 . 2011.4.1.~ 2013.3.31.

玉川大学脳科学トレーニングコース 2011. 講師補助
第 12 回日本赤ちゃん学会プログラム委員 . 2012.6.2.-3.

受賞• 高 橋 英 之・ 宮 﨑 美 智 子 (2010). HAI シ ン ポ ジ ウ ム 2010, .
HAI2010 Outstanding Research Award 最優秀賞受賞 .

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など• 宮﨑美智子 . (2009). 鏡の中の自己―遅れて映る自己は誰？ .
京都大学博物館学術映像博 2009 展示連動トークイベント . 招•

岡田浩之・今井むつみ（慶應義塾大）・村井千寿子・喜多壮太

おける視線軌道の差異 -. HAI シンポジウム 2010, . HAI2010
吉キャンパス , 2010. 12. 13. 口頭 .

••種間比較（共同研究者：岡田浩之・村井千寿子・今井むつみ（慶待講演 . 京都大学 , 2009. 10. 10.
宮﨑美智子 . (2012). 放送大学「乳幼児心理学」第 11 回社会175

現在
乳幼児における自己身体表象の獲得過程の研究（共同研究者：
岡田浩之・開一夫（東京大）・高橋英之）2009 年〜現在

Ｅにおける本研究活動は、今後国際レベルでの学術貢献【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】を目指すための土壌になると考える。

村井 千寿子■グローバル COE 終了後の研究予定
前述の研究テーマについては継続して研究を進める。

Chizuko Murai

そのための活動として、2013 年度科研費（若手研究Ｂ）を獲得した。また、2013 年度からは科研費研究員とし現所属：玉川大学 脳科学研究所 科研費ＰＤて、ヒトの言語獲得の基盤となる認知能力に関する研究

玉川大学在籍期間：2008 年 10 月〜現在
（GCOE 研究員：2012 年 4 月〜 2013 年 3 月）
担当指導教員：岡田浩之
研究テーマ：霊長類における因果認識：生物的対象とモノの区別
キーワード：比較認知、運動因果、生物－物体認識

プロジェクトに従事し、玉川大学赤ちゃんラボでのヒト
乳児研究および京大霊長類研究所などにおけるヒト以外の霊長類を対象とした研究をすすめていく。
■研究活動業績
書籍（著書）

1. 村井千寿子「第 4 章

赤ちゃんが見ているモノの世界」『なるほど！赤ちゃん学

ここまでわかった赤ちゃんの不思議』玉川大学赤ちゃんラボ（編） 新潮社■グローバル COE 期間中の研究活動

2012 年 6 月

総頁数

222p. Pp.116-146.（分担執筆）

生物・物体の区別はあらゆる知識形成の基本となる概念である。ヒトは生後 1 年目の発達初期から生物と物体を見た目だけではなく、運動とその因果という抽象的な要因にもとづいて区別する。具体的には、ヒト乳児は、物体の運動には衝突などの他の物体からの外的作用を期待し、対して、動物には外的作用だけではなく自発的・
自己推進的な運動を期待する。発達初期に見られるこのような対象知識はその後の概念形成などにおいて重要なだけではなく、他者の行為や内的状態の予測のような社会的知性の基盤ともなる重要なものといえる。しかし、その重要性にも関わらず、当該の問題については不明な点が多い。
そこで本研究では、この知識がヒトにおいてどのような種特異性をもつのか、またその進化的起源の解明を目的として、ヒト以外の霊長類（チンパンジー）がもつ生物・物体認識について実験的に検討した。また、社会的知性はヒト以外の霊長類においても発達しており、その研究も多いが、その基盤となる生物と物体の区別や生物・物体に特徴的な運動やその因果の理解にかんしては、十分な研究がおこなわれているとは言えない。よって本研究はその実験的証左の補強にも貢献する。
研究はチンパンジー（京都大学霊長類研究所）を対象におこなった。一連の実験の結果、チンパンジーが物体
または生物に特徴的な運動の因果（外的作用のある・なし）を予想する可能性が示唆された。この結果から、チンパンジーが生物・物体を運動の因果という情報を手がかりに、両者を異なる存在として区別していると考えられる。これはヒト以外の霊長類がもつ生物・物体知識の一端を示すにすぎないが、ヒトそしてヒト以外の動物が形成する知識体系とその進化的変化という大きな研究への発展が望めると言える。その意味で、グローバルＣＯ

176

学会等発表＜国内会議＞

1. 村井千寿子・友永雅己

チンパンジーにおける運動の因果性による生物・非生物の区別
北大学

日本認知科学会第 29 回大会

東2012 年 12 月 13 － 15 日

2. 村井千寿子・友永雅己
物の区別

チンパンジーにおける生物・非生

日本動物行動学会第 31 回大会

奈良女子大学2012 年 11 月 23 － 25 日
3. 村井千寿子・友永雅己
果認識

チンパンジーにおける物体運動の因日本心理学会第７6 回大会

専修大学 2012 年 9 月

11 － 13 日
共同研究実施状況• 京都大学霊長類研究所において共同利用研究員として研究を行った。（2012 年度）

においては殆ど見出されなかった。４）” 行動のゴール ”【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】に関与した神経活動の始まるタイミングは、運動前野と有村 奈利子淡蒼球でほぼ同時であった。５）” アクション ” に選択的に反応する神経活動は、運動前野の方がより早く、淡Nariko Arimura

蒼球は遅かった。６）上記の神経活動は、運動前野では一秒以上持続する傾向があったが、淡蒼球では数百ミリ

現所属：国立精神・神経医療研究センター

病

秒の一過性であった。以上の結果は、淡蒼球と運動前野

態生化学研究部 流動研究員

が相互に軸索を投射し、認知から行動までの幅広い過程

玉川大学在籍期間：2008 年 10 月〜 2010 年 3 月
指導担当教員：丹治 順、星 英司
研究テーマ：動作企図の成立機構とその分子基盤の解析
キーワード：動作企図 大脳基底核 運動前野 淡蒼球に関与しながらも、同一の機能のみを有してはいないことを示している。現在上記内容の論文をリバイズ中であり、今年度中の受理を想定している。本研究は、グローバル COE のテーマである社会に生きる心の解明のサブ
テーマ④それらの脳機能を実現する遺伝子・分子から神経回路にいたる物質的基盤（神経科学基礎）の理解に貢献したと考えられる。

■グローバル COE 期間中の研究活動
これまでの臨床研究や霊長類を用いた実験によって、■グローバル COE 終了後の研究予定

随意運動の企図と実行の過程に、前頭葉と大脳基底核がグローバル COE の期間に学んだ神経活動記録と行動重要であることが知られている。また、これらの領域はの連関を軸に、光チャネルロドプシンを使った動物の回多量の軸索を相互に投射することが示唆されてきた。し路機能の解析を行う予定である。

かし、両領域の神経活動を、同一行動時に記録し、直接■研究活動業績

比較検討した研究がこれまでなかったために、両領域の論文 （公刊論文・学術雑誌）

機能的連関は明らかにされてこなかった。本研究では、

1. Involvement of the globus pallidus in behavioral goal
determination and action Specification. Nariko Arimura,

到達行動課題遂行中のサルの運動前野と淡蒼球から神経

Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata, Jun Tanji, and Eiji

活動を記録し、両領野の機能的特長を明らかにすること

Hoshi , Journal of Neuroscience, 2013, in press
2. Local application of neurotrophins specifies axons throughを目的とした。本研究課題では、以下のような行動課題

inositol 1,4,5-trisphosphate, calcium, and Ca2+/calmodulin-

をサルに学習させた。まず、指示刺激として視覚物体がdependent protein kinases.

提示され、その内容に応じて右または左への到達を指示

Namba T,

TR, Sakakibara A, Miyata T, Kamiguchi H, Kaibuchi K.

する。この時点ではサルは行動を計画できる (" 行動の3. CRMP-2 directly binds to cytoplasmic dynein and interferes

クション ” の計画は作れない。次に、選択刺激（一対のwith its activity.

四角）が提示され、指示刺激で指示された方（右または左）ルは “ アクション ”( どこに手を置くか ) を作ることがで

Kaibuchi K.

dysregulation of Rho family GTPases.
Nagata K,

Arimura N, Watanabe T, Kaibuchi K, Sobue G.

J

Biol Chem. 2009 Aug 14;284(33):22059-66.
5. Anterograde transport of TrkB in axons is mediated by directinteraction with Slp1 and Rab27.

Arimura N, Kimura T,

Nakamuta S, Taya S, Funahashi Y, Hattori A, Shimada A,
Ménager C, Kawabata S, Fujii K, Iwamatsu A, Segal RA, Fukuda

動課題を遂行しているサルの運動前野と淡蒼球からニた。これまでに以下の結果を得た。１）指示刺激として

Iguchi Y, Katsuno

M, Niwa J, Yamada S, Sone J, Waza M, Adachi H, Tanaka F,のような神経活動が表現するのかについて検討した。行ューロン活動を記録し、これらの間の機能連関を検討しJ Neurochem. 2009 Oct;111(2):380-90.

4. TDP-43 depletion induces neuronal cell damage through報に基づく ” 行動のゴール ” を形成する過程、２)” 行動
ション ” を表現する過程、である。それぞれの過程をど

Arimura N, Hattori A, Kimura T, Nakamuta

S, Funahashi Y, Hirotsune S, Furuta K, Urano T, Toyoshima YY,

きる。この行動課題には 3 つの過程がある。１) 認知情のゴール ” を ” アクション ” に変換する過程、３)” アクSci

Signal. 2011 Nov 15;4(199):ra76.

ゴール " を設定できる ) が、どこに手を置くかという “ アの四角に手を到達する。この選択刺激の指示によってサ

Nakamuta S, Funahashi Y,

Arimura N, Picciotto MR, Tokumitsu H, Soderling

M, Kaibuchi K.

Dev Cell. 2009 May;16(5):675-86.

6. Ne urof i b roma t os i s t y pe 1 (NF 1 ) t umor s uppre s s o r,
neurofibromin, regulates the neuronal differentiation of PC12
cells via its associating protein, CRMP-2.

の視覚物体に選択的に反応する神経細胞が淡蒼球で見出Patrakitkomjorn

S, Kobayashi D, Morikawa T, Wilson MM, Tsubota N, Irie A,された。２）” 行動のゴール ” や ” アクション ” に選択Ozawa T, Aoki M, Arimura N, Kaibuchi K, Saya H, & Araki N.

的に反応する神経活動は、運動前野と淡蒼球において共Journal of Biological Chemistry 283, 9399-413, 2008.

通に見出された。３）" 行動のゴール " を " アクション "へ変換する過程は、運動前野で顕著であったが、淡蒼球177

書籍（著書）

1. 星英司、中山義久、山形朋子、佐賀洋介、橋本雅史、有村奈
利子、丹治順：認知と運動の統合過程を支える神経基盤 Brain
and Nerve., 2011

63(1): 59-68

2. 丹治順、中山義久、山形朋子、佐賀洋介、橋本雅史、有村奈利子、
星英司：補足運動野と前補足運動野 Clinical Neuroscience,,
2010

28(10): 1121-24

学会等発表＜国際会議＞

1. Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata, Nariko Arimura,
Jun Tanji, and Eiji Hoshi Differential involvement of thefrontal motor areas of macaques in planning and executionof action based on an abstract behavioral goal. The 42th
annual meeting of the Society for Neuroscience, New Orleans,Louisiana. October 13-17, 2012.
2. Arimura N, Nakayama Y, Yamagata T, Saga Y, Tanji J, Hoshi
E: Role of the globus pallidus in action planning as mediatedby the abstract representation of action.

The 40 th annual

meeting of the Society for Neuroscience、San Diego,
November17, 2010.
＜国内会議＞

1. Arimura N, Nakayama Y, Yamagata T, Saga Y, Tanji J, Hoshi E:
Role of the globus pallidus in action planning as mediated by
the abstract representation of action.
国際シンポジウム、仙台、宮城

第一回東北大学脳科学

2011.1.21-23

2. Arimura N, Nakayama Y, Yamagata T, Saga Y, Tanji J, Hoshi
E: Role of the globus pallidus in action planning as mediatedby the abstract representation of action.
International Symposium、岡崎、愛知

41th NIPS

2010.12.16

3. 有村奈利子、中山義久、山形朋子、佐賀洋介、丹治順、星英司：運動の表象表現を介した運動計画における大脳基底核と前頭前野の関与 第 33 回日本神経科学大会、神戸、兵庫
2010.9.3
4. 有村奈利子、中牟田信一、船橋靖広、貝淵弘三： Rab27 andSlp1 regulate anterograde transport of TrkB receptors inaxons. 第 60 回日本細胞生物学会大会、2008.6.29-7.1、神戸 .
受賞
平成 21 年名古屋大学グローバル COE ブレイクスルーリサー•

チアワード受賞

外部資金獲得状況• 若手研究 (B) 平成 22 − 23 年度 大脳基底核の行動制御機構に•おける分子基盤に関する研究
若手研究 (B) 平成 20 − 21 年度 神経軸索形成因子ＣＲＭＰ−
２の機能解析

共同研究実施状況• 名古屋大学、洪繁・医学部付属病院・助教 :CFTR-SLC26 輸送
複合体のイオン輸送機能における低分子量 G 蛋白質の役割（平成 20 年度、21 年度）

178

ぞれの領域が動作の企画・準備・実行に異なる関与を示【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

すことが明らかとなった。このことは、複数の高次運動

中山 義久

野や一次運動野が、動作を制御する過程において、それぞれ異なる役割を果たしていることを示唆するものであYoshihisa Nakayama

る。また、多種多様な情報を効率よく処理し、行動の「ゴール」を適切に理解し、その行動を実現させる過程は、

現所属：（公財）東京都医学総合研究所
前頭葉機能プロジェクト

さまざまなコミュニケーションの基盤となりうる能力で研究員ある。そのため、本研究は社会活動をいとなむ上で重要な能力の神経基盤の基礎を明らかにしたものであると位

玉川大学在籍期間：2006 年 4 月〜 2012 年 3 月（GCOE 研究員：2010 年 4 月〜 2012 年 3 月）
指導担当教員：丹治 順、星 英司
研究テーマ：動作の企画・準備・実行への一次運動野
および高次運動野の関与について置づけることができる。
■グローバル COE 終了後の研究予定
現在は、グローバル COE のポスドクとして在籍中に行った研究を発展させ、多点同時記録等の新しい技術をキーワード：運動前野、高次運動野、一次運動野、随意運動

導入し、我々の行動を実現させている神経基盤を、より多面的に検討する研究に取り組んでいる。

■グローバル COE 期間中の研究活動■研究活動業績

我々がある行動をおこなう際に、最初にどのような動作を行うのかを企画し、その動作を準備し、適切な時

論文 （公刊論文・学術雑誌）に実行するという過程を経る場合が多い。その中でも、1. Involvement of the globus pallidus in behavioral goal
determination and action Specification. Nariko Arimura,「隣の部屋に入って青い本をとってくる」といった例のYoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata, Jun Tanji, and Eiji

ように、動作を企画する際に運動の対象が確定しない場

Hoshi , Journal of Neuroscience, 2013, in press
2. Tomoko YAMAGATA, Yoshihisa NAKAYAMA, Jun TANJI,合がある。このように、動作の企画には、具体的な運動

and Eiji HOSHI

が伴わない、行動の目的である「ゴール」と、具体的な運動である「アクション」の２つのレベルがあると考え

and ventrolateral prefrontal cortex and the dorsal premotor
cortex.

られる。このことから、一連の行動を行う場合には、1)ゴールの企画、2) ゴールに基づいたアクションの決定、

丹治順

認知と運動の統合過程を支える神経基盤

Brain andNerve －神経研究の進歩，63 号，59-68, 2011.
4. 丹治順・中山義久・山形朋子・佐賀洋介・橋本雅史・有村奈利子・

階があると考えられる。この点に注目し、大脳の一次運

星英司

動野および高次運動野が、これらの過程の各段階にどの

補足運動野と前補足運動野 , Clinical Neuroscience，

28 号，1121-1124, 2010.

ように関与するのかを調べた。

5. 丹治順、中山義久、山形朋子、星英司 , 運動野の somatotopy

まず、ゴールとアクションを時間的に分離可能な行動を考える－行動制御の生理学的検討から課題を作成し、2 頭のサルに学習させた。学習の完了後、電気生理学的手法を用いて、一次運動野および複数の高2009,

Brain andNerve －神経科学の進歩，61 号，1263-1271.
6. Tomoko Yamagata, Yoshihisa Nakayama, Jun Tanji, and Eiji
Hoshi, Processing of visual signals for direct specification

次運動野より単一細胞の活動を記録した。細胞活動を解

of motor targets and for conceptual representation of析した結果、以下の結果が得られた。1) ゴールの企画

action targets in the dorsal and ventral premotor cortex. (JNeurophysiology. 2009, 102, 3280-3294).

およびアクションの決定は、主に高次運動野の運動前野

7. Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata, Jun Tanji, and背側部およびその前方領域が関与する、2) アクション

Eiji Hoshi, Transformation of a virtual action plan into aの準備は運動前野背側部と、運動前野腹側部が主に関与

motor plan in the premotor cortex. (J Neurosci. 2008 Oct
8;28(41):10287-97)

する、3) アクションの実行は一次運動野と運動前野腹側部の関与が大きい、4) 帯状皮質運動野の尾側部は運学会等発表＜国際会議＞

動の実行時のみに活動するが、アクションの内容に関わ

1. Tomoko Yamagata, Yoshihisa Nakayama, Jun Tanji, andEiji Hoshi

らず運動の全般的な実行に関与する、5) ゴールの反映、Motor specification processes in the dorsal andventral premotor cortex (PMd and PMv) through distinct

アクションの企画、アクションの準備、アクションのpaths of information processing.

実行は、基本的に別の細胞群が関与し、またそれらの細ように新たな行動課題を作成し、その課題について運動

Journal of Neuroscience, 32, 12934-12949, 2012.

3. 星英司・中山義久・山形朋子・佐賀洋介・橋本雅史・有村奈利子・

3) アクションの準備、4) アクションの実行の４つの段胞が存在する比率は脳の領域により大きく異なる。このDistinct information representation andprocessing for goal-directed behavior in the dorsolateral

Poster presentation at the40th annual meeting of the Society for Neuroscience, San
Diego, California. November 13-17, 2010.
2. Nariko Arimura, Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata,
Yosuke SAGA, Jun Tanji, and Eiji HoshiRole of the globus

野の複数領域から細胞活動を記録することにより、それ179

pallidus in action planning as mediated by the abstract
representation of action.

Poster presentation at the 40th

annual meeting of the Society for Neuroscience, San Diego,
California. November 13-17, 2010.
＜国内会議＞

1. Nariko Arimura, Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata,
Jun Tanji, and Eiji Hoshi

A comparison of neuronal activityof globus pallidus and premotor cortex in retrieving a virtual
action plan instructed by a visual object and in developing aphysical motor plan

日本神経科学学会第 34 回大会 , 2011年 9 月 14-17 日 , 於：パシフィコ横浜
2. Tomoko Yamagata, Yoshihisa Nakayama, Jun Tanji, andEiji Hoshi

Comparing the involvement of the lateralprefrontal cortex (LPFC) and dorsal premotor cortex (PMd) inrepresenting the virtual action plan and motor plan

日本神経科学学会第 34 回大会 , 2011 年 9 月 14-17 日 , 於：パシフ
ィコ横浜
3. Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata, Nariko Arimura, Jun
Tanji, and Eiji Hoshi

Differential distribution of activities

reflecting planning, preparation, and execution of action in six
motor areas of the frontal lobe

日本神経科学学会第 34 回大会 , 2011 年 9 月 14-17 日 , 於：パシフィコ横浜
4. Nariko Arimura, Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata,
Yosuke Saga, and Jun Tanji, Eiji Hoshi

Involvement of thebasal ganglia and the frontal cortex in action planning as
mediated by the abstract representation of action.

日本神経科学学会第 33 回大会 , 2010 年 9 月 2-4 日 , 於：神戸コンベ
ンションセンター
5. Tomoko Yamagata, Yoshihisa Nakayama, Jun Tanji, andEiji Hoshi

Development and maintenance of neuralrepresentation of the motor plan in the dorsal and ventral
premotor cortex (PMd and PMv) through distinct paths of
information processing.

日 本 神 経 科 学 学 会 第 33 回 大 会 ,2010 年 9 月 2-4 日 , 於：神戸コンベンションセンター
6. Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata, Nariko Arimura,
Jun Tanji, and Eiji Hoshi

Comparison of movement-related

neuronal activity recorded from six different areas in thefrontal cortex of macaques.

日本神経科学学会第 33 回大会 ,2010 年 9 月 2-4 日 , 於：神戸コンベンションセンター
外部資金獲得状況• 平成 22 年度～平成 23 年度

科学研究費補助金（研究活動ス

タート支援）／抽象レベルでの行動の順序制御における前頭
前野の役割

180

【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

グローバル COE での研究で明らかとなった、大脳前頭連合野の行動選択への領野特異的な関与を受け、現在は、

山形 朋子

前頭連合野と結合関係のある大脳基底核や小脳までを含めた、行動導出のネットワーク的理解を進めるべく神経Tomoko Yamagata

生理学的研究に取り組んでいる。
■研究活動業績

現所属：公益財団法人 東京都医学総合研究所

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Involvement of the globus pallidus in behavioral goal

前頭葉機能プロジェクト・研究員

determination and action Specification. Nariko Arimura,

玉川大学在籍期間：2007 年 4 月 〜 2010 年 3 月( 博士課程後期／特別研究員 DC2 ／ GCOE 研究員 )Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata, Jun Tanji, and Eiji
Hoshi , Journal of Neuroscience, 2013, in press

指導担当教員：丹治順、星英司
研究テーマ：大脳前頭連合野における仮想上の動作プラン
が認知と運動の統合過程に果たす役割

2. Tomoko YAMAGATA, Yoshihisa NAKAYAMA, Jun TANJI
and Eiji HOSHI“Distinct Information Representation andProcessing for Goal-Directed Behavior in the Dorsolateral

キーワード：前頭連合野、マカクザル、到達運動、認知and Ventrolateral Prefrontal Cortex and the Dorsal Premotor
Cortex.” J Neurosci 32(37): 12934-12949, 2012
3. 星英司、中山義久、山形朋子、佐賀洋介、橋本雅史、有村奈利子、■グローバル COE 期間中の研究活動

丹治順：「認知と運動の統合過程を支える神経基盤」Brain and

玉川大学工学研究科脳情報専攻 博士課程後期在籍途

Nerve 63(1): 59-68, 2011

中の平成 20 年 4 月からは、グローバル COE のサポー

4. 丹 治 順、 中 山 義 久、 山 形 朋 子、 星 英 司：「 運 動 野 のトを受け、大脳前頭連合野が認知と運動の統合に果たす

Somatotopy を考える─行動制御の生理学的検討から」Brain
and Nerve 61(12): 1363-1371, 2009

役割を明らかにするべく、大脳前頭連合野から神経活

5. Tomoko YAMAGATA, Yoshihisa NAKAYAMA, Jun TANJI and動の計測と解析を行った。平成 20 年 10 月からは、日Eiji HOSHI, “Processing of visual signals for direct specificationof motor targets and for conceptual representation of

本学術振興会特別研究員 (DC2) として活動し、その後

action targets in the dorsal and ventral premotor cortex.” Jの 2 年間はグローバル COE 研究員として、グローバル

Neurophysiol 102(6): 3280-94, 2009

COE のサポートを元に研究活動を行った。その代表的

6. Yoshihisa NAKAYAMA, Tomoko YAMAGATA, Jun TANJI, Eiji

成果として、目的にもとづく行動選択中に、前頭連合

HOSHI, “Transformation of a Virtual Action Plan into a Motor
Plan in the Premotor Cortex.” J Neurosci 28(41): 10287-

野内の各領野間で役割分担があることが世界で初めて10297, 2008

実験的に実証され、米国神経科学学会誌 The Journal of

7. Tomoko YAMAGATA, Takeshi SAKURAI, Keiro UCHINO, Hideki

Neuroscience に掲載された（論文 [1]）。さらに、目的SEZUTSU, Toshiki TAMURA, and Ryohei KANZAKI, “GFP
Labeling of Neurosecretory Cells with the GAL4/UAS Systemにもとづき運動を特定する過程で、高次運動野が果たす

in the Silkmoth Brain Enables Selective Intracellular Staining

役割が明らかとなった（論文 [2],[4],[5]、総説 [7]）。こof Neurons.” Zool Sci 25(5): 509-516, 2008

れらの結果は国内外の学会やシンポジウムで発表され、評価を得ている（学会等発表 [1]-[18]）。以上の研究結

書籍（総説）

1. 星英司、中山義久、山形朋子：「概念に基づいた運動の基礎

果は、本 GCOE のテーマである「知情意」の「意」の側生理学」Clinical Neuroscience, in press ( 査読なし )面について、神経科学的理解を進めたと考える。すなわ

2. 丹治順、中山義久、山形朋子、佐賀洋介、橋本雅史、有村奈利子、ち、高等動物で高度に進化した前頭連合野が、認知情報

星英司：「補足運動野と前補足運動野」Clinical Neuroscience

から「意」、
つまり意思を構築し、さらに高次運動野が「意」

28: 1121-1124, 2010 ( 査読なし )にもとづき運動を特定し、実行を可能にするという一連

学会等発表の情報の流れを、神経細胞レベルで明らかにしたと言え＜国際会議＞

る。これらの成果は、グローバル COE のサポートを受け、

1. Tomoko YAMAGATA, Yoshihisa NAKAYAMA, Jun TANJI, Eiji
HOSHI. ”Distinct representations of a behavioral goal and an

多年度にわたり北米神経科学大会などの国際シンポジウ

action in the dorsolateral and ventrolateral prefrontal cortex

ムに参加したことで、国内外の第一線の研究者との議論

and the dorsal premotor cortex of macaques.” Neuroscienceの場が生まれ、重要なアドバイスを得ることができた結2012, the Society’s 42th annual meeting, New Orleans, LA,
October 13-17, 2012

果、達成されたものである。

2. Yoshihisa NAKAYAMA, Tomoko YAMAGATA, Jun TANJI, Eiji

■グローバル COE 終了後の研究予定
平成 24 年度からは東京都医学総合研究所

HOSHI. “Differential involvement of the frontal motor areas

前頭葉機

of macaques in planning and execution of action based on an
abstract behavioral goal.” Neuroscience 2012, the Society’s

能プロジェクトで CREST 研究員として研究活動を行い、現在は、同研究機関に、固有研究員として在籍している。

42th annual meeting, New Orleans, LA, October 13-17, 2012
3.

181

Tomoko YAMAGATA, Yoshihisa NAKAYAMA, Jun TANJI, Eiji

HOSHI. ” Motor specification processes in the dorsal and

7 月 9 日—11 日

ventral premotor cortex (PMd and PMv) through distinct paths

8. 山形朋子、中山義久、星英司、丹治順．「運動前野背側部とof information processing.” Neuroscience 2010, the Society’s

腹側部の視覚刺激に対する異なる応答特性」、第 85 回日本

40th annual meeting, San Diego, CA, October 13-17, 2010

生理学会大会、京王プラザホテル東京、東京、2008 年 3 月

4. N a r i k o A R I M U R A , Yo s h i h i s a NA KAYA M A , To m o k o

25 日—27 日

YAMAGATA, Yosuke SAGA, Jun TANJI, Eiji HOSHI. “Role of

9. 中山義久、山形朋子、星英司、丹治順．「条件付視覚運動変the globus pallidus in action planning as mediated by the

換における背側運動前野と一次運動野の機能的差異」、第 85

abstract representation of action.” Neuroscience 2010, the回日本生理学会大会、京王プラザホテル東京、東京、2008Society’s 40th annual meeting, San Diego, CA, October 13-

年 3 月 25 日—27 日

17, 2010
5.

＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

Tomoko YAMAGATA, Yoshihisa NAKAYAMA, Jun TANJI, Eiji

1. 山形朋子、中山義久、丹治順、星英司 . “Motor specification

HOSHI. “Response properties of neurons in the premotor

processes in the dorsal and ventral premotor cortex (PMdand prefrontal cortices to the appearance of visuospatial andand PMv) through distinct paths of information processing.”

instruction signals.” IUPS 2009, 36th International Congress of

第 1 回東北大学脳科学国際シンポジウム 2011、東北大学、

Physiological Sciences, Kyoto, Japan, July 27 - August 1, 2009

宮城、2011 年 1 月 21 日—23 日

6. Yoshihisa NAKAYAMA, Tomoko YAMAGATA, Jun TANJI,
Eiji HOSHI. “Virtual and physical representation of action

活動実績

planning in primate dorsal and ventral premotor cortex

国内ワークショップへの参加：• 平成 23 年度 生理学研究所研究会「グローバルネットワーク

and primary motor cortex” IUPS 2009, 36th International
Congress of Physiological Sciences, Kyoto, Japan, July 27 -による脳情報処理」．生理学研究所、岡崎、2012 年 1 月 6 日

August 1, 2009－7日

• 「第 4 回

7. Tomoko YAMAGATA, Yoshihisa NAKAYAMA, Jun TANJI, Eiji
HOSHI. “Involvement of the dorsal and ventral premotor

生理学研究所

Motor control 研究会」に参加・発表．（演題：「抽象的動作」と「視覚空間」の情報が運動前野

cortex (PMd and PMv) in direct vs. indirect visuomotorへ入力する経路は異なる．山形朋子、中山義久、丹治順、星behavior.” Neuroscience 2008, the Society’s 38th annual英司）、岡崎コンファレンスセンター、岡崎、2010 年 5 月 27

meeting, Washington, DC, October 13-17, 2008日－ 29 日• 「玉川 GCOE・統合脳ジョイント国際シンポジウム」玉川大学、

8. Yoshihisa NAKAYAMA, Tomoko YAMAGATA, Jun TANJI, Eiji
HOSHI. “Differential involvement of the dorsal premotor•

cortex (PMd) and the primary motor cortex (MI) in indirect
visuomotor behavior.” Neuroscience 2008, the Society’s
38th annual meeting, Washington, DC, October 13-17, 2008

町田、2009 年 11 月 13 日 — 14 日
特定領域研究「統合脳」平成 19 年度

夏のワークショップ・

班会議 “Neural Basis of Reward and Decision Making”．札幌
市厚生年金会館、札幌、2008 年 8 月 21 日—24 日．参加報＜国内会議＞•

1. 山形朋子、中山義久、丹治順、星英司 . 「外側前頭前野と背側運動前野における到達運動の企画・実行中にみられる動作
概念と実際の動作の表現の違い」、日本神経科学学会第 34 回

告として、第２領域の印象記を寄稿
平 成 20 年 度 特 定 領 域 研 究「 統 合 脳 」 教 育 シ ン ポ ジ ウ
ム「Tamagawa-Riken mini-Workshop on Integrative Brain
Research」、玉川大学、町田、2008 年 8 月 2 日
生理学研究所 Motor Control 研究会」．（演題：視大会、パシフィコ横浜、神奈川、2011 年 9 月 14 日—17 日
2. 中山義久、山形朋子、有村 奈利子、丹治順、星英司 .「アクシ• 「第 2 回

覚運動変換における運動前野背側部と腹側部の機能的差異．

ョンの企画、準備、実行を反映する細胞活動の６つの運動領
野内の特異的な分布」、日本神経科学学会第 34 回大会、パシフィコ横浜、神奈川、2011 年 9 月 14 日—17 日
3. 有村 奈利子、中山義久、山形朋子、佐賀洋介、丹治順、星星 英司、中山義久、山形朋子）、岡崎コンファレンスセンター、•

岡崎、2008 年 5 月 29 日－ 31 日
日本生理学雑誌のコラム欄「Afternoon Tea」に寄稿（第 74
巻 3 号 : p71、2012 年 5 月刊）

英司 .「視覚刺激により誘導される抽象的行動計画と運動計画の発達における淡蒼球と運動前野の神経活動の比較」、日
本神経科学学会第 34 回大会、パシフィコ横浜、神奈川、2011 年 9 月 14 日—17 日

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など• 論文 1 の成果は、NHK ニュースで「脳の部分ごとの機能を詳しく解明」として報道された（2012 年 9 月 12 日放送、NHK

4. 山形朋子、中山義久、丹治順、星英司「動作概念に基づいた

首都圏ネットワーク）。他、日本経済新聞社より取材を受け、動作プラン形成における外側前頭前野の機能的関与」、第 32

日経産業新聞に掲載された（2012 年 9 月 19 日付）。

回日本神経科学大会、名古屋国際会議場、名古屋、2009 年
9 月 16 日—18 日

共同研究実施状況• 平成 22 年度自然科学研究機構生理学研究所

5. 中山義久、有村奈利子、山形朋子、丹治順、星英司「動作概念を利用した視覚運動変換課題における背側運動前野内の一般共同研究「電気生理学的手法を用いた大脳皮質神経ネットワークの効率

機能分化」、第 32 回日本神経科学大会、名古屋国際会議場、的な解析に向けた試験的研究」に共同利用研究者として参加

名古屋、2009 年 9 月 16 日—18 日（提案代表者：星英司）．平成 23 年度まで継続．

6. 山形朋子、中山義久、星英司、丹治順「運動前野背側部と腹側部は視覚情報に基づいた上肢動作に異なった関与をする」、第 31 回日本神経科学大会、東京国際フォーラム、東京、2008 年 7 月 9 日—11 日

奨学金など獲得状況• 大学院奨学生 ( 玉川大学 )、平成 20 年度、500,000 円、返還•

7. 中山義久、山形朋子、星英司、丹治順「動作概念形成課題
における背側運動前野および一次運動野の細胞活動」、第 31
回日本神経科学大会、東京国際フォーラム、東京、2008 年

182

義務なし
大学院奨学生 ( 玉川大学 )、平成 21 年度、500,000 円、返還義務なし

術を共有することで、他 GCOE 研究員・学生の活力向上【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】に貢献したものと考えている。

高浦 加奈■グローバル COE 終了後の研究予定
平成 23 年 4 月より理化学研究所・脳科学総合研究セ

Kana Takaura

ンター適応知性研究チームにて研究員として勤務しており（平成 24 年 4 月より基礎科学特別研究員）、グロー

現所属：理化学研究所・脳科学総合研究センター

バル COE 研究員として従事していた上述のプロジェク

適応知性研究チーム、基礎科学特別研究員

トを継続している。
■研究活動業績

玉川大学在籍期間：2009 年 10 月〜 2011 年 3 月
指導担当教員：坂上 雅道
研究テーマ：視覚的気づきの神経基盤
キーワード：視覚的意識、前意識過程

論文（公刊論文・学術雑誌）

1. Takaura K, Yoshida M and Isa T (2011) Neural substrateo spatial memory in the superior colliculus after damage
to the primary visual cortex. Journal of Neuroscience 31:4233-4241
学会等発表■グローバル COE 期間中の研究活動＜国際会議＞

平成 21 年 10 月就業以降、平成 23 年 3 月に離職す

Takaura K, Yoshida M and Isa T,”Spatial working eory after
V1 lesion in monkeys”, Scociety for Neuroscience, Chicago,Oct 21, 2009

るまでの期間、カリフォルニア工科大学 Ralph Adolphs
研究室との共同研究に従事した。玉川大学 GCOE では多＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

くの大学・研究期間との教育研究協力協定を締結してい1. 「『盲視（ブラインドサイト）』の示唆するもの：モデル動
物からの知見」、玉川大学脳科学研究所脳科学リテラシー
部門第 8 回研究会（Oct 16, 2010）【招待講演】

たが、中でもカリフォルニア工科大学との提携は極めて重要であった。玉川大学が動物実験、中でも覚醒下サルを用いた脳研究では日本有数の拠点であるのに対し、カ活動実績• Neuroinformatics at Marine Biological Laboratory, Woods

リフォルニア工科大学は脳科学と人文社会科学との融合

Hole, USA (Aug 11-26, 2010)（Woods Hole 海洋学研究所にてを目指しヒトを対象とした脳研究の世界的な権威であ開催されるサマースクールへの参加、本サマースクールは厳り、２校の連携は互いに補完的な関係を持っていたためしい選考過程があり競争率も高い、1 コースあたり 30 人程度である。

が選抜される）本共同研究では意識的な「見え」が生じる瞬間（「気共同研究実施状況• カリフォルニア工科大学 Ralpha Adolphs 研究室、および理化づき」の瞬間）の脳のメカニズムを検討することを目的とした。「意識」のような複雑な現象のメカニズムを検学研究所脳科学総合研究センター・適応知性研究チームとの討するには、言語での正確な意思疎通ができるヒト被験共同研究を行った。（2009 年 10 月〜 2011 年 3 月）

者での実験に重きが置かれているが、脳の活動を計測する手法が限られており詳細な脳活動を計測するのは難しい。一方で、サルでは様々な計測手法が可能なため脳活動は詳細に調べられるが、言語での意思疎通ができない
ため実験者の意図した通りにサルが課題に取り組んでいるのか必ずしも明らかではない。そこで本共同研究では、全く同一の行動課題遂行中の脳の活動を、玉川大学ではサルから、カリフォルニア工科大学ではヒト被験者から測定し、互いの欠点を補い合うことで「見え」を生じる
脳のメカニズムについて新しい知見を得ようと試みた。
両校の担当者の異動や震災等の事情が重なり、平成
23 年 3 月をもってプロジェクトの体制は変更されたが、GCOE という枠組みがあったからこそスタート可能となった共同研究であり、玉川大学 GCOE の有用性・重要性を表象する重要な共同研究であったと考えている。また、本プロジェクトの遂行を通して得られた新たな知識・技183

うようになった。そこで，平成 22 年 12 月からは九州【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

大学の Johan Lauwereyns 教授のもとで，ラットを用い髙橋 宗良

た熟慮型の意思決定の神経基盤解明を目指した国際共

Muneyoshi Takahashi

同研究プロジェクトに参加し（Human Frontier Science
Program 採択課題。米国ミネソタ大，英国エジンバラ大，北海道大との共同研究），並行してラットによる他者の現所属：九州大学大学院システム生命科学府

認識プロセスの解明を目指した研究プロジェクトにも参特任助教・玉川大学脳科学研究所特別研究員

加している。今後は，より実社会の事象をターゲットに玉川大学在籍期間：2005 年 4 月〜 2010 年 11 月
（GCOE 研究員：2009 年 4 月〜 2010 年 11 月）
担当指導教員：塚田 稔
研究テーマ：行動準備状態のラット海馬神経活動に見られる行動系列の表現した研究を通して社会への貢献に意欲的に取り組みたい
ため，人間の意思決定プロセスを対象とした研究プロジ
ェクトに焦点を移し，これまで積み重ねてきた細胞レベ
ルでの基礎科学的な成果と経験を活かした社会科学的テーマへの応用・発展的な研究を展開してゆきたい。

キーワード：海馬、シータ波、ガンマ波、多ニューロン同時記録、ラット■研究活動業績■グローバル COE 期間中の研究活動
塚田稔教授のもと「コミュニケーションと認知の神経回路モデル」の構築に向けた，神経活動の基礎データ収集と解析を進めてきた。本研究ではコミュニケーション
や意思決定の前過程として，対象や事象に注意を向ける
状態に着目した。従来の自由行動下ラットを用いた研究
では，ラットが行動を一時的に停止し，状況に注意を払
い，次の行動の準備をする期間（行動準備状態）の神経
活動解析は進んでおらず，不明な点が多かった。そこで
我々は，ラットの行動を自発的に一定期間停止させる新しい実験課題とその訓練方法を開発し，行動準備状態の神経活動のダイナミクスを解析した。その結果，この期間の海馬活動に表現されている，後続の意思決定に必要な作業記憶情報（課題中の行動系列）を発見し，その情報を読み出すプロセスの情報処理モデルを構築した。
本成果は，齧歯類をモデル動物とした意思決定・コミュニケーションの研究展開にとって画期的なものである。近年，意思決定に至る過程にある熟慮のプロセスにおいて，海馬が過去の経験を読み出し，メンタル・シミ
ュレーションを行なっている可能性が齧歯類研究から示唆されている。本研究で明らかにした行動準備状態の記
憶読み出しモデルを今後，メンタル・シミュレーションを要するような２ラット間のコミュニケーションや意思決定課題に応用することで，玉川グローバル COE プロ
グラムが目指す社会的場面における脳内情報処理の理解，特に自己と他者の脳内表現の理解，さらにはその医学的・工学的応用による社会への貢献へと将来結びつくものと考える。
■グローバル COE 終了後の研究予定
本プログラムに参加することで，意思決定や社会性の神経基盤に対する興味がより強まり，また国際的視点に立ち，最先端の研究課題に引き続き取り組みたいと思184

論文 （公刊論文・学術雑誌）
1. Yoshinori Ide, Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns, Guy
Sandner, Minoru Tsukada, and Takeshi Aihara. (2013). Fearconditioning induces guinea pig auditory cortex activation by
footshock alone. Cognitive Neurodynamics, 7, 67-77.
2. Hiroki Fujiwara, Kosuke Sawa, Muneyoshi Takahashi, Johan
Lauwereyns, Minoru Tsukada, and Takeshi Aihara. (2012).
Context and the renewal of conditioned taste aversion: The
role of rat dorsal hippocampus examined by electrolytic
lesion. Cognitive Neurodynamics, 6, 399-407.
3. Hiroshi Nishida, Muneyoshi Takahashi, Gary D. Bird, and Johan
Lauwereyns. (2012). Neural mechanisms of bias and sensitivity inanimal models of decision making. ECTI-CIT Transactions, 6, 1-10.
4. 礒村宜和 , 木村梨絵 , 高橋宗良 . (2012) マルチニューロン記録実験の実用プロトコール . 玉川大学脳科学研究所紀要 , 5, 35-42.
5. 礒村宜和 , 木村梨絵 , 高橋宗良 . (2011) 解説：マルチニューロン
記録実験の実用プロトコール . 日本神経回路学会誌 , 18, 14-21.
6. Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns, Yoshio Sakurai, and Minoru
Tsukada. (2009). A code for spatial alternation during fixation in rat
hippocampal CA1 neurons. Journal of Neurophysiology, 102, 556-567.
7. Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns, Yoshio Sakurai, andMinoru Tsukada. (2009). Behavioral state-dependent episodic
representations in rat CA1 neruonal activity during spatial
alternation. Cognitive Neurodynamics, 3, 165-175.
学会等発表＜国際会議＞
1. Johan Lauwereyns, Hiroshi Nishida, Gary D. Bird, A. David
Redish, and Muneyoshi Takahashi. Differential gamma activity
related to correct spatial alternation in rat hippocampal CA1.
42nd annual meeting of the Society for Neuroscience, New
Orleans, LA, U.S.A., 2012/10/13-17.
2. Muneyoshi Takahashi, Hiroshi Nishida, A. David Redish, andJohan Lauwereyns. Predicting the flow of information by gamma
activity during spatial alternation in rat hippocampal CA1.
Dynamic Brain Forum 2012, Carmona, Spain, 2012/09/03-06.
3. Hiroshi Nishida, Muneyoshi Takahashi, Gary D. Bird, A. David
Redish, and Johan Lauwereyns. Gamma activity that predicts
error during spatial alternation in rat hippocampal CA1.
Dynamic Brain Forum 2012, Carmona, Spain, 2012/09/03-06.
4. Muneyoshi Takahashi, Yoshio Sakurai, Yoshikazu Isomura,
Minoru Tsukada, and Johan Lauwereyns. Frequency shift ofhippocampal gamma-band activity during alert immobility
in rats. 41st annual meeting of the Society for Neuroscience,
Washington D.C., U.S.A., 2011/11/12-16.

5. Johan Lauwereyns, Muneyoshi Takahashi, Yoshio Sakurai,
Yoshikazu Isomura, and Minoru Tsukada. Enhancement of rat
hippocampal gamma-band activity during memory-guided
spatial alternation. 41st annual meeting of the Society for
Neuroscience, Washington D.C., U.S.A., 2011/11/12-16.
6. Yoshinori Ide, Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns,
Minoru Tsukada, and Takeshi Aihara. Activation of guinea
pig auditory cortex induced by foot shock alone after
fear conditioning. 41st annual meeting of the Society for
Neuroscience, Washington D.C., U.S.A., 2011/11/12-16.
7. Muneyoshi Takahashi, Yoshio Sakurai, Yoshikazu Isomura,
Minoru Tsukada, and Johan Lauwereyns. The theta cycle andspike timing during fixation in rat hippocampal CA1. The
Third International Conference on Cognitive Neurodynamics,
Niseko, Japan, 2011/06/09-13.
8. Yoshinori Ide, Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns,
Minoru Tsukada, and Takeshi Aihara. Integration of hetero
inputs to guinea pig auditory cortex established by fear
conditioning. The Third International Conference on Cognitive
Neurodynamics, Niseko, Japan, 2011/06/09-13.
9. Hiroshi Nishida, Muneyoshi Takahashi, Jin Kinoshita, andJohan Lauwereyns. Transition dynamics in spatial choice. The
Third International Conference on Cognitive Neurodynamics,
Niseko, Japan, 2011/06/09-13.
10. Johan Lauwereyns, Muneyoshi Takahashi, and Minoru
Tsukada. Effects of reinforcement schedule on exploratory
behavior in rats. 40th annual meeting of the Society for
Neuroscience, San Diego, CA, U.S.A., 2010/11/09-13.
11. Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns, Yoshio Sakurai, andMinoru Tsukada. Theta phase precession-like activity during alert
immobility in rat hippocampal CA1 neurons. 40th annual meeting of
the Society for Neuroscience, San Diego, CA, U.S.A., 2010/11/09-13.
12. Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns, Yoshio Sakurai, andMinoru Tsukada. Does hippocampus code for spatial sequenceduring alert immobility? The 11th Tamagawa Dynamic Brain
Forum, Atami, Japan, 2009/03/02-04.
＜国内会議＞
1. Hiroshi Nishida, Muneyoshi Takahashi, A. David Redish, andJohan Lauwereyns. Two types of high frequency oscillation in
rat hippocampal CA1 during spatial alternation. 脳と心のメカ
ニズム 第 13 回冬のワークショップ , 留寿都 , 2013/01/09-11.
2. 西田洋司 , 高橋宗良 , Gary D. Bird, A. David Redish, and Johan
Lauwereyns. ラット海馬 CA1 におけるエラー試行時の局所脳波解析 . 第 35 回日本神経科学大会 , 名古屋 , 2012/09/18-21.
3. Hiroshi Nishida, Muneyoshi Takahashi, Gary D. Bird, A.
David Redish, and Johan Lauwereyns. Gamma activity in rat
hippocampal CA1 predicts performance in a spatial alternation
task. 第 22 回日本神経回路学会大会 , 名古屋 , 2012/09/12-14.
4. 高橋宗良 , 西田洋司 , A. David Redish, and Johan Lauwereyns.
行動準備状態の海馬における情報の流れをシータ・ガンマリ
ズムから推測する . 包括型脳科学研究推進ネットワーク 2012年度夏のワークショップ , 仙台 , 2012/07/24-27.
5. 西田洋司 , 高橋宗良 , 伊良皆啓治 , Johan Lauwereyns. 静止状態のラット海馬 CA1 領域におけるクロス周波数カップリング. 第 51 回日本生体医工学大会 , 福岡 , 2012/05/10-12.
6. 西田洋司 , 高橋宗良 , 伊良皆啓治 , Johan Lauwereyns. ラット
海馬におけるガンマ波強度と移動速度の相関性解析 . 電子情報通信学会総合大会 , 岡山 , 2012/03/20-23.
7. 西田洋司 , 高橋宗良 , 伊良皆啓治 , Johan Lauwereyns. 静止中のラット海馬にみられるガンマ帯域脳波の周波数変調 . 電子情報通信学会, ME とバイオサイバネティックス研究会 , 福岡 , 2012/01/27-28.
8. 西田洋司 , 高橋宗良 , 塚田稔 , 伊良皆啓治 , 櫻井芳雄 , 礒村宜和
, Johan Lauwereyns. 静止中のラット海馬 CA1 領域におけるガンマ帯域の局所脳波ダイナミクス . 電気関連学会九州支部第64 回連合大会 , 佐賀 , 2011/09/26-27.
9. 高橋宗良 , 櫻井芳雄 , 礒村宜和 , 塚田稔 , Johan Lauwereyns. 不動状態のラット海馬 CA1 領域にみられるガンマ帯域活動の周波数シフト . 第 34 回日本神経科学大会 , 横浜 , 2011/09/14-17.
10. 井手吉紀 , 高橋宗良 , Johan Lauwereyns, 塚田稔 , 相原威 . 恐怖
条件づけにより聴覚野に生じる感覚モダリティの統合 . 第 34回日本神経科学大会 , 横浜 , 2011/09/14-17.
11. 高橋宗良 , Johan Lauwereyns, 櫻井芳雄 , 塚田稔 . 不動状態の
ラット海馬 CA1 ニューロン活動に見られる位相シフト現象 .
第 33 回日本神経科学大会 , 神戸 , 2010/09/02-04.
12. Johan Lauwereyns, Muneyoshi Takahashi, Yoshio Sakurai, andMinoru Tsukada. Effect of reward and punishment on explorationin rats. 第 33 回日本神経科学大会 , 神戸 , 2010/09/02-04.
13. 高橋宗良 , Johan Lauwereyns, 櫻井芳雄 , 塚田稔 . 静止状態におけるラット海馬ニューロンのシーケンス依存的活動 . 第 31
回日本神経科学大会 , 東京 , 2008/07/09-11.
活動実績• （海外研修）包括型脳科学研究推進支援ネットワーク育成支

援委員会「海外研究室での技術研修や海外での技術習得コース」採択（250 千円）研究課題名「行動下の大規模な多細胞同時記録を可能にする多電極マイクロドライブ設計法の習得」
受 入 先：Prof A. David Redish, Department of Neuroscience,
University of Minnesota, MN, USA. 2013/1/25-2/11.
• （ワークショップ参加）包括型脳科学研究推進ネットワーク
2012 年度夏のワークショップ , 仙台 , 2012/07/24-27.

受賞• 高橋宗良 . (2012/07).「行動準備状態の海馬における情報の流れを••シータ・ガンマリズムから推測する」, 包括型脳科学研究推進支援
ネットワーク 2012 年度夏のワークショップ , 若手優秀発表賞
高橋宗良 . (2011/07).「海馬内の theta/gamma リズムによってラットの行動開始タイミングは予期できるか？」, 平成 23
年度公益信託成茂神経科学研究助成基金 , 受賞
Muneyoshi Takahashi, Yoshio Sakurai, Yoshikazu Isomura,
Minoru Tsukada, and Johan Lauwereyns. (2011/06).
“The theta cycle and spike timing during fixation in rat
hippocampal CA1”, The 3rd International Conference on
Cognitive Neurodynamics (ICCN), The Best Poster Award.

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など• 平成 21 年 11 月：玉川学園月刊誌「全人」2009 年 11 月号「玉•川学園のユニバーサルな教育 3, パブロフの犬にヒントを得た
SSH と脳研のコラボ研究」（玉川大学出版部）, 取材協力 .
平成 21 年 02 月：SKY PerfectTV! 216ch,「Edge Special: 世界
を自分の場所とするために・ヤン ローレンス」（制作：テレコ
ムスタッフ）, 取材協力 .

外部資金獲得状況• 高橋宗良 . (2012/11). 包括型脳科学研究推進支援ネットワーク•

育成支援委員会「海外研究室での技術研修や海外での技術習得コース」採択（250 千円）研究課題名「行動下の大規模な多細胞同時記録を可能にする多電極マイクロドライブ設計法の習得」
高橋宗良 . (2011/07). 平成 23 年度公益信託成茂神経科学研究助
成基金 採択（300 千円）研究課題名「海馬内の theta/gamma リ
ズムによってラットの行動開始タイミングは予期できるか？」

その他の特筆すべき成果• 高橋宗良 . 2010/03, 学位取得（博士（工学））玉川大学 第•114 号 , 論文題目「不動状態のラット海馬神経活動に見られる行動系列の表現」（指導教官：塚田稔教授）
平成 20 年 4 月〜平成 22 年 11 月：玉川大学—玉川学園高等部・中学部連携授業（文部科学省スーパーサイエンスハイスクー
ル（SSH）指定校・関連プログラム）支援スタッフ .

185

【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

タイルの有効性や面白さを学生や広く社会一般に発信し春野 雅彦■研究活動業績ていく予定である。
論文 （公刊論文・学術雑誌）

Masahiko Haruno

1. Enomoto K, Matsumoto N, Nakai S, Satoh T, Sato TK,
U e d a Y, I n o k a w a H , H a r u n o M , K i m u r a M . ( 2 0 1 1 )Dopamine neurons learn to encode the long-term value

現所属：（独）情報通信研究機構
脳情報通信融合研究センター

of multiple future rewards. Proc Natl Acad Sci U S A.
108:15462-7.

主任研究員

2. Lemmin T, Ganesh G, Gassert R, Burdet E, Kawato M, Haruno

玉川大学在籍期間：2009 年 4 月～ 2011 年 3 月( グローバル COE 准教授）
指導担当教員：坂上 雅道
研究テーマ：社会性の個人差の脳内計算メカニズム
キーワード：学習 意思決定 社会性

M., Model-based attenuation of movement artifacts in fMRI. J
Neurosci Methods. 2010 92(1):58-69.
3. Ganesh G, Haruno M, Kawato M, Burdet E., Motor memory
and local minimization of error and effort, not global
optimization, determine motor behavior. J Neurophysiol.
2010 Jul;104(1):382-90.
4. Haruno M. & Frith CD., Activity in the amygdala elicited by
unfair divisions predicts social value orientation, Nat Neurosci,■グローバル COE 期間中の研究活動
玉川大学在籍中 ( 平成 21 ～ 22 年度 ) は、社会性の個人差が生じる脳内の計算メカニズムを対象に研究を行った。特に、匿名の他者と直感的にリソースの分配を行う際の個人差である social value orientation が、多くの社会行動の個人差と関連することに着目し、その神経機2010, 13(2), 160 – 1
5.

Political and economic decision making in reward neural systems,
Haruno M. Tanaka S & Kawato M., Leviathan, 2009, 44, 7 – 21

6. Activity in the Superior Temporal Sulcus Highlights Learning
Competence in an Interaction Game, Haruno M. & Kawato M. ,J Neurosci, 2009, 29(14), 4542 - 4547
書籍（著書）

1. 春野雅彦『囚人のジレンマにおけるかけ引きと脳活動構を探る研究をロンドン大学と共同で研究を行った。
＜研究成果＞
事前に立てた計画に従って、社会性の一次ヒューリス
ティックスとして social value orientation と認知機能の統合過程を調べる実験を行った。具体的には ultimatum
game を用いた実験で、向社会的な人と個人的な人で時間と認知機能に余裕がある場合には、協力率が反対方向に変動することがわかった。また、その神経機序として扁桃体と側坐核の活動の変化が考えられることを発見した。その過程で、向社会的な人と個人的な人の脳構造に学会等発表＜ポスター発表 （国際会議）＞
1. Annual meeting of Society for Neuroscience

本研究テーマは、ヒトの社会性の神経メカニズム、およびその社会に与える影響を直接研究するもので、本グロ

1. 実験社会学

夏の学校講師 （2010）

2. 経済行動学会全国大会招待講演（2010）
3. 日本心理学会招待講演（2010）
4. 応用脳科学アカデミー講義（2010）
5. 脳と心のメカニズム冬のワークショップ
7. 日本マーケティング協会

ニューロマーケティング研究会

最終パネル討論 (2010/1/13)
2009 年 度

9. 日本マーケティング協会

ニューロマーケティング研究会

活動実績• 日本神経回路学会理事 2008-2011

工学研究科脳情報専攻に在籍）と議論を進めながら共同研究を行った。
（平成 24年度

博士（工学）取得済み。
）

招待講演

基調講演 (2009/11/13)

意の科学の再構築」にとの関連も深かったと考えている。

の学習における基礎過程を調べる研究では、博士学生の全国大会(2009/12/06)

10. 生理学研究所

研究者の育成が特に重要であることにも留意し、扁桃体招待講演（2010）

6. 日本神経科学学会大会（2010）

ーバル COE プログラム「社会に生きる心の創成、知情
またグローバル COE プログラムでは大学院生や若手

2010＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

8. 日 本 行 動 経 済 学 会

違いがある可能性があることも見出した。

渡邊君（平成 21 ～ 23 年度

ノンバーバルコミュニケーションにおける脳』医学書院 （2010）

統合脳シンポジウム招待講演 (2009/9/13)

受賞• ニューロクリアティブ研究会

研究奨励賞 （2010 年度）•• 「扁桃体は不平等が嫌い ?」, 毎日新聞朝刊 , 2009/12/22• 「公平さの判断 扁桃体がカギ」, 読売新聞夕刊 , 2009/12/22• 「公平な人 脳でわかる」, 朝日新聞朝夕刊 , 2009/12/21• 「 不 公 平 嫌 が る 脳 の 部 位 発 見 」, 日 本 経 済 新 聞 朝 刊 ,新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など

2009/12/21■グローバル COE 終了後の研究予定• 「脳に不公平嫌う部分」, 神戸新聞 , 福井新聞 , 愛媛新聞 , 北日

平成 23 年度より、現職（（独）情報通信研究機構
脳情報通信融合研究センター 主任研究員）に就いており、今後は更に学際的に、ヒトの社会性をターゲットとした研究を推進すると同時に、そのような独自の研究ス

186

本新聞 , 東京新聞 , 岐阜新聞 , 京都新聞

他多数 2009/12/21

する生理学的な研究をおこなった。

【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】■グローバル COE 終了後の研究予定福島 康弘

2011.4 に【神経細胞応答のフラクタル性】の研究を発展させ、共晶点顕微鏡を用いて時空間的なタイミング

Yasuhiro Fukushima
現所属：川崎医療福祉大学
医療福祉学科

特性についてより詳細に明らかにするための研究計画に対する科研費（基盤 C「学習・記憶における部分と全体

医療福祉学部

の情報表現」）が採択され、現在も玉川大学の研究グル

講師

ープと共同でグローバル COE 時代の研究を継続している。

玉川大学在籍期間：2004 年 4 月〜 2011 年 3 月(GCOE 研究員：2008 年 10 月〜 2011 年 3 月 )指導担当教員：塚田稔、礒村宜和
研究テーマ：海馬神経回路における時空間情報処理
キーワード：時空間学習則、カントールコーディング、
海馬 CA1 野、電気生理■研究活動業績
論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Sugisaki E, Fukushima Y, Tsukada M, Aihara T. (2011)
Cholinergic modulation on spike timing-dependent plasticity
in hippocampal CA1 network. Neuroscience 192: 91-10
2. Yoneyama M, Fukushima Y, Tsukada M, Aihara T. (2011)
Spatiotemporal characteristics of synaptic EPSP summation■グローバル COE 期間中の研究活動

on the dendritic trees of hippocampal CA1 pyramidal neurons

21 世紀 COE プログラムで行った研究を継続し、海馬

as revealed by laser uncaging stimulation. Cogn. Neurodyn.

において、時空間情報がどのように記憶として細胞に格5(4): 333-342
3. Y Yamaguti, S Kuroda, Y Fukushima, M Tsukada, I Tsuda.

納されていくかを明らかにするための研究をおこなっ(2011) A Mathematical Model for Cantor Coding in the

た。その際、塚田の時空間学習則における【神経情報入Hippocampus. Neural Netw., 24(1):43-53.

力の時間的・空間的なタイミング依存性】や津田のカン

4. M Tsukada, Y Fukushima (2011) A context sensitive

トールコーディングにおける【神経細胞応答のフラクタ

mechanism in hippocampal CA1 networks. Bull. Math. Biol.,73(2):417-35

ル性】に注目し、これらの数学的な理論が実際の海馬

5. 米山誠 ,･ 福島康弘 ,･ 小島比呂志 ,･ 塚田稔 . (2010) レーザーCA1 野の錐体細胞においてどの程度の精度を持って実

アンケージング刺激による海馬 CA1 錐体細胞の樹状突起上際におこなわれているかについて生理学的に研究した。
実験手法としては、電気生理学的な方法、神経イメージ
ングの方法を用いた。

の EPSP の時間 ･ 空間加重特性の解析 , 日本神経回路学会誌 ,17(1)2-11
6. S Kuroda, Y Fukushima, Y Yamaguti, M Tsukada, I Tsuda.
(2009) Iterated function systems in hippocampal CA1. Cogn.

その結果、海馬 CA1 野の神経細胞が、時空間配列情Neurodyn. Vol. 3:205-222

報を空間的に圧縮して記憶可能なこと、この記憶にはNMDA 型のグルタミン酸受容体の関与があること、これらの記憶は、入力配列の時間特性（特に周波数）の影

書籍（著書）

1. Y Fukushima, M Tsukada, I Tsuda, Y Yamaguti, S Kuroda.
Coding mechanisms in hippocampal networks for learning

響を受け、抑制性のネットワークにより精度が向上する

and memory. Advances in Neuro-Information Processing,
LNCS 5506: 72–79 (2009)

ことを明らかにした。複雑な時空間情報処理の計算理論
を生理実験へ適応させた研究は世界的にもまだまだ少なく、まだまだ荒削りなところは残るものの、非常に意欲的な研究であったと考えている。

学会等発表＜国際会議＞

1. S Kuroda, Y Fukushima, Y Yamaguti, M Tukada, I Tsuda.
Emergence of Iterated Function Systems in the Hippocampal

また、21 世紀 COE で購入したがなかなか活用できず

CA1. The 2nd International Conference on Cognitiveにいた共焦点レーザー顕微鏡システムの環境整備に着手
し、大学院生でも安定して記録がとれるようにシステム

Neurodynamics, Hangzhou, China, 2009/11
2. M Kondo, Y Fukushima, T Kitajima, H. Sasaki, M. Tsukada, T.
Aihara The analysis of interaction among dendritic inputs in

全体の安定化につとめた。その甲斐もあり、このシステ

hippocampal CA1 neurons. 36nd Annual meeting of Society

ムを使って、当時、大学院生であった米山 誠さんと共同で樹状突起上の膜電位加算の時空間依存性を詳細に検for Neuroscience, Chicago, USA, 2009/10
3. Y Fukushima, M Tsukada, I Tsuda, Y Yamaguti, S Kuroda.
Possibility of Cantor coding by spatial input patterns. Neural

討し、論文にまとめることができた。

Information Processing of the Asia-Pacific Neural Network

加えて、当時、相原研究室の大学院生であった杉崎えAssembly, Auckland, New Zealand, 2008/11

り子さんと共同で、海馬において「意欲」に関する情報

4. Y Fukushima, S Kiryu, M Tsukada, T Aihara. The effect of theを担うことが知られているアセチルコリンが海馬 CA1proximal dendritic input on the information processing at the
distal dendrite by means of back-propagating action potential

野における学習の系にどのように関与するかを明らかに

in the hippocampal CA1 neuron. 35nd Annual meeting of187

Society for Neuroscience, Washington D.C, 2008/11＜国内会議＞

1. 福島康弘 , 塚田稔 , 津田一郎 , 山口裕 , 黒田茂抑制性神経回路が海馬 CA1 野におけるカントールコーディング精度に与える
効果 , 第 33 回日本神経科学学会、神戸 , 2010/9
2. 杉崎えり子 , 福島康弘 , 塚田稔 , 相原威海馬 CA1 ネットワーク
におけるアセチルコリンによる STDP への影響 , 第 33 回日本
神経科学学会、神戸 , 2010/9
3. 近藤将史 , 福島康弘 , 塚田稔 , 相原威海馬 CA1 ニューロンのデンドライト入力間の相互作用：光計測法を用いた解析 , 第 33
回日本神経科学学会、神戸 , 2010/9, 第 33 回日本神経科学学会、神戸 , 2010/9
4. 米山誠 , 福島康弘 , 小島比呂志 , 礒村宜和 , 相原威 , 塚田稔レー
ザーアンケージング刺激による海馬 CA1 野錐体細胞樹状突起上の EPSP の時空間加重特性 , 第 33 回日本神経科学学会、神戸 , 2010/9
5. 早川博章 , 上條中庸 , 米山誠 , 福島康弘 , 相原威海馬顆粒細胞の樹状突起における情報処理 , 第 33 回日本神経科学学会、神戸 , 2010/9
6. 杉崎えり子 , 福島康弘 , 早川博章 , 塚田稔 , 相原威 海馬 CA1 野におけるトップダウン入力による情報統合メカニズム , 電子情報通信学会 2010 年総合大会 , 仙台 , 2010/3
7. 福島康弘 , 塚田稔 , 津田一郎 , 山口裕 , 黒田茂 . Cantor coding
performance of hippocampal CA1 pyramidal neurons inrelation to interval of input sequence. 第 32 回日本神経科学学会 , 名古屋 , 2009/9
8. 黒田茂 , 福島康弘 , 山口裕 . 塚田稔 , 津田一郎 . 海馬 CA1 領
域における縮小写像系 . 第 32 回日本神経科学学会 , 名古屋 ,2009/9
9. 池田良輔 , 近藤将史 , 福島康弘 , 塚田稔 , 相原威 . 情報統合のための単一細胞樹状突起上の情報処理の役割 . 第 31 回日本神経科学学会 , 東京 , 2008/7
10. 福島康弘 , 塚田稔 , 津田一郎 , 山口裕 , 黒田茂 . 海馬ＣＡ１錐体細胞の閾値上応答におけるカントール性 . 第 31 回日本神経科学学会 , 東京 , 2008/07

外部資金獲得状況
すべて研究分担者として以下の研究費を獲得• 特定領域研究 公募研究 (H20-H21) 海馬神経回路網の情報統合のメカニズム（相原威）H20: 直接 300 千円 H21: 直接 100•千円
科学研究費補助金 基盤研究（ｃ）（一般）(H20-H23) 海馬神
経回路網の情報表現とモデルの構築（相原威）H20: 直接 300
千円 間接 90 千円 H21: 直接 100 千円 間接 30 千円

共同研究実施状況• 北海道大学 電子科学研究所との共同研究

津田一郎（電子情報処理部門 計算論的生命科学分野・教授）：
時系列情報のカオス遍歴を用いた計算論的神経科学海馬モデルの作成
山口 裕（北海道大学 電子科学研究所・助教）：モデルニュー
ロンでのシミュレーション
黒田 茂（北海道大学 電子科学研究所・ポスドク研究員）：生
理学的なデータのモデルへのフィットと多次元解析

188

【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

Previously behavioral experiments and fMRI studies
are main methods to investigate this issue, and no

study has been able to show how
XIAOCHUAN PAN electrophysiologicalsingle neurons are involved in making inferences. We
designed and developed a new task that is appropriate

for single unit recording to demonstrate the inference

AFFILIATION: East China University of
Science and Technology, Shanghai

process. On the basis of that task, we published one

ENROLLMENT IN TAMAGAWA GCOE: From April, 2010 toMay, 2011 (as Pos Doc)RESEARCH THEME: Neuronal mechanisms of reward
inference in the prefrontal cortex and striatum

LPFC neurons were involved in reward inference.

paper in Nature Neuroscience in 2008 to show that
Furthermore, we demonstrated LPFC neurons could
infer the reward value of a stimulus using transitive

RESEARCH KEYWORDS: reward inference, prefrontal cortex,

inference, while striatal neurons did not show suchstriatum, single-unit recording, monkey, causal interaction.

ability. Instead, striatal neurons were able to infer
the reward value of a stimulus in a pair once directly

PROJECT REPORT RELATED TO

experiencing the alternative with reward. Our results

GLOBAL COE PROGRAM (April 2008 - March 2013)

suggest clearly dissociable reward inference functions

My project in Global COE Program was to find neuralin both of these areas. On the basis of analyzing LFPs,

circuits related to reward inference. We trained the

we found that the strength of function connectivity ismonkeys to learn a reward inference task, in whichstronger from the LPFC to the striatum than from thethe monkeys learned stimulus-stimulus associations

striatum to the LPFC, consisting with the anatomicaland stimulus-reward associations. The behavioral

structure between them. Moreover, the strength ofresults showed that the monkeys could integrate thesefunctional connectivity from the LPFC to the striatum

acquired associations to predict reward informationis stronger in small than in large reward conditions, inof new stimuli that had never been paired with reward

the stimulus presentation period than in the fixation

directly. We recorded single-unit activity and local

period. These results suggested the important roles

field potentials (LFPs) simultaneously from the lateralof interactions between the LPFC and the striatum in

prefrontal cortex (LPFC) and striatum of the monkeys

controlling behavior.

while performing the reward inference task. Neural
response patterns were compared in the LPFC andFUTURE WORK OF RESEARCH COLLABORATION

striatum. LPFC neurons were able to infer reward

AFTER THE TERMINATION OF GCOE

information for new stimuli, while striatal neurons did

The prefrontal cortex and the striatum are two major

not. We also analyzed functional connectivity between

structures in the brain. There are lots of studies related

the LPFC and striatum on the basis of LPFs using

to the functions of each area. But the functions ofseveral methods, such as coherence, Granger-causality,

prefrontal-striatal circuits remain elusive. How is neuraland transfer entropy. We mainly found the strength of

information transferred from the prefrontal cortex tofunctional connectivity from the LPFC to the striatum

the striatum? How does the prefrontal cortex control

was stronger than that from the striatum to thefunctions of the striatum? What are the functional

LPFC, and the strength of functional connectivity wasroles of interactions between the two areas in decision-

dependent of reward condition and behavioral stages.

making? I moved to East China University of Scienceand Technology, Shanghai from 2011. Now I am

CONTRIBUTION TO THE GCOE AND

building a new animal laboratory in the University,

TAMAGAWA UNIVERSITY COLLABORATION

continuing the research related to neural mechanisms

The ability of making inference is one of higher-of inference. It is a very good chance to collaborate withorder functions in the brain. Its neural mechanisms

Tamagawa University in these issues.

are fundamental problems in cognitive neuroscience.

189model-free learning by striatal neurons. The 32nd Annual

ACHIEVEMENTS RELATED TO

meeting of Japanese Neuroscience Society, Nagoya, Sept. 16 -GLOBAL COE PROGRAM

18, 2009.

Articles (peer reviewed)
1. Chaofei Ma, Xiaochuan Pan * , Rubin Wang, Masamichi
Sakagami. Estimating causal interaction between prefrontal
cortex and striatum by transfer entropy. Cognit ive
Neurodynamics, Vol.7, 253-261, 2013
2. X i a o c h u a n P a n , M a s a m i c h i S a k a g a m i * . C a t e g o r yrepresentation and generalization in the prefrontal cortex.
European Journal of Neuroscience, 35, 1083–1091, 2012.
3. Xiaochuan Pan, Koseku Sawa, Ichiro Tsuda, Minoru Tsukada,Masamichi Sakagami*. Reward prediction based on stimulus
categorization in primate lateral prefrontal cortex. Nature
Neuroscience, 11, 703-712, 2008.

8. Xiaochuan Pan*, Masamichi Sakagami. Reward prediction by
prefrontal and striatal neurons. The 11th Tamagawa Dynamic
Brain Forum, Atami, Japan, March 2 - 4, 2009.
9. Xiaochuan Pan*, Masamichi Sakagami. Influences of stimulus
discriminability and choice bias on dopamine activity,
Workshop on Open Problems in the Neuroscience of Decision
Makingin Okinawa., Okinawa, Japan, 2008.

10. Xiaochuan Pan*, Masamichi Sakagami. Dissociable roles oflateral prefrontal cortex and striatum for reward prediction,
The 31st Annual meeting of Japanese Neuroscience Society,
Tokyo, June 9 - 11, 2008.
11. Xiaochuan Pan*, Masamichi Sakagami. Functional roles ofBooks and other publications
1. Minami Yamamoto, Xiaochuan Pan, Koseku Nomoto,
Masamichi Sakagami. Multiple Neural Circuits in Value-based
Decision making. In “Decision Making, Affect and Learning”
Attention and Performance vol. XXIII (Delgado, M et al., eds.).
Oxford Press, 355-369, 2011.
2. Xiaochuan Pan*, Masamichi Sakagami. Category inference andprefrontal cortex. Advances in Cognitive Neurodynamics (II).
1, Springer, New York. 117-122, 2012.
Invited lectures
1. Xiaochuan Pan, Masamichi Sakagami. Interactive function
between prefrontal cortex and striatum revealed by local
field potential. 2011 the conference of Chinese Society ofTheoretical and Applied Machanics，Haerbin，Aug. 22 - Aug.
24, 2011.
2. Xiaochuan Pan, Masamichi Sakagami. Reward inference byprimate prefrontal cortex and striatum neurons. The first
Conference of Neurodynamics, Shanghai, March 28 - March
31, 2012.
Conference presentations
1. Hongwei Fan * , Xiaochuan Pan, Masamichi Sakagami.
Striatal neurons infer stimulus outcomes. SFN (Society for
Neuroscience), New Orleans, October 13-17, 2012.
2. Hongwei Fan*, Xiaochuan Pan, Masamichi Sakagami. Local
inactivation of primate prefrontal cortex impairs reward
prediction based on category inference. The 34 th Annual
meeting of Japanese Neuroscience Society, Yokoyama, Sept.14- 17, 2011.
3. Xiaochuan Pan*, Hongwei Fan, Masamichi Sakagami. Reward
inference by prefrontal and striatal neurons. SFN, Washington,
DC, Nov.12 - 16, 2011.
4. Xiaochuan Pan *, Masamichi Sakagami. Causal interaction
between lateral prefrontal cortex and striatum. The 33 rd
Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Kobe,
Sept.2 - 4, 2010.
5. Xiaochuan Pan*, Masamichi Sakagami. Category-based reward
inference in prefrontal cortex. The Joint Tamagawa-Caltch
Workshop on Decision Making, March 3 - 5, 2010.
6. Xiaochuan Pan*, Masamichi Sakagami. Category inference
and prefrontal cortex. The 2nd international conference on
cognitive neurodynamics, in Hangzhou, China, Nov. 15 - 19,
2009.
7. Xiaochuan Pan *, Masamichi Sakagami. Model-based and190

prefrontal cortex and striatum in reward process. Workshop
of integrative brain, Hokkaido, Japan, August 7 - 10, 2008.

【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

田中 慎吾

Shingo Tanakaてドーパミン細胞の表現する報酬予測誤差信号に統合されていること、先行するコストがドーパミン細胞によって表現される報酬予測誤差信号を増加させること、が明らかになってきた。必要な実験は完了間近であり、今後は日本神経科学会や北米神経科学会の年大会での発表を行い、論文の執筆・投稿を行う予定である。

現所属：玉川大学脳科学研究所・科研費研究員
現所属：京都大学 iPS 細胞研究所 特定研究員

また、共に GCOE ポスドクとして支援を受けた研究者と玉川大学在籍期間：2010
玉川大学在籍期間：2007 年 4 月から、現在在籍中
月～ 2010 年 3 月
指導担当教員：坂上雅道（2008
年 10 月～ 2009年 3 月が GCOE 研究員）
研究テーマ：コストによる中脳ドーパミン細胞の担当指導教員：佐々木 哲彦、佐々木 正己
活動変化の解明
研究テーマ：バキュロウイルスを用いたセイヨウミツバ

ともに、ドーパミン細胞の新規刺激に対する活動を調査する研究計画も立案中である。

チへの遺伝子導入法の開発
キーワード：報酬、意思決定、ドーパミン
キーワード：ミツバチ、バキュロウイルス、遺伝子導入、
エピジェネティクス、カースト分化■グローバル COE 期間中の研究活動
平成 23 年 4 月より半年間、GCOE プログラムによる支援を受け、研究を行った。
私の行なっている研究は、脳内における報酬価値の計算メカニズムを解明することを目的としている。例えば「仕事のあとのビールは格別である」という言葉が示すように、報酬の価値は、そのために費やしたコストによる影響を受けると考えられる。しかし、この現象を説明できるような神経活動はこれまで報告されておらず、コスト
が報酬の価値を変化させるメカニズムも、いまだ不明である。選択肢や報酬の価値計算には、中脳ドーパミン細胞の活動が報酬予測誤差信号として利用され、価値がアップデートされていくと考えられている。これらのこと
から、私はドーパミン細胞の活動に対するコストの影響を調べることで、ドーパミン細胞における報酬価値計算
メカニズムを明らかにできると考え、研究を行なっている。
GCOE プログラムによる支援を受けていた期間は、この研究の計画や準備を行なっていた期間に相当する。この期間に GCOE プログラムにより開催されたレクチャーコ
ースや特別講演、談話会に参加し、様々な分野の講演を伺えたことは、研究計画の立案に際し、大変有意義であった。特に、京都で開催された、玉川大学・カリフォル
ニア工科大学ジョイントレクチャーコースに参加し、世界に名だたる研究者の講演を聞き、議論を交わすことができたことは、非常に刺激的なものであった。
報酬は、生物が行動を選択する、つまり意思決定を行う
際に非常に重要な働きを持つ。私の研究により、意思決定の神経基盤の解明という GCOE の目的の一つに、新たな知見を加えることができると考えている。
■グローバル COE 終了後の研究予定
現在進めている研究により、コストは負の報酬情報とし191

18 世紀から 19 世紀の西洋において「人間の科学」を【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

作ろうとの機運が高まっていたことを背景にしていた。

隠岐 さや香すなわち、骨相学はただのニセ科学としてではなく、もともとは「人間」を理解したいという当時の知的情熱の

Sayaka Oki

一環として宣伝がなされ、大衆化、商業化の対象となったのであった。この視点は現代において「人間の科学」

現所属：国立大学法人広島大学総合科学研究科であろうとする脳神経科学が社会に与える影響を考える

准教授

上でも興味深いものであると思われるので、引き続き追求していく予定である。

玉川大学在籍期間：2009 年 5 月〜 2010 年 3 月
担当指導教員：坂上雅道
研究テーマ：科学史的視点からの脳神経倫理研究
キーワード：脳神経倫理 骨相学 社会的影響
疑似科学 脳神経神話■研究活動業績
書籍（著書）

1. 隠岐さや香『科学アカデミーと「有用な科学」』名古屋大学出
版会、2011 年［※玉川大学在籍中に脱稿、出版助成のため科学研究費（研究成果公開促進費）を申請］■グローバル COE 期間中の研究活動
研究活動としては、歴史的事例にもとづく脳神経倫理研究の一環として、19 世紀における骨相学の社会的影

学会等発表＜国内会議＞

1. 隠岐さや香「歴史的事例に見る脳科学の議事科学的言説とその社会的影響のパターン——19 世紀フランスの骨相学論争から考える」科学技術社会論学会第 8 回年次研究大会、早稲田

響と現代の「脳神経神話」問題との比較を行う計画であった。平成 21 年度は国内およびフランスでの文献調査
による歴史研究をまず行い、いくつかの口頭発表にまと大学、2009/11/14-15＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 隠岐さや香 ,「脳神経科学史の可能性：19 世紀フランスの骨相めた。同時に、現代へのアプローチが必要であることも認識していたため、現代日本における脳科学の政策動向なども審議会傍聴を通じて資料収集につとめた。

学論争を事例に」, 生物学史月例会 , 東京大学駒場キャンパス ,2009/05/16
2. 隠岐さや香 ,「歴史的事例に見る脳科学の疑似科学的言説とその社会的影響のパターン――19 世紀フランスの骨相学論争と成果であるが、まず、現在では疑似科学として認知されている骨相学が、19 世紀初頭の欧州においては厳密
な科学研究かそうでないかの判別が極めて困難であった
こと、それをめぐって複雑な賛否論争が起きていたこと

その反対者・賛同 者達 ――」, 熊大・東大合同セミナー：脳神経倫理学を中心とする生命倫理 , 熊本大学 , 2009/05/09
活動実績• Sayaka Oki, “Scientific Policy and University Reform inJapan”, Centre d’études japonaises 他主催国際ワークショッなどを検証することができた。また、骨相学の提唱者が、

プ La réforme des universitiés et de la recherche au Japon:
des enseignements pour l’Europe?”、 パ リ、 フ ラ ン ス、対象とする集団（専門的な研究者、知的な読書人層、そ2009/11/21［国際ワークショップにおいて玉川大学 GCOE

れ以外）により自らの研究の「見せ方」を巧みに変えている様子も確認することも出来た。これらの点において、骨相学の歴史には、現代における「脳神経神話」問題の展開と類似する点があることを指摘することができた。
研究者としての業績の他、玉川グローバル COE のア
ウトリーチ活動にも関わり、脳科学研究所主催の第六回
脳神経リテラシー研究会（テーマ「言語の脳科学」）を
10 月 30 日に、第七回研究会（テーマ「社会科学と脳科学」）を 2010 年 3 月 12 日に開催した。また、11 月も含めた日本の大学改革の状況を紹介］受賞• サントリー財団•

動向について紹介した。

年、『科学アカデミーと「有用な科学」』が受賞）
関科学技術振興財団 パピルス賞（2011 年、『科学アカデミーと「有用な科学」』が受賞）

上記の＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞で紹介した諸研
究は、玉川大学における脳神経リテラシーを扱った授業において
ディスカッションの題材として使われるなどした。
• 第六回脳神経リテラシー研究会開催「言語の脳科学」講演者：

今井むつみ氏（慶應義塾大学）、荻原裕子氏（首都大学東京）、•

信原幸弘氏（東京大学）
第七回脳神経リテラシー研究会開催「社会科学と脳科学」講
演者：松元健二氏（玉川大学）、堂目卓生氏（大阪大学）、音喜多信博氏（椙山女学園大学）■グローバル COE 終了後の研究予定
平成 22 年 4 月にグローバル COE から広島大学に異動した後は科学史に軸足を移して「人間の科学」史研究を続けており、その中で脳神経科学の歴史と交わる問
題も引き続き扱っている。そもそも、骨相学の問題は、

192

歴史・思想部門（2011

その他の特筆すべき成果には渡仏し、フランスの日本教育研究者が開催した国際会議において玉川 GCOE の状況も含めた日本の大学改革サントリー学芸賞

【グローバル COE 研究員（ＰＤ）】

書籍（著書）

1. Yamamoto M, Pan XC, Nomoto K, and Sakagami M. (2011)

野元 謙作

Multiple neural circuits in value-based decision making.
In Decision Making, Affect, and Learning: Attention and
Performance XXIII (edited by Delgado MR, Phelps EA, andKensaku Nomoto

Robbins TW), Oxford University Press.
学会等発表＜国際会議＞

現所属：Champalimaud Neuroscience

1. Yokoyama O, Tsuchiya N, Noritake A, Nomoto K, and Sakagami

Programme (Lisbon, Portugal)・ポスドク

M. Decoding goal information revealed distinct involvementof macaque lateral prefrontal cortex in internally-determined

玉川大学在籍期間：2009 年 4 月〜 2009 年 12 月
指導担当教員：坂上 雅道
研究テーマ：自由選択課題における前頭葉機能の解明
キーワード：意思決定、報酬、前頭葉

and externally-instructed choice. The annual meeting, Society
for Neuroscience, Washington, DC. November 12-16, 2011.
＜国内会議＞

1. Yokoyama O, Tsuchiya N, Noritake A, Nomoto K, andSakagami M. Differential representation of goal in monkey
lateral prefrontal cortex in free- and instructed-choice. The
annual meeting, Japan Neuroscience Society, Yokohama,Japan. September 14-17, 2011.

■グローバル COE 期間中の研究活動

2. Nomoto K, Schultz W, Watanabe T, and Sakagami M. Temporal

平成 20、21 年度：自由選択課題における前頭葉機能

evolution of reward prediction in dopamine neurons duringを解明するため、ヒトに比較的近縁であるニホンザルを

decision-making. The annual meeting, Japan Neuroscience

被験体とした。２種類あるいは３種類の異なった味の飲

Society, Tokyo, Japan. July 9-11, 2008.

み物（たとえばオレンジジュース、アップルジュース、お茶、塩水など）からサルが自由に報酬を選択できる課

受賞•

題を新規に開発した。この新規課題を遂行中のニホンザルを対象とし、神経生理実験を開始した。記録中のニューロン集団から動物の「意図」をデコードするため、新規にマルチコンタクト電極を用いた多チャンネル神経活
動記録ができる測定装置を立ち上げた。横山修研究員と共同で、予備的な神経活動データを取得した。
グローバル COE 研究員として、担当プロジェクトの推進に関与した他、グローバル COE プログラム主催の講演会に参加し、担当プロジェクトに直接関わる分野から、現時点では全く関連がないと思われる分野まで、非常に多様な分野の研究成果を拝聴し、視野を広げられた。また講演会あるいは講演会後に、演者に積極的に質問をし、疑問点を解消するとともに、人的交流を持つことができた。さらにグローバル COE プログラム主催のワークシ
ョップ、シンポジウムにおいて、会場設営、会場運営などの業務に携わった。
■グローバル COE 終了後の研究予定
平成 21 年度中途にて、玉川大学より転出した。上記の実験については横山修研究員がデータ取得を完了し、グ
ローバル COE 終了後、共同研究者とともに多チャンネ
ルデータ解析、論文作成の予定である。
■研究活動業績
論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Nomoto K, Schultz W, Watanabe T, and Sakagami M. (2010)
Temporally extended dopamine responses to perceptually
demanding reward-predictive stimuli. Journal of Neuroscience
30: 10692-1070.

193

日本神経回路学会奨励賞 , 野元 謙作 , 2008

※所属先・職名は平成 25 年 4 月 1 日現在

機能がある。これらはコミュニケーションすることによ【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】ってそれぞれの機能が相互に作用し働くことが必要であ

米山 誠る。このような脳の高次機能を発現させるシステムの情報処理システムの根幹として学習と記憶による並列情

Makoto Yoneyama

報処理がある。この学習と記憶がどの様に創り出されているか明らかにすることは重要である。学習と記憶の基

現所属：アトムメディカル株式会社

礎メカニズムとしてシナプス可塑性があり、海馬で観測

玉川大学在籍期間：2006 年 4 月〜 2011 年 3 月
担当指導教員：塚田 稔
研究テーマ：ラット海馬 CA1 錐体細胞におけるシナプス応答の非線形的な時空間加重性
キーワード：海馬 CA1、樹状突起、連合 LTP、
アンケージング、パッチクランプ、hippocampus
CA1, dendrite, associative LTP, uncaging

されているシナプス伝達効率の変化としてられている長期増強 (LTP) と長期抑圧 (LTD) は学習と記憶の基礎過程
として並列情報処理の解明に密接に関係している。神経科学基礎グループにおいて、私の研究ではラット海馬
CA1 野の錐体細胞に焦点を当て、電気生理学実験を基礎としたホールセルパッチクランプ、2 photon/ 共焦点レーザー顕微鏡、高速アンケージング装置などを相互に駆使して、シナプス間で起きる連合 LTP の特性やメカ■グローバル COE 期間中の研究活動
学習と記憶の細胞レベルの基本メカニズムであるシ
ナプス可塑性の長期増強 (LTP) と長期抑圧 (LTD) が知らニズムとした学習記憶の機能や機構の解明をするため研究、実験に取り組んでいる。

れている。この LTP/LTD の現象は細胞の樹状突起上のま た、 グ ロ ー バ ル COE で 行 わ れ て い る 若 手 の 会、シナプスの幾何学的分布に密接に関係している。具体

Joint Tamagawa University - Caltech Lecture-course な的な研究内容は、ラット海馬 CA1 野錐体の単一細胞をどに参加し、多くの研究者から研究の先端情報について

Whole-Cell PathClamp 技術により細胞体から樹状突起

講義を受け、相互に議論や情報交換を行った。

までレーザー共焦点顕微鏡を用いて可視化および膜電位■ＲＡとしての活動の計測を行い、高速アンケージング装置による刺激を組

1. Joint Tamag awa-Caltech Lecture Course on

み合わせ樹状突起上のシナプス間の相互作用を解析しDECISION MAKING March 3-5, 2010, Tamagawa にた。この結果シナプス間のシナプス後電位の非線形なポスター発表者として参加。

加重特性が明らかになった。空間的には 2 点間刺激間

2. Joint Tamagawa University - Caltech Lecture-course
on EMOTION February 18-20, 2009, Caltech

隔Δ d=10 μ m 以下では非線形増強効果があり、時間的にはタイミングΔ t=-20ms~+20ms の間で非線形増強■研究活動業績効果が顕著であることが明らかになった。この結果は論文（公刊論文・学術雑誌）

Gasparini and Magee(2006) で不明であったΔ d が極め

1. Yoneyama M, Fukushima Y, Tsukada M, Aihara T. (2011)
Spatiotemporal characteristics of synaptic EPSP summationて短い区間の距離依存性を定量的に評価することができ

on the dendritic trees of hippocampal CA1 pyramidal neurons

た。また時間タイミング依存性においては Tsukada ら

as revealed by laser uncaging stimulation. Cogn. Neurodyn.
5(4): 333-342(2007) の LTP の実験結果と類似している。
従って LTP のタイミング依存性の時間ウィンドウを説明する基礎データを提供するとともに Tsukada の主

学会等発表（国際会議、国内会議、シンポジウム等）

1. M a k o t o Yo n e y a m a , Ya s u h i r o F u k u s h i m a , Yo s h i y u k i
Yamazaki2, Minoru Tsukada “Local EPSP in relation toheterosynaptic associative LTP in CA1 pyramidal Neurons”

張する non Hebb タイムの学習則の根拠となる。以上、記憶・学習の基本メカニズムである連合シナプス LTPの基礎メカニズムとして、連合シナプス後膜電位の時空

Dynamic Brain Forum 09 (Poster) 2009.03.02-04
奨学金等獲得状況• 2008 年度玉川大学大学院奨学金（返還義務：無／ 50 万円）•

間非線形加重特性を明らかにした。
グローバル COE 終了後の研究予定について
EPSP の非線形空間加重効果を作るための分子メカニ
ズムの特定までには至っていなため、化学的イオンチャ
ンネルがどのように関与しているか薬理学を行うことにより究明する。
■グローバル COE への取り組みや関わり
人間の社会的心の基礎となる思考（知、情、意）の脳1942009 年度玉川大学大学院奨学金（返還義務：無／ 50 万円）

そして、これらの研究成果を国内外の学会、シンポジ【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

ウム、さらにはロボット関連の国際大会などで発表し、横山 絢美

多くの賞を受賞するなどして得た高い評価は、本研究が玉川グローバル COE プログラムに大きく貢献したと言Ayami Yokoyama
現所属：玉川学園高学年数学科えるであろう。
■グローバル COE 終了後の研究予定

教諭

今後も引き続き、遊びの切り替え戦略を実装、子供と玉川大学在籍期間：2006 年 4 月～現在
(GCOE・RA 期間：2008 年 11 月〜 2011 年 3 月）
指導担当教員：大森 隆司
研究テーマ：意図推定に基づく行動決定過程のモデル化
キーワード：意図推定，対人インタラクションロボット，の実験、新しい遊びの学習、機能性と安全性のバランス、ロボットの見た目が及ぼす影響、構成論的アプローチによる子供の認知発達の追求など、遊びロボットの課題はまだ多く残っている。これらの課題をひとつずつ解決し、子供や高齢者と安全に長く遊べる遊びロボットの実現を

メタ戦略

目指す。
■研究活動業績■グローバル COE 期間中の研究活動

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. 著 者 名：Ayami Yokoyama, Takashi Omori

社会的場面で人間はどのように適切な行動を取っているのか、
これまでに人間の心の働きを計算モデル化し、計算機シミュレーションと行動実験により人の行動決定

interaction scene

受 付 日：2010 年 2 月 5 日

2010 年 5 月 18 日

掲載学会誌：WCCI2010 Fuzzy Decision/

2. 著者名：横山絢美，大森隆司

ためのメタ戦略が存在することを明らかとし、人間の認論文タイトル：協調課題における意図推定に基づく行動決定過程のモデル的解析

知のしくみを情報処理のプロセスとしてモデル化してき2009 年 1 月 30 日

受理日：2009 年 7 月 13 日

3. 著 者 名： Ayami Yokoyama, Takashi Omori, Satoru Ishikawa,ットの実現しようと、家庭用サービスロボットとしての

Hiroyuki Okada

論文タイトル：Modeling of action decision

遊びロボットシステムの構築を試み、人の顔向きと笑顔process based on intention estimation

度という指標を用い、人とロボットとのチャット実験、

5 月 21 日

るか評価し、人が解析した興味度指標と近い値を示すこ

1. Ayami Yokoyama, Takashi Omori, “Modeling of Human

そこで、我々は興味度の測定手法をより確かなものに

intention estimation process in social interaction scene”,

しようと、子供とのインタラクションのエキスパートでWCCI2010, Fuzzy Decision/MMI #247, 2010.
2. Ayami Yokoyama, Takashi Omori, Satoru Ishikawa, Hiroyuki

ある保育士が子供と遊ぶ様子を観察し、他者の状態推定

Okada, “Modeling of action decision process based onの基準となる指標の検討を行った。その結果、保育士はintention estimation”, SCIS&ISIS2008, TH-F3-1, 2008.

事前に「こういう性格の子供」というような、多くの子＜国内会議＞

1. 横山絢美 , 大森隆司 , “ 人の注意領域の推定に基づくロボット

供モデルを持っており、子供と遊ぶ際には、自己の子供モデルの中から、目の前の子供に適切なモデルを選択し、の対人相互作用場のモデル化 ”, HAI2009, 2A-4, 2009.
2. 横山絢美 , 大森隆司 , ” 他者の戦略推定に基づく行動戦略変化のモデル化とその評価 ”, RSJ2009, 2L1-03, 2009.
3. 横山絢美 , 大森隆司 , “ 人間の行動決定過程におけるメタ戦略の存在とその処理過程 ”, HAI2008, 2A-1, 2008.
4. 横山絢美 , “ 社会性の定義を巡って ‐ 社会的なロボットとは何か？ ‐ ”, 日本心理学会 , WS125, 2008.
5. 横山絢美 , 岡田浩之 , 大森隆司 , 石川 悟 , ” 意図推定に基づく人の行動決定過程の裏側にあるメタ行動戦略システ

行動決定過程のモデル化とその評価 ”, 電子情報通信学会技術研究報告ニューロコンピューティング研究会 , NC2008-18,

ムの解析は、人と円滑なロボットの実現には欠かせない道具であり、今後この切り口でメタ戦略のモデル的理解を進める事は、対人行動を支援するためのインタラクシ

掲 載 学 会 誌：

学会等発表
＜国際会議＞とができた。

る行動事例を観察することが出来た。

受 付 日：2008 年

受 理 日：2008 年 7 月 17 日

SCIS&ISIS2008 TH-F3-1 に掲載済み (2009 年 9 月 12 日 )カードゲーム実験を行い、プレイヤーの状態が推定でき

似た、メタ戦略に基づく行動決定をしていると考えられに掲載済み (2009 年 11 月 1 日 )さらに、我々は実際に人とインタラクションするロボ

対人インタラクションロボットのメタ戦略と非常によく

受付日：

掲載学会誌：

電子情報通信学会論文誌 A, Vol.J92-A, No.11, pp.734-742

た。

戦略群の中から選択するというように、我々の提案する

受 理 日：MMI #247 に掲載済み (2010 年 6 月 9 日 )過程には、状況に応じて臨機応変にその対応を変化する

そのモデルと他者の現在状態に対応した振る舞いをメタ論 文 タ イ ト ル：

Modeling of Human intention estimation process in social

pp.35-40, 2008.
＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 横山絢美 , 大森隆司 , “ 人のコミュニケーション分析に基づく
他者の注意領域推定 ”, 脳と心のメカニズム第 10 回冬のワー

ョン実現のために必要な手段であると考える。

195

クショップ , A-24, 2010.
2. Ayami Yokoyama, Takashi Omori, “The modeling of action
strategy change based on intention estimation of others.”, 玉川北海道大学シンポジウム ’09
3. Ayami Yokoyama, Takashi Omori, “Model based analysis ofhuman interaction behavior in cooperative task”, Dynamic
Brain Forum 09’, p61, 2009.
4. 横山絢美 , 大森隆司 , “ 他者とのインタラクション過程のモデル化とその適用場面 ”, 脳と心のメカニズム第 9 回冬のワーク
ショップ , P-7, 2009.
5. 横山絢美 , 大森隆司 , “ 他者意図の推定に基づく行動決定過程のモデル化とその評価 ”, 京都大学霊長類研究所

共同利用研

究会 ‐ 第 4 回犬山比較社会認知シンポジウム ‐ , 2008.
受賞• 2010 年 RoboCup2010 @Home league 世界大会優勝•••

2010 年日本ロボット学会賞

ロボカップ＠ HOME リーグ

2010 年 RoboCup2010 @Home league 日本大会優勝2009 年 HAI-2008 Outstanding Research Award 優秀賞

横山絢美 , 大森隆司 , “ 人間の行動決定過程におけるメタ戦略の存在とその処理過程 ”, HAI2008, 2A-1, 2008..

奨学金など獲得状況• 2010 年度 玉川大学大学院奨学金••

2009 年度

玉川大学大学院奨学金

2008 年度

玉川大学大学院奨学金

196

【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

たところ、F2 領域の吻側部および尾側部の機能的差異

橋本 雅史（第 41 回北米神経科学大会）で発表を行なった。その後、

Masashi Hashimotoを明らかとする結果が得られた。この結果は、国際学会
さらに解析を行ない、現在は、論文投稿の準備を進めている。実験１と実験２における研究結果は、グローバル
COE プログラムにおける研究テーマの理解を深める為

現所属：公益財団法人

東京都医学総合研究所・固有研究員
玉川大学在籍期間：2008 年４月〜 2011 年３月
指導担当教員：丹治 順、星 英司
研究テーマ：到達運動の企画実行過程における高次運動野と小脳の機能連関
キーワード：大脳皮質高次運動野、小脳、マカクザルの基礎的な解剖学的および生理学的な情報を提供する結果となった。
■グローバル COE 終了後の研究予定
現在、グローバル COE 在籍時に行なった研究結果をまとめあげ論文投稿の準備を進めている。さらに、研究課題を遂行する上で培った手技（電気生理学および解剖学的手技）を応用し、新たな研究課題に取り組んでいる。
研究課題「到達運動における頭頂連合野—運動前野—小■グローバル COE 期間中の研究活動
平成 20 年度から平成 22 年度まで玉川大学グローバ
ル COE プログラムに在籍し研究活動に従事した。解剖

脳ネットワークの情報処理機構の解明」（平成 25 年度
度科学研究費 , 若手研究 B, 課題番号 25830029）■研究活動業績

学的実験と生理学的実験を組み合わせることによって、 論文 （公刊論文・学術雑誌）
研究テーマの解明に努めた。

1. 星英司，橋本雅史 (2013) “ 小脳 ” Clinical Neuroscience 311:80-82【実験１】狂犬病ウイルスを神経トレーサーとして用い、 2. 星英司，中山義久，山形朋子，佐賀洋介，橋本雅史，有村奈
解剖学的実験を行なった。狂犬病ウイルスは時間依存的利子，丹治順 (2011) ” 認知と運動の統合過程を支える神経基にシナプスを超えて逆行性にニューロンを伝播する性質がある。この性質を利用することによって、脳のある部

盤 ” Brain and Nerve −神経科学の進歩 63-1: 59-68
3. 丹治順，中山義久，山形朋子，佐賀洋介，橋本雅史，有村奈
利子，* 星英司 (2010) “ 補足運動野と前補足運動野 ” Clinical

位へウイルスを注入することによって、その部位に投射するニューロンを、シナプスを超えて解析することがで

Neuroscience 28-10:1121-1124
4. Masashi Hashimoto, Daisuke Takahara, Yasuhiro Hirata, Kenji
Inoue, Shigehiro Miyachi, Atushi Nambu, Jun Tanji, Masahiko

きる。本実験では、ウイルスをサルの大脳皮質高次運動

Takada and Eiji Hoshi. Motor and non-motor projections

野 F2 領域の吻側部および尾側部へそれぞれ注入し、そfrom the cerebellum to rostrocaudally distinct sectors of the

れら部位に投射する小脳ニューロンを調べることを計画

dorsal premotor cortex in macaques. European Journal ofした。F2 領域の吻側部と尾側部ではそれぞれ異なる解Neuroscience. 31, 1402-1413, 2010

剖学的および生理学的特性があることが先行研究によって示唆されていた。しかし、当該部位と小脳との詳細な学会等発表＜国際会議＞

1. Masashi Hashimoto, Yosuke Saga, Léon Tremblay, Jun Tanji,
Eiji Hoshi “Involvement of the lateral prefrontal cortex (LPFC)

結合様式は不明であった。このことを調べることは、認and the dorsal premotor cortex (PMd) of macaques in action

知と運動に関わる脳機能の基礎的な理解を深めることとselection based on self-determined abstract behavioral

なる。実験の結果、F2 領域の吻側部および尾側部へはそれぞれ異なる様式で小脳からの投射があることが明らかとなった。そして、F2 領域の吻側部および尾側部

goals” 第 43 回北米神経科学大会 , 米国・ニューオーリンズ ,2012.10.13-17
2. Masashi Hashimoto, Yosuke Saga, Léon Tremblay, Jun Tanji,
Eiji Hoshi “Neuronal activity of the dorsal premotor area

は認知と運動に関わる、異なる機能的役割があること(PMd) and the primary motor area (MI) of macaques in theが推測された。この実験結果は、国際雑誌（European

process of motor selection based on the virtual action plan
made in a voluntary fashion” 第４１回北米神経科学大会 , 米Journal of Neuroscience. 31, 1402-1413, 2010） に 掲載された。
【実験２】実験１を基盤とし、F2 領域の吻側部および尾国・サンディエゴ , 2010.10.13-17＜国内会議＞

1. 橋本雅史，佐賀洋介，レオン・トレンブリィ，丹治順，星英
司 “ 随意的に形成された仮想的アクションプランに基づく動側部の認知と運動に関わる機能的差異に着目し、生理学

作選択と実行におけるマカクザル前頭前野、運動前野背側部、的実験を行なった。サルに行動課題を行なわせ、単一ニ

ならびに、一次運動野の機能的関与 ” 第 34 回日本神経科学大ューロン活動記録法を用いて F2 領域からニューロン活会 , 横浜 , 2011.9.14-17動を記録した。約 800 個の課題関連ニューロン活動を

2. 橋本雅史，佐賀洋介，レオン・トレンブリィ，丹治順，星英司 “ 随記録することに成功し、ニューロン活動特性を解析し意的に形成された仮想的アクションプランに基づく動作選択
におけるマカクザル運動前野背側部と一次運動野の機能的関197

与 ” 第３３回日本神経科学大会 , 神戸 , 2010.9-2-4
3. 橋本雅史，高原大輔，平田快洋，井上謙一，宮地重弘，丹治順，
高田昌彦，星英司 “ 小脳から大脳皮質背側運動前野への入力
様式 “ 第３２回日本神経科学大会 , 名古屋 , 2009.9.16-18
外部資金獲得状況
2010 年度科学研費補助金 ( 特別研究員奨励費 , 日本学術振興
会 , グローバル COE 特別研究員 DC2, 課題番号 22-56652)
奨学金など獲得状況• 日 本 学 生 支 援 機 構 第 一 種 奨 学 金 , 2008 年 度 -2009 年 度 ,•¥2,928,000 ( 月額 \12,200 × 24 ヶ月 ), 返還義務あり
玉川大学大学院奨学金 , 2008 年度〜 2009 年度 , ¥1,000,000( 年額 ¥500,000 × 2 年 ), 返還義務なし

その他の特筆すべき成果
グローバル COE プログラム在籍時に行なった研究内容をより発展させ、「到達運動における頭頂連合野—運動前野—小脳
ネットワークの情報処理機構の解明」を目指した研究課題において、平成 25 年度度科学研究費 , 若手研究 B に採択された（課題番号 25830029）。

198

研究と一致して、顔が提示されたタイミングの扁桃体の【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

活動は neutral face より fearful face で有意に強い活動渡邊 言也が見られた。そこで、増加した報酬予測誤差信号に一致する線条体の活動と、表情刺激が提示された際の扁桃体

Noriya Watanabeの活動との間に相関関係があるかを psychophysiologic
interaction (PPI) analysis を用いて検証した。結果、扁

現所属：情報通信研究機構
研究室

脳情報通信融合

桃体と線条体の間に機能的リンクが見出された。

有期研究員

本研究によって情動が刺激報酬連合学習を促進させることが明らかとなり、また情動による報酬予測誤差信

玉川大学在籍期間：2009 年 4 月～ 2012 年 3 月(GCOE・RA 期間：2009 年 4 月〜 2010 年 3 月）
指導担当教員：坂上雅道
研究テーマ：情動が意思決定に影響を及ぼす
神経メカニズムの解明

号の増大が扁桃体 - 線条体の相互作用によって生み出されていることが明らかとなった。
■グローバル COE 終了後の研究予定
本研究によって情動が学習を促進させる脳メカニズム

キーワード：強化学習モデル、fMRI、線条体、扁桃体が明らかになった。しかしながら、情動はいつでも誰にでもサポーティブに働くわけではない。情動は時に我々■グローバル COE 期間中の研究活動
2009 年～ 2013 年にかけては主に情動反応が脳の学の意思決定や学習を邪魔する。今後は脳内ネットワーク

習システムに与える影響を心理学的手法と機能的磁気共の観点から情動が我々の行動に与える、正の側面と負の鳴画像法 (fMRI) を用いて研究した。

側面を統一的に理解することを目指す。

我々は日々生活の中で絶えず学習を行っているが、学習は報酬量や報酬確率という客観的な情報のみに左右■研究活動業績
論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Noriya Watanabe, Masamichi Sakagami, and Masahiko

されるだけでなく、学習中に引き起こされる情動や社会

Haruno, Reward Prediction Error Signal Enhanced by

的要因にも影響されうる。しかしながら、どのように情Striatum–Amygdala Interaction Explains the Acceleration of動が学習を変化させているのか、またどのような神経基

Probabilistic Reward Learning by Emotion. The Journal of
Neuroscience 33(10) 4487-4493 2013 年 3 月

盤によって学習と情動の相互作用が実現されているかに
ついてはこれまで明らかにされていなかった。そこで、

2. Noriya Watanabe, Mari Wada, Yoko Irukayama-Tomobe,
Yousuke Ogata, Natsuko Tsujino, Mika Suzuki, Naoki Furutani,

より現実社会で起こっている学習の脳内メカニズムを理

Takeshi Sakurai, Miyuki Yamamoto, A Single Nucleotide
Polymorphism of the Neuropeptide B/W receptor-1 Gene

解するために、情動と学習の関係に着目し、その相互作

Influences. PLoS one 7(4) e35390 2012 年 4 月

用を解明することを目的として以下の研究を行った。
本研究では確率的刺激報酬連合学習中に情動を喚起

学会等発表＜国際会議＞する表情 (fearful face) を報酬予期刺激 (Cue) の直前に提1. Noriya Watanabe & Masahiko Haruno, Amygdala-striatum

示することで、中立表情 (neutral face) を提示した場合

interaction contributes to the modulation of reward predictionと比べ、学習が促進 ( または抑制 ) されるかを検証した。

error signal by emotion. The 42th Annual meeting of Society

行動実験の結果、fearful face を提示した場合は neutral

for Neuroscience, New Orleans, USA, Oct. 2012
2. Noriya Watanabe & Masahiko Haruno, Enhanced reward

face を提示した場合に比べ、刺激報酬連合学習のスピー

prediction error explains the accelerated cue-reward

ドを増加させられることを発見した。さらに強化学習モ

association learning by emotional facial expressions.

デルを用いた解析により、この現象は報酬予測誤差を調Computational and Systems Neuroscience 2011, Salt Lake
City, USA, Feb.2011

節する学習率が増加することで引き起こされていること

3. Noriya Watanabe, Masahiko Haruno & Masamichi Sakagami,が明らかになった。この学習率は強化学習理論において

Emotional facial expression at the cue timing accelerates

は報酬予測誤差信号の大きさを変化させる要素である。
そこで行動実験に対応した fMRI を用いた実験によって、情動を喚起させる表情刺激が腹側線条体の報酬予測誤差

reinforcement learning. The 40th Annual meeting of Society
for Neuroscience, San diego, USA, Nov. 2010
4. Noriya Watanabe, Masahiko Haruno & Masamichi Sakagami,
Emot ional facial expression accelerates cue-reward

信号に相関する fMRI 信号強度を強めるかを検証した。

association learning. The 33rd Annual Meeting of the Japan

結果、報酬予測誤差に相関する活動は neutral face を提示した時より fearful face を提示した際の方が大きくな

neuroscience society (Neuro 2010), Hyogo, Japan,Sep.2010
5. N. WATANABE, M. WADA, Y. OGATA, T. AIKAWA, T. SAKURAI,
M. YAMAMOTO. Single Nucleotide Polymorphisms in GPR7

ることが明らかとなった。一方で、報酬予測 (Expected

and 8 genes affect the evaluation of human facial expressions.

value) に相関する信号は変化しなかった。また、過去のThe 39th Annual meeting of Society for Neuroscience,

199

Chicago, USA, Oct. 2009
6. Yousuke Ogata, Takahiro Horaguchi, Noriya Watanabe,
Takeshi Aikawa, Miyuki Yamamoto. Choice effect suppressed
distance effect in number comparison task in brain activity.
The 32nd Annual Meeting of the Japan neuroscience society,
Aichi, Japan, Sep. 2009
7. Noriya Watanabe, Mari Wada, Yousuke Ogata, Takeshi
Sakurai, and Miyuki Yamamoto. Psychological study of theeffect of a SNP in GPR7 gene in the evaluation of human facial
expression. The 36th Congress of the International Union of
Physiological Sciences 2009 (IUPS2009), Kyoto, Japan, Jul.Aug. 2009
＜国内会議＞

1. Noriya Watanabe, Masamichi Sakagami, Masahiko Haruno..
Emotional stimulus enhances reward prediction error in theventral striatum. 脳と心のメカニズム 第 12 回 冬のワークシ
ョップ , 北海道 , 日本 , Jan. 2012
2. Noriya Watanabe, Masahiko Haruno, Masamichi Sakagami.
Fearful faces enhance cue-reward association learning. Joint
Tamagawa-Keio-Caltech Lecture Course on Neuroeconomics.
Tokyo, Japan, Sep. 2010
3. Noriya Watanabe, Masahiko Haruno, Masamichi Sakagami.
Fearful faces at the cue timing accelerate reinforcement
learning compared to neutral face. 包括脳 脳と心のメカニズ
ム , 北海道 , 日本 , Jul. 2010
4. Noriya Watanabe, Masahiko Haruno, Masamichi Sakagami.
Emotional facial expressions accelerate reinforcement
learning. Joint Tamagawa-Caltech Lecture Course on Decision
Making, Tokyo Japan, Mar. 2010
5. N. WATANABE, M. WADA, Y. OGATA, T. AIKAWA, T. SAKURAI,
M. YAMAMOTO. Effects of SNPs of GPR7 and GPR8 gene on
the evaluation and identification of human facial expressions.
Tamagawa University Hokkaido University Global COE Joint
Symposium, Tokyo Japan, Oct. 2009
6. Ruby Nagata-Kuroiwa*, Natsuko Tujino*, Noriya Watanabe*,
Naoki Furutani, Tomomi Abe, Yoko Irukayama-Tomobe,
Mari Hondo, Makoto Ishii, Michihiro Mieda, Mari Wada,
Yuchio Yanagawa, Tomoyuki Kuwaki, Yousuke Ogata, Miyuki
Yamamoto, Masashi Yanagisawa, & Takeshi Sakurai *Theseauthors contributed equally to this work. Critical role ofneuropeptides B/W in amygdala function and social behavior.
H21 年度 特定領域研究「統合脳」夏のワークショップ合同班
会議 , 北海道 , 日本 , Aug. 2009
7. 山本愛実 , 松田哲也 , 渡邊言也 , 坂上雅道 . 利得損失予測の脳内情報処理に及ぼす知覚的曖昧性の影響 . 統合脳 脳と心のメ
カニズム , 北海道 , 日本 , Aug. 2009
活動実績
第2回

カリフォルニア工科大学短期研修

受賞
2012 年 3 月 玉川大学 脳科学研究所 若手優秀研究発表賞
外部資金獲得状況
平成 22 年日本学術振興会特別研究員 (DC2) 科学研究費補助金
奨学金など獲得状況• 平成 22 年日本学術振興会特別研究員••

平成 22 年度玉川大学大学院奨学金
平成 23 年度玉川大学大学院奨学金

200

【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

佐賀 洋介
Yosuke Saga

現所属：フランス国立科学研究所認知神経科学セはなく、各々のゴールを表象していることがわかった。
また、異なる細胞群で運動の方向といった運動そのもののパラメーターが表象されるとこが明らかになった。この結果はこれまでの淡蒼球の機能に加え、目標達成のために必要な役割が淡蒼球で行われていることを示唆しており、現在論文を執筆中である。
■グローバル COE 終了後の研究予定

ンター（CNRS・CNC UMR5229 Bron）・ポスドク

細胞記録により、単一細胞レベルでの機能はわかった

玉川大学在籍期間：2008 年 4 月〜 2012 年 3 月（GCOE・RA 期間：2009 年 5 月〜 2011 年 3 月）
指導担当教員：丹治 順・星 英司
研究テーマ：霊長類大脳基底核の行動発現と病態発現における役割
キーワード：大脳基底核・淡蒼球・マカクザル

が、これらの細胞がどのように行動に影響を与えているかはよくわかっていない。そこで、今後は薬物実験を中心に神経細胞活動と行動との関係を明らかにする実験を行っていく予定である。
■研究活動業績
論文 （公刊論文・学術雑誌）■グローバル COE 期間中の研究活動

1. Saga Y, Iba M, Tanji J, Hoshi E. (2011) Development ofmultidimensional representation of task phases in the lateral

在籍期間中にマカクザルを用いて前頭葉機能と基底核

prefrontalcortex. The Journal of neuroscience (The Society forの淡蒼球の機能解明に向けて、電気生理学的な手法を用いて研究を行ってきた。前頭葉における研究では特に前Neuroscience). 31: pp 10648-10665 (2011)
2. Saga Y, Hirata Y, Takahara D, Inoue KI, Miyachi S, Nambu A,
Tanji J, Takada M, Hoshi E. (2011) Origins of multisynaptic

頭前野背外側部に着目し、異なる感覚刺激（視覚・聴覚・

projections from the basal ganglia to rostrocaudally

体性感覚）を複数回与え、４回目の刺激時にアクション

distinct sectors of the dorsal premotor area in macaques.
European Journal of Neuroscience (Federation of Europeanを行うという行動のモニタリングをサルに要求し、行動
課題遂行中に細胞記録を行った。その結果、感覚刺激選択的に応答を示すもの、感覚刺激選択的に刺激回数選択

Neuroscience Societies). 33: pp 285-297 (2011)
3. Hoshi, E., Nakayama, Y., Yamagata, T., Saga, Y., Hashimoto,M., Arimura, N. and Tanji, J. (2011) Neural mechanisms

的に応答するもの、そして、感覚刺激非選択的に刺激回数に応答する細胞が記録された。それだけではなく、各々のイベントの間、つまり遅延期間選択的に応答する細胞

underlying the integration of perception and action. Brain and
Nerve (Igaku-Shoin). 63: pp 59-68 (2011)
4. 佐賀
える

が記録された。
この実験により、前頭前野が行動のモニタリングに関する重要な知見を得ることになった。この結果は北米神経科学学会誌 Journal of Neuroscience に出版された。

リテーション研究会）P1-8（2010 年）
村 奈 利 子、 星 英 司 補 足 運 動 野 と 前 補 足 運 動 野は不明なことが多い。そこで、大脳基底核の出力核を含

学会等発表＜国際会議＞

1. Saga Y, Iba M, Tanji J, Hoshi Elateral prefrontal cortex

2. Arimura N, Nakayama Y, Yamagata T, Saga Y, Tanji J, Hoshi E.
Role of the globus pallidus in action planning as mediated by
the abstract representation of action Society for neuroscience
Annual meeting at San Diego. 2010.Nov 13-17
3. Hashimoto M, Saga Y, Tremblay L, Tanji J, Hoshi E. Neuronal
activity of the dorsal premotor area (PMd) and the primary

大脳基底核は運動機能を主に担っていると考えられてきmotor area (MI) of macaques in the process of motor selection

た。しかし、解剖学的に運動野だけではなく、前頭前野

based on the virtual action plan made in a voluntary fashion.

や高次運動関連領野とも連絡していることから、近年でていることが示唆されている。そこで、サルに異なる課

Society for neuroscience Annual meeting at San Diego. 2010.
Nov 13-17
4. Saga Y, Iba M, Hoshi E, Tanji J. Involvement of the lateralprefrontal cortex in monitoring the phase of behavior based

題で、特定の目標（ゴール）に向かって到達運動を行わせる課題を行わせ、淡蒼球から記録を行った。
細胞記録をおこなった結果、淡蒼球が運動そのものでSociety for neuroscience Annual

meeting at Washington DC. 2011. Nov 12-16

パーキンソン病を始め、運動障害が大脳基底核から誘発は運動だけではなく、より運動遂行に必要や機能も担っ

Development and maintenanceof multidimensional representations of task phases in theむ、淡蒼球から細胞活動記録をおこなった。これまでにされることから、Clinical

Neuroscience Vol 28. 10 (2010 年 )前頭前野と大脳基底核は解剖学的に回路を構成していることが明らかになっている。しかし、この回路の機能

皮質—基底核ループの解剖と機能的意義を考5. 丹治 順、中山 義久、山形 朋子、佐賀 洋介、橋本 雅史、有与していることが明らかになり、これまで報告されてきた臨床症例や、動物における破壊実験の行動障害を説明

洋介

脳科学とリハビリテーション第 10 巻（脳機能とリハビ

on sensory signals of three sensory modalities. Society forneuroscience Annual meeting at San Diego. 2010.Nov 13-17
5. Saga Y, Iba M, Tanji J, Hoshi E

Visual, auditory, and tactile

sensory responses of neurons in the lateral prefrontal cortex

201

(lPFC) of macaques.

of neurons in the lateral prefrontal cortex (lPFC) of macaqueSociety for neuroscience Annualmonkeys 第 87 回日本生理学会大会 , 2010 年 5 月 19 日 -21

meeting at Chicago. 2009.Oct 17-21
6. Saga Y, Namba, K, Takahara, D, Miyachi,S, Takada, M, Tanji,

7.

日 , 於：マリオス・アイーナ ( 岩手県盛岡市 )J, Hoshi, E The distribution of projection neurons from the

9. Hoshi E, Saga Y, Daisuke Takahara, Yoshihiro Hirata, Kenichi

claustrum to the frontal cortex is widespread with separate

Inoue, Shigehiro Miyachi, Jun Tanji, Masahiko Takada

patches of high-density areas.

XXXVI International Congress

Mutlisynaptic inputs from the internal segment of the globusof Physiological Sciences, Kyoto, Japan, July 27- Aug 1, 2009

pallidus (GPi) to the dorsal premotor area (PMdc) of macaquesat Kyoto Internal Conference Center)

第 32 回日本神経科学大会 , 2009 年 9 月 16 日 -18 日 , 於：名古屋国際会議場

Saga Y, Takahara D, Miyachi S, Samejima K., Takada M, Tanji
J, Hoshi E The dorsal aspect of area 46 (area 46d)and dorsal

10. Saga Y, Iba M, Tanji J, Hoshi E Neuronal activity in the

premotor cortex (PMd)receive specific, as well as common, inputs

macaque prefrontal cortex reflecting the numerosity offrom the frontal and parietal cortex. Society for neuroscience

multimodal sensory signals 第 32 回日本神経科学大会 , 2009年 9 月 16 日 -18 日 , 於：名古屋国際会議場

Annual meeting at Wachington DC. 2008.Nov 15-19

11. Saga Y, Namba K, Takahara D, Iba M, Samejima K, Takada M,＜国内会議＞

1. 佐賀洋介、射場美智代、丹治順、星英司 マカクザルの前頭前Tanji J, Hoshi E. Projection from the posterior parietal cortex

野の神経細胞活動は感覚様式に関係なく動作発現までの段階(PPC) to the dorsal aspect of area 46 (area 46d) and theを反映する 第 17 回脳機能とリハビリテーション研究会学術

premotor cortex (PMd) of macaque monkeys. 第 31 回日本神経科学大会 , 2008 年 7 月 9 日 -11 日 , 於：東京国際フォーラム

集会 , 2010 年 4 月 18 日 , 於：星陵会館（東京）
2. 佐賀

洋介、高原

弘、高田

重

12. Takada M, Tanji J. Frontal cortical regions projecting to the

英司 前頭葉皮質と大脳基底dorsal aspect of area 46 (area 46d) and the dorsal premotor

大輔、平田 快洋

昌彦、丹治

順、星

井上 謙一、宮地核を繋ぐパラレルループの解剖学的検討

cortex (PMd) in macaques. 日本生理学会第 85 回大会 , 2008

～運動前野に着目

年 3 月 25-27 日 , 於：京王プラザホテル東京

して～ 第 16 回脳機能とリハビリテーション研究会学術集会，2009 年、5 月 3 日
3. 佐賀

洋介、高原

昌彦、丹治

於：タワーホール船堀
大輔、宮地

順、星

重弘、鮫島

＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞
1. 2012 年 1 月 6 日 「マカクザルの前頭前野におけるタスクフ

和行、高田ェーズの多重表現」グローバルネットワークによる脳情報処

英司 前頭連合野に投射する後部頭頂皮理

質領域 第 15 回脳機能とリハビリテーション研究会学術集会，2008 年、10 月 5 日

2.

於：豊橋創造大学

処：自然科学研究機構生理学研究所

愛知2011 年 12 月 16 日 「マカクザルの前頭前野におけるタスクフ
ェーズの多重表現」茨城県立医療大学 理学療法学科セミナー

国内学会・シンポジウム等における発表 ( 査読なし、ポスター発表)
1. 橋本 雅史、佐賀 洋介、トレンブリィ レオン、丹治 順、星 英

3. 2011 年 12 月 7 日 「マカクザルの前頭前野におけるタスク

司 随意的に形成された仮想的アクションプランに基づく動4. 佐賀洋介、射場美智代、丹治順、星英司 マカクザルの前頭前

作選択と実行におけるマカクザル前頭前野、運動前野背側部、野の神経細胞活動は感覚様式に関係なく動作発現までの段階

ならびに、一次運動野の機能的関与 第 34 回日本神経科学大を反映する 第 17 回脳機能とリハビリテーション研究会学術会 , 2011 年 9 月 14 日〜 17 日 , 於：パシフィコ横浜

フェーズの多重表現」玉川大学若手の会

処：玉川大学集会 , 2010 年 4 月 18 日 , 於：星陵会館（東京）2. 佐賀 洋介、射場 美智代、星 英司、丹治 順外側前頭前野に

5. 佐賀洋介、高原大輔、平田快洋、井上 謙一、宮地重弘、高田昌彦、

おける課題フェーズの多重表現 第 34 回日本神経科学大会 ,丹治順、星英司 前頭葉皮質と大脳基底核を繋ぐパラレルルー

2011 年 9 月 14 日〜 17 日 , 於：パシフィコ横浜

プの解剖学的検討

3. 佐賀 洋介、高原大輔、平田快洋、井上謙一、宮地重弘、南部篤、丹治 順、高田昌彦、星 英司 マカクザルにおける大脳基

於：タワーホール船堀

底核から背側運動前野（F2）への多シナプス性入力 第 18 回

6. 佐賀洋介、高原大輔、宮地重弘、鮫島和行、高田昌彦、丹治順、

脳機能とリハビリテーション研究会学術集会，2011 年、4 月

星英司 前頭連合野に投射する後部頭頂皮質領域 第 15 回脳機

29 日

能とリハビリテーション研究会学術集会，2008 年、10 月 5

於：タワーホール船堀

4. 有村 奈利子、中山 義久、山形 朋子、佐賀 洋介、丹治 順、星英司 行動の抽象表現に基づく運動計画における大脳基底核と前頭前野の関与 第 32 回日本神経科学大会 , 2010 年 9 月 2
日 -4 日 , 於：神戸コンベンションセンター
5. 橋本 雅史、佐賀 洋介、トレンブリィ レオン、丹治 順、星 英
司 随意的に形成された仮想的アクションプランに基づく動作選択におけるマカクザル運動前野背側部と一次運動野の機能的関与 第 32 回日本神経科学大会 , 2010 年 9 月 2 日 -4 日 , 於：
神戸コンベンションセンター
6.

～運動前野に着目して～ 第 16 回脳機能とリハビリテーション研究会学術集会，2009 年、5 月 3 日

星 英司、佐賀 洋介、高原 大輔、平田 快洋、井上 謙一、宮地 重弘、
南部 篤、丹治 順、高田 昌彦 マカクザルにおける大脳基底核か
ら背側運動前野への多シナプス性入力 第 32 回日本神経科学大会 , 2010 年 9 月 2 日 -4 日 , 於：神戸コンベンションセンター

7. 佐賀 洋介、射場 美智代、星 英司、丹治 順 マカクザル前頭前野における 3 つの様式の感覚信号に基づいた行動段階の表現
第 32 回日本神経科学大会 , 2010 年 9 月 2 日 -4 日 , 於：神戸
コンベンションセンター
8. Saga Y, Iba M, Tanji J, Hoshi E. Modality-specific responses

202日

於：豊橋創造大学

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など• 「段取りの仕組み解明」日経産業新聞（平成 23 年 7 月 26 日）• 「行動の段取り支える神経機構 前頭前野に発見」科学新聞（平成 23 年 8 月 5 日、１面）

外部資金獲得状況
平成 23 年度 日本学術振興会

特別研究員研究奨励費（70 万円）

研究課題「霊長類大脳基底核の行動発現と病態発現における役割」
奨学金など獲得状況
海外留学助成上原記念生命科学記念財団

平成２３年度

海外

留学助成ポストドクトラルフェローシップ（400 万円）研究テー
マ「大脳皮質 - 基底核ループの機能連関と病態機構」

【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

杉﨑 えり子Eriko Sugisaki

ら、研究活動は行っていない。2 年目においてはグロー
バル COE で行った研究を発展させ、抑制性細胞の作用を考慮したアセチルコリンによる STDP への影響を検証する予定である。これは、アセチルコリンによって活性化するムスカリン受容体のみならず、ニコチン受容体にも着目し STDP への効果を見るものである。

現所属：玉川大学脳科学研究所嘱託研究員、■研究活動業績

玉川大学非常勤実験・実習指導員

論文 （公刊論文・学術雑誌）

玉川大学在籍期間：2009 年 5 月～ 2011 年 3 月
指導担当教員：相原 威
研究テーマ：可塑性神経回路の情報統合メカニズム
キーワード：STDP、アセチルコリン、海馬

1. Cholinergic modulation on spike timing-dependent plasticity
in hippocampal CA1 network. Sugisaki E, Fukushima Y,
Tsukada M, Aihara T. Neuroscience 2011 Sep 29;192-:91-101
学会等発表＜国際会議＞

1. Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima, Minoru Tsukada,
Takeshi Aihara, Acetylcholine modulation on STDP in CA1
region of hippocampus, Neuroscience2011, Washington D.C.,■グローバル COE 期間中の研究活動「可塑性神経回路の情報統合メカニズム」の研究の一環

2011/11/14
2. 杉 崎として、記憶システムの礎をなす、情、意の統合的理解はまだ未解明な部分が多いことから、単一細胞のシナプ
ス結合強度パターンとして表される記憶と情動の統合過

え り 子、 福 島 康 弘、 早 川 博 章、 塚 田 稔、 相 原 威、Modulation of acetylcholine on spike-timing-dependent
plasticity in CA1 network of rat hippocampal slices、第 34 回
日本神経科学大会、横浜、2011/9/15
3. Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima, Minoru Tsukada,
Takeshi Aihara, Modulation by acetylcholine of STDP in rat

程を研究テーマとして取り上げた。具体的には集中・注

hippocamal CA1 network, 8th IBRO, Florence, 2011/7/18

意によって放出されると言われているアセチルコリンが4. E r i k o S u g i s a k i , Y a s u h i r o F u k u s h i m a , H i r o h u m i

記憶の基礎現象である STDP（Spike-timing dependent

Hayakawa, Minoru Tsukada, Takeshi Aihara, The effect ofCholinergic inputs on STDP in hippocampal CA1 network,

plasticity）に及ぼす影響について、ラットの海馬スラNeuroscience2010, San Diego, 2010/11/14

イスを使った生体実験により検証を行った。アセチル

5. 杉 崎 え り 子、 福 島 康 弘、 塚 田 稔、 相 原 威、Cholinergic

コリンの作用は、より生理条件に近い形とするために

mo dulat ion on STDP in hippo campal CA1 network、
Neuro2010、神戸、2010/9/4

コリン作動性ニューロンを電気刺激して誘導する方法と、アセチルコリンの分解を妨げて作用させる方法をとった。その結果、適度なアセチルコリンの効果があ＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 杉崎えり子、福島康弘、早川博章、塚田稔、相原威、海馬CA1 ネットワークにおけるアセチルコリンの STDP への効果、るとムスカリン受容体の活性化により STDP が増強の方向にシフトする結果を得た。このような結果となった要因のひとつとして、ムスカリン受容体の活性化による第 25 回生体・生理工学シンポジウム、岡山、2010/9/24
2. 杉崎えり子、福島康弘、早川博章、塚田稔、相原威、海馬CA1 野におけるトップダウン入力による情報統合メカニズム、
電子情報通信学会全国大会、仙台、2010/3/16

NMDA 受容体応答の増強が関与していることがわかった。また、過度なアセチルコリンの作用があると長期増強が妨げられた。これらの研究結果は論文としてまとめ、

活動実績
2009/12 CalTech 短期研修（GCOE より）

Neuroscience 誌に掲載された。
本研究を博士課程後期の 3 年間にわたって行ったことで、研究テーマの抽出、実験の実施、結果発表へ導くための研究計画及び追行力を身につけることができた。
また、研究成果を適宜学会発表することで、取り組んできた研究をアピールすることができたと思われる。さらに、論文誌に発表したことは国内のみならず国際的にも情報発信することができ、グローバル COE プログラムに貢献することができたと考えている。
■グローバル COE 終了後の研究予定
博士課程後期修了後の１年間は、玉川大学非常勤実験・実習指導員として授業のアシスタントに従事したことか203

た（国際会議 ACCV：採択率 25~50％）。

【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】「無限に近い入力情報を少数の重要情報へ圧縮する処理」

森 文彦

は、有限な要素群で無限の情報に溢れている外界を即座に認識・判断せねばならない脳にとって必須の機能であFumihiko Mori

り、その仕組みの実態把握は、社会的動物であるヒトを知る１つの重要なカギである。社会生活は、まさに無限

現所属：玉川大学脳科学研究所・特別研究員の情報から如何に少数の今必要な情報を選び出すことの玉川大学在籍期間：2008 年 4 月〜 2013 年 3 月（GCOE・RA 期間：2009 年 5 月〜 2012 年 3 月）
指導担当教員：菅野直敏
研究テーマ：ヒトの視覚機能に基づく動画像の認識機構
キーワード：領域分割，目立ち度，カラー画像，注視点，連続である。本研究はこの課題を取り扱い、１つの解を提案している（統計的大域的特徴群と詳細画像の有機的融合）。
■グローバル COE 終了後の研究予定
これまでに、新しい仮想境界線分に基づく領域分割法

対象物の分離抽出（本来のもの）の１つを開発した。これが、既に発表したものに比べて著しい性能であることは予備実験で確か■グローバル COE 期間中の研究活動

められている。目立つ対象物の抽出や認識までの研究計(1) 両眼速度対に応答する神経細胞の存在に触発され画が作成されており、これに従って、実験及び成果の発て、両眼速度対からの対象物の 3 次元移動と衝突予測表をしていく予定である。

の簡単な理論の実動画像によるシミュレーション実験を■研究活動業績行った。現在までに見かけの画像上の速度から真の画像

論文 （公刊論文・学術雑誌）

上の速度や衝突予測の詳細な理論式の導出に成功している (ICP2012)。
(2) 移動体抽出のための色情報の指数平滑化法を対象物の位置や時間の指数平滑化法に一般化し移動対象物の追跡をする手法を開発した。この時、位置に関する大域的1.

化による複数移動物追跡」，玉川大学脳研紀要 No.5, pp.1-8 (2012.3).
2. 森文彦，山田博三，水野真，菅野直敏「統計的分離度に基づく仮想境界線分抽出法」，電子情報通信学会論文誌，J9495D，No.12,pp.2105-2114 (2011.12).
3. 森文彦，山田博三，水野真，菅野直敏「位置の統計量と特徴の類似性によるカラー画像の領域分割法」電気学会論文誌 C，

統計値による 2 値化画像から対象物を切り出す手法を開発した（H20-21）（修士論文参照）。
(3) ここで、研究目標を１段と高いもの「画素単位の情報から大域的情報を抽出する手法の開発」に設定した。

Vol. 131, No. 11, pp.2022-2029 (2011.11).
学会等発表＜国際会議＞

1. Mori, F., and Mori, T. “Region Segmentation and Object

課題は、「大域的情報を具体的に設定することとそれをExtraction Based on Virtual Edge and Global Features”, Proc.
ACCV2012 Workshop on Computational Photography and

抽出する具体的仕組みを開発すること」である。大域的情報や抽出アルゴリズムの満たすべき条件は、「対象物の形や大きさに依存しない簡単なものであること」であLow-Level Vision,WS-M2-3.pdf(2012.11 5~9,Daejeon).
2. Mori,T.,Mori,F.,Mizuno,M. and Sugano,N. ”A Solution of
Aperture Problem Based on Binocular Apparent Optical
Flows”, International Journal of Psychology( Proc. ofった。具体的目標は、視覚情報処理で最も困難ではあるが重要な課題の１つである「領域分割と目立つ対象物の抽出」とした。大域的位置と特徴による領域分割の概念
は，21 世紀になって初めて出てきたものであるが手法の限界上分割領域数（2,3,4,5 個）や初期領域が固定さ

山田博三，田口慶，森文彦，水野真「領域代表点列の分数型指数平滑

ICP2012),Vol.47, pp.123-124 (2012.July23-27,Cape Town).
3. Mori,F. , Yamada,H.,Mizuno, M. and Suganon, N.”Virtual
Edge Extraction Based on Statistical Evaluation”, Proc. of
BMFSA2011,30A-C-3,pp.241-246(2011.10).
4. Mori,F. and Yamada,H. ”An Object Extraction Method
according to Statistic Data on Projection Axes”, Proc. ofれるという短所を持っていた。

NCSP09,pp.455-458 (2009.March1-3,Hawaii).

(4) 上記短所を「２値化画像の領域分割法」を一般化することにより克服する手法を提案することができた。心
理実験との比較も行った（博士論文の前半）。
(5) 領域分割の別の側面である領域境界線分に関連するものとして区画の統計値による分割に基づく仮想境界線
分抽出法を開発した（博士論文後半）（~H23）。
(6)H24 年度：博士論文における 2 つの手法を統合した「仮想境界線分に基づく領域分割法」の１つを開発し204＜国内会議＞
1.

森文彦，渡邊紀文，大森隆司「周辺視刺激と振動刺激による歩行
誘導と感覚統合」信学技報，NC2012-138, pp25-30 (2013.3.13).

2. 加藤駿 , 森文彦 , 菅野直敏「刺激色に対する人間のメンバーシップ値のファジィ理論的分析」第 38 回ファジィ・ワークショ
ップ論文集 , pp.83-86 (2012.3.16).
3. 図子夏彦，森文彦，菅野直敏「タッチセンサディスプレイを用いた人間の目立つ対象物データの分析」第 38 回ファジィ・
ワークショップ論文集 , pp.73-76 (2012.3.16).
4. 森文彦，山田博三，水野真，菅野直敏，森晃徳「開口 ( 窓 ) 問

5.

題の運動視による１つの解法：水平移動体の衝突位置と衝突

Naotoshi Sugano “Region Segmentation and Extraction

時刻の予測」，DIA2012, I-14, pp.166-171（2012.3 函館）.

for Color Images using Statistics of Location and Color

森晃徳，森文彦「窓枠問題に関する 1 考察：両眼運動視におけるInformation”, Joint Tamagawa-Caltech Lecture Course on

１つの解法」，日本基礎心理学会第 30 回大会，2L19 (2011.12).

DECISION MAKING Poster Presentation P14 (2010.3).

6. 図子夏彦，森文彦，菅野直敏「入力画像に対する人間の注視点
データの分析」第 24 回バイオメディカル・ファジィ・システ

共同研究実施状況

ム学会年次大会講演論文集 , 29P-C-5, pp.123-126 (2011.10).

2012.7-2013.3：玉川大学脳科学研究所嘱託研究員

7. Fumihiko Mori, Hiromitsu Yamada, Makoto Mizuno and

科研費分担者大森隆司教授のポスドクとして下記の研究課題を実Naotoshi Sugano “Robust Statistical Edge Detection Method”

行しました．

, Joint Tamagawa-Keio-Caltech Lecture Course 2011 Poster

研究課題名「歩行行動の分節化と誘導の認知的理解に向けて」

Presentation O-5 (2011.6).
8. 水野真，森文彦，山田博三，菅野直敏，森晃徳「窓枠問題に頑強な両眼速度対による動的衝突予測・回避法（２）」, 信学
技報 , PRMU-2010-290 (2011.3).
9. 森文彦，山田博三，水野真，菅野直敏「位置の統計量と特徴の類似性によるカラー画像の領域分割とその評価」, 信学技報 ,PRMU-2010-278 (2011.3).

奨学金など獲得状況• 2007 年度 -2008 年度：玉川大学院奨学金（修士課程）•••

10. 森文彦，山田博三，水野真，菅野直敏「統計的分離度に基づく
仮想境界線分抽出法」, 信学技報 , PRMU-2010-277(2011.3).
11. 鈴木陽一郎，森文彦，山田博三「距離画像による移動対象物の領域抽出と追跡」, 玉川大学工学部紀要 , No.46, pp31 (2011.3)
12. 森文彦，山田博三，水野真「位置と色の統計量を用いた 2 段階
カラー画像領域分割法」, 信学技報 , PRMU-2009-72 (2009.10).
＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 図子夏彦，森文彦「タッチセンサ付ディスプレイにおけるタッチの精度」第 40 回知能システムシンポジウム資料 , pp415418 (2013.3.15).
2. 加藤駿，山下巧，森文彦，菅野直敏「カラートライアング
ルを用いた人間のメンバーシップ値のファジィ理論的分
析 」 第 40 回 知 能 シ ス テ ム シ ン ポ ジ ウ ム 資 料 , pp127-130(2013.3.14).
3. 森文彦，菅野直敏「両眼動画像から 3 次元運動の復元」第 40
回知能システムシンポジウム資料 , pp201-204 (2013.3.14).
4. 森文彦，菅野直敏「タッチセンサ付ディスプレイによる目立
ち度の構成要素の解析」知覚コロキウム , P1-7 (2013.3.11).
5. 森文彦，菅野直敏「水平移動体における開口問題の解法」第25 回バイオメディカル・ファジィ・システム学会年次大会講演論文集 , C-6-2, pp.200-203, 2012 (2012.12.27).
6. 図子夏彦，森文彦，菅野直敏「タッチセンサディスプレイを用いた目立つ対象物抽出メカニズムの解析」第 25 回バイオメ
ディカル・ファジィ・システム学会年次大会講演論文集 , E-13, pp.51-54 (2012.12.26).
7. 加藤 駿，山下巧，森文彦，菅野直敏「カラートライアングル
上の人間のメンバーシップ値のファジィ理論的分析」第 25 回
バイオメディカル・ファジィ・システム学会年次大会講演論
文集 , E-1-1, pp.43-46 (2012.12.26)
8. 加藤駿，山下巧，森文彦，菅野直敏「カラートライアングル
上の人間のメンバーシップ値のファジィ理論的分析」第 35 回
情報・システム・利用・技術シンポジウム，(2012.12. 13 ～
14 , 建築会館ホール＋本会会議室（東京都港区芝 5-26-20）).
9. 森晃徳，森文彦，水野真，菅野直敏：「窓（開口）問題の運動
両眼視における１つの解法」，第 45 回知覚コロキュウム（清里高原，清泉寮），T1-1，p14（2012.3）
10. Fumihiko Mori, Hiromitsu Yamada, Makoto Mizuno andNaotoshi Sugano “Region Segmentation using Statistics ofLocation and Color Information and Conspicuous Objects
Extraction”, Joint Tamagawa-Keio-Caltech Lecture Course on
Neuroeconomics Poster Presentation (2010.9).
11. Fumihiko Mori, Hiromitsu Yamada, Makoto Mizuno and205

2009 年度：玉川大学院奨学金（博士課程）2010 年度：玉川大学院奨学金
2011 年度：玉川大学院奨学金

解析結果を比較検証した。結果として，種々の解析手段【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

を検討したが、脳波測定で言語理解レベルを客観的に評

上條 美和子価する方法の確立が出来なかった。
脳情報研究科在学中は、脳波の相関関数の因子分析を基Miwako Kamijoに言語理解レベルの評価を試みたが、バイリンガル話者の因子を抽出する方法が発見できなかった。つまり本研

現所属：職名：相模女子大学・専任講師

究の解析手段は言語理解そのものではなく、言語理解に玉川大学在籍期間：2008 年 4 月〜 2013 年 3 月

伴う脳活動を測定していることが示唆された。日本語母（GCOE・RA 期間：2010 年 4 月〜 2011 年 3 月）

語モノリンガル話者には、日本語処理過程と英語処理過指導担当教員：高橋貞雄・岡田浩之

程が分離しているのに対して、英語が堪能になるとこの研究テーマ：脳波による英語を第二言語（L2）

２過程の区別がなくなってくる可能性がある。今後はモとする英語力測定の検証

ノリンガル話者とバイリンガル話者で脳活動がどう異なキーワード：ＥＲＰ，英語教育

るのかを検討し、それを抽出する方法を継続的に研究することが必要であると考える。
グローバルＣＯＥプログラムでは国際的に卓越した教育■グローバル COE 期間中の研究活動
過去５年間は脳波測定で言語理解に関わる能力を客観

研究拠点形成への重点的取組みが望まれている。そんな的に評価する方法の確立を目指してきた。特に、言語聴中、本研究は韓国英語教育研究会で大きく関心を持たれ、取力は言語の総合的な理解が必要であるとの仮説のも国内で一度、国外で二度の招待発表をさせていただく機と、リスニングを課題とした脳活動を測定することで客会があった。 また、日韓英語教育事情研究に貢献する

観的な英語力を測定できると考え、評価する方法としてことを目標に、2009 年からは ETAK(English Teachers

時間分解能の高い脳波に注目した。

Association of Korea) 理事に就任した。これは英語教育

平成 20 年度は、玉川大学文学研究科で英語音識別能力

および脳科学の文理融合研究に対する関心が導いた結果を脳波で評価する研究を実施した。対象は児童で、英語
音獲得前、英語音獲得直後、および６週間後に脳波記録であると考える。
■グローバル COE 終了後の研究予定をした。その結果、言語音獲得に伴う脳波成分を確認す

現在は本務校である相模女子大学にて研究を継続しておることができ、更に獲得してしばらく経つと成分に変化

り、相模女子大学の英語教育と連携した取組みへとつなが現れることを示唆する結果が得られた。この研究から、がりはじめている。

言語理解に関わる能力の客観的指標とする継続研究を志■研究活動業績

し、脳情報研究科へ入学した。

論文 （公刊論文・学術雑誌）

博士課程入学初年の平成 22 年度は，主に脳波を用いて英語を第二言語（L ２）とする英語学習者の英語力を

1. A study of suprasegmental features of English and Japanese;for use in EFL pronunciation teaching, 相模女子大学文化研究第 31 号 , pp1-18 2013

測定する方法を検討した。その結果、いかなる言語でも2. 北米とイギリス諸島のイギリス英語におけるダイナミック（動

被験者の言語理解の程度が推定出来ることを示唆する結作）have：考察 , 相模女子大学文化研究第 29・30 号 , pp15-果が出た。しかし、被験者毎の解析は難しいと結論付けられた。

23 2012
3. 英語分節音素識別能力の獲得に伴う事象関連電位の変化 , 統計数理研究所共同研究リポート 227, pp47-56 2009平成 23 年度は前年の検証を踏まえて、英語力のレベルを解析する手法を検討した。すなわち，外国語としての英語（EFL）と母語としての日本語力のレベルを脳波で推定する方式を検討し、日本語力のレベルの検証は難しいものの、英語力のレベルの検証の可能性があることが示唆された。

学会等発表＜国際会議＞

1. 2014 KETA & ETAK International Conference 招待講演予定有
2. Okajima Y., Uehara S., Kamijo M., “Personal preferences
towards accents of World Englishes for Young JapaneseCollege Students”, The 17th STEM conference, Korea 2013
3. Kamijo M.,Omori T., “English Short Speech Activity Using

博士課程３年の平成 24 年度は，EFL 力レベルの評価方法の確立を目標に、被験者数を増やし、英検およびTOEIC のスコアと脳波の解析結果の比較検証および、日英バイリンガル話者と日本語モノリンガル話者の脳波のMovies: assisted with essential oil”, The 17th STEM conference,
Korea 2013
4. Kamijo M,” Training English Phoneme Discrimination Ability– input and output acquisition ”, The English teachers
Associations in Korea (ETAK) 2012 international conference,
Korea 2012

206

招待学会発表5. Kamijo M,” English Phoneme Acquisition - training andevaluation”, The 16th STEM conference, Korea 2012
6. K a m i j o M , T a k e i c h i M . O k a d a H . , O m o r i T . , “ A nelectroencephalogram step to language aptitude evaluation: acase study on Japanese EFL understanding”, The 15th STEM
conference, Korea 2011
7. Kamijo M, Takeichi M. Okada H., Omori T., “English Phoneme
Discrimination Ability in terms of Brain Waves.”, 14th STEM
conference, Korea 2010
8. Kamijo M, Saji R , “A step to Neurological Evaluation forEnglish Phoneme Discrimination Ability Using Brain Waves ”,
2010 KETA & ETAK International Conference, Korea 2010 招待学会発表
9. Kamijo M, Saji R , “ERP changes on English phoneme
discrimination ability acquisition and retention : relation
to young Japanese ESL”, International Conference on
Development and Learning , ICDL, Taiwan 2009

ポスター発

表
10. Kamijo M, Saji R , “English phoneme discrimination ability
verification by event related potentials: a case of young
Japanese ESL learners”, Xth International Conference on
Cognitive Neuroscience,p108, Bodrum-Turkey, 2008
＜国内会議＞

1. 上條美和子 , 竹市博臣 , 岡田博之 , 大森隆司 , “ 脳波（EEG）による言語能力の検証：日本語と英語聴取を比較したケースス
タディ ”, 日本英語音声学会全国大会 , 東京 2011
2. 上條美和子 , 佐治量哉 “ 英語分節音素識別能力獲得のためのトレーニング開発の試み：脳波による検証 ”, 関東英語教育学会(KATE), 埼玉 2009
3. 上條美和子 , 佐治量哉 , “ 事象関連電位を用いた英語文節音素
識別能力 ”, 日本英語音声学会 , 第 14 日本英語音声学会全国大会 , 東京 2009
4. 佐治量哉 , 上條美和子 , " 英語分節音素識別能力の獲得に伴う事象関連電位の変化 ", 統計数理研究所「逆問題とその応用研究会」東京 2008
5. 上 條 美 和 子 , 佐 治 量 哉 , 山 崎 真 稔 , "English phoneme
discrimination ability reflected in ERP components", 第 13 回
日本英語音声学会全国大会 , 名古屋 p37-40, 2008
＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. Kamijo M., ““The King’s Speech” - analysis based on speechtherapy”, ATEM(The Association for Teaching English throughMovies), Osaka 2012 Invited lecture
活動実績2009 年

English Teachers Association in Korea (ETAK) 理事就任

207

なっている要因を他の体験学習の先行研究から、感情面【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】と社会性から「自尊感情」、「特性的自己効力」と将来は

園田 淑子

どのような生き方を望んでいるのか「生き方」について標準化された心理尺度を用いて自己評価方式で調査を行Toshiko Sonoda

った。A 大学 1 年生（ｎ =19）は tap 前と 2 回目の tap
後に調査した。対照群として B 大学 1 年生（ｎ =20）

現所属：脳情報研究科 脳情報専攻 博士後期課程に１回目は 11 月下旬、2 回目は 12 月中旬に調査を実

玉川大学在籍期間：2010 年 4 月〜 2013 年 3 月
指導担当教員：岡田 浩之
研究テーマ：心の教育における感情面・社会性に関する施した。その結果は A 大学は自尊感情得点が低い群はtap 後に得点が有意に高くなるが、自尊感情が高い群は
得点はさほど高くならなかった。B 大学は体を動かす

学習が思春期の行動に及ぼす影響の解明
キーワード：心の教育
思春期の行動game を行ったが game 前の自己評価法による調査で自感情面・社会性

尊感情が高いことが示された。特性的自己効力感、生き方については、自尊感情のような有意差がなかった。このことから tap は心を構成する何らかの要因に有効に作■グローバル COE 期間中の研究活動用することが示された。自尊感情と特性的自己効力感に【研究の背景と目的】

はｒ =0.65 の高い相関が認められた。

「心の教育」の必要性と取組みは，不登校、いじめ，校< 平成 23 年度 >
１年次の結果から自尊感情などの自我に関する感情は内暴力，学級崩壊，青少年による残忍な犯罪の発生の増加、さらに規範意識の希薄化、今日の一人では必要がないこと、芽生えないことに注目した。

教育や青少年の問題に端を発していることは明らかであ社会で生きる能力に深く関わっているのである。自尊感る。形而的現象の心は脳の機能や働きとして捉えるとし

情は乳幼児から芽生えはじめ、思春期に成熟するといわても複雑で捉え難いものがある。心の教育の方法や効果れている。人の低い自尊感情が社会とのつながりを弱体

は科学的根拠のないままに使用されているのが現状では化させ、社会的不適応や非行行動の増大につながると指ないだろうか。本研究は心の教育として実施されている

摘している（Rosenberg et al 1989）。つまり、低自尊

体験学習がどのような感情に作用するのかを明らかにす

感情は反社会的行動、非社会的行動、引きこもり、ニート、るとともに、子どもから大人に成長発達する思春期の行

犯罪、不就労、自殺に繋がるリスクを担っている。しか動に及ぼす脳神経経路の基盤を解明し、思春期特有のし、一方で暴力や犯罪との関連が強いのは低い自尊感情

リスキーな行動の回避に応用可能とすることを目的とすではなく非現実的な高い自尊感情であり、歪んだ自己愛る。体験学習は座学以外の実際的な学習形態であり、自であることを示した（Baumeister et al 2005）。低自尊

然体験活動を指すことが多い。本研究での体験学習は体感情が将来の問題行動につながるという低自尊感情仮説を使った動きを伴う体験活動である。

は、支持されつつも、科学根拠がないという指摘もある。

【研究経過】

松浦らは複数の少年院施設で在院者の自尊感情や攻撃性< 平成 22 年度 >に関する調査研究を行った結果、少年院在院者の自尊感心の教育に関する先行研究を詳細に検討した結果、身情が著しく低いことを明らかにした（2005）。人の発達

体活動を伴う体験学習の導入が心の教育には必要と示

で変化が顕著な思春期には穏やかに脳が変化し、振る舞唆する研究が多く見受けられた (Tzu 2005),(Yamamoto

いへの影響が論じられている。特に思春期は仲間がいる

2005),（Yamada 2006）,(Suzuki 2007),（Koizimiとリスキーな行動を取りがちだと指摘されていることか2009)。体験学習の経時的な検討では、体験学習を実ら、思春期の行動と脳の変化の先行研究を検討した。脳施した小学校、中学校では不登校、問題行動が減少し

画像イメージングの研究では報酬系の活動が活発になるたことを示している（Tsumura 2010）。体験学習は心ことが示された。しかし、仲間の状態については記述さに影響する要因になりえると推測できる。さらに、心れ文献が見当たらなかった。このことから、ｆＭＲＩ実の教育は今までとは違った知見が必要と提唱している

験で研究を進めることになった。研究の進展の為に生理（Yamamoto 2010）。体験教育の効果について脳科学的学研究所でｆＭＲＩの理論や実験法、分析法を習得した。

に検討された研究は今のところ見当たらない。そこで A< 平成 24 年度 >大学で心の教育として実施されている tap と称されるア

1、2 年次研究結果から思春期の脳の変化と行動につドベンチャー教育に注目した。tap の体験学習の効果にいて先行研究を検討した。思春期のリスキーな行動は仲208

間の存在によって強化され、思春期は備わっている神経発表
2. 園田淑子「思春期の脳の変化と体験学習が思春期の感情面・回路の領域の細胞が仲間の存在でより強く活動するので社会性に及ぼす影響」第 20 回日本養護教諭教育学会，2012

はないか（Steinberg 2008）、思春期の危険な振る舞い

年 10 月 6 日（土）～ 7 日（日），ウィンクあいち（愛知県産が報酬系の脳回路類の異なる発達曲線によって引き起業労働センター），口頭発表

こされたインバランスに関係していると示唆している（Leijenhorst

et al 2010）。しかし、仲間の状態について記述された文献は見当たらなかった。このことから、仲間の状態で振舞いの変化があるのかに着目して、思春期の行動ついて感情面と社会性を検討した。感情面では
tap 後の感情面（Self-esteem, 特性的自己効力感、
生き方）について、1 年次に実施したＡ、Ｂ大学の同じ被験者に対して自己評価法による 2 年後の追跡調査を同じ手続きで行った。結果は Self-esteem の高い群の変化は有意差はなく、低い群は 2 回目の調査より低いが 1 回目より高く有意であった。Ａ大学の高い群は 1，2 回目より得点が低かった。2 年後の追跡調査では内省的な感情は
tap 後も高いレベルで維持されていた。
思春期の社会性について仲間の影響を受けるがどうかの検討するために、大学 1 年生を対象に社会貢献に関す
る行動実験を Donation-game と CPT ＝Ⅱ game で実施した。確かな検討に至らなかったが、これまでの研究成果を第 31 回日本幼少児健康教育学会 , 第 20 回日本養護教諭教育学会で口頭発表し、教育関係者に新たな視点
での心の教育を呈示できた。玉川グローバル COE プロ
グラム「社会に生きる心の創生」の目的の中で「人間が人間である所以は、人間が社会の中で生きることであり、人間と社会の間の相互作用の理解抜きには、人間の心の理解も不可能です。このことは、人間の心の脳科学的理解においても同様です」と述べられている。本研究で人が支える社会、社会で人が支えられる環境で、高い自己意識がその環境を構成する要因でであるのではないかと示すことできた。このことが、玉川グローバル COE「社会に生きる心の創生」の研究に貢献に寄与できたと考えている。
■グローバル COE 終了後の研究予定
自身の研究の継続。思春期の行動に関しての脳科学的な研究は、脳画像イメージングでは脳の灰白質の領域に関するもので、脳神経経路については推測で論じられているのが現状である。このことから、拡散テンソル画像の応用で脳の白質を構成する神経線維（神経経路）を明らかにする予定である。
■研究活動業績＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 園田淑子「体験学習としてのアドベンチャー教育プログラム
が思春期の健康に及ぼす影響」第 31 回日本幼少児健康教育学会，2012 年（平成 24 年）9 月 16 日（日）・17 日（月），ノートルダム清心女子大学（岡山市北区伊福町 2-16-9），口頭

209

【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

41st annual meeting ワシントン2011.11＜国内会議＞Fan Hongwei

1. H o n g w e i F a n , X i a o c h u a n Pa n , M . S a k a g a m i
prediction based on category inference
大会

横浜

活動実績
• 2013.03

現所属：東京大学法学政治学研究科・特任研究員

•
•
•
•
•

玉川大学在籍期間：2010 年 4 月〜 2013 年 3 月
指導担当教員：坂上雅道
研究テーマ：推論の神経メカニズム
キーワード：サル 推論 前頭前野 線条体
単一神経細胞活動記録•■グローバル COE 期間中の研究活動
１、私は 2010 年に玉川大学脳情報研究科（博士課程後期）に入り、霊長類を対象にする電気生理学の研究をやり始めた。私が学部では日本文学の出身で、脳の神秘に魅了されて玉川大学に入った。この三年間で０から始まり、動物実験や手術の手法、データ解析の手法などを身につけた。これは文理融合を目指し、大学院における人材育成に力を入れている玉川の GCOE プログラムだからこそできることだ。
２、博士後期課程では、サルを使い、推論の神経メカニ
ズムの解明を目指して単一神経細胞活動記録法及び局所
細胞外電位法を用いて実験していた。玉川 GCOE の「社会に生きる心の創成—知情意の科学の再構築」のテーマ
における「知」と「意」の二点に焦点を絞って研究を行った。サルがどのようにして外部世界の似ている物事を同じカテゴリーに分類して、さらに既存の情報から新しい情報を推論で作り出して、新しい環境でも判断できるのかを神経のレベルで見ていた。研究結果の一部を日本神経科学大会や北米神経科学大会などでポスター発表を行った。すべての結果を現在論文にまとめて投稿中である。
■グローバル COE 終了後の研究予定
現在は神経政治学の研究をしている。GCOE における動物の研究とは違って、人間を対象に「公平」や「税金分配」のテーマで MRI の実験を行う。
■研究活動業績
学会等発表＜国際会議＞

infer stimulus outcomes
リンズ

Striatal neurons

SFN’s 42nd annual meeting ニューオ

2012.10

2. Xiaochuan Pan, Hongwei Fan, M. Sakagami

Rewardinference by primate prefrontal and striatal neurons

SFN’s

210

2011 日本神経科学2011.09

玉川カルテクジョイントレクチャーコース

2013.02 玉川阪大 GCOE 合同ワークショップ
2012.11 カルテク短期研修
2011.08

脳と心のメカニズム第 12 回夏のワークショップ

2010.12

カルテク短期研修

2010.07

脳と心のメカニズム第 11 回夏のワークショップ

奨学金など獲得状況• 2010 〜 2012 安藤記念財団奨学金

1. Hongwei Fan, Xiaochuan Pan, M.Sakagami

Localinactivation of primate prefrontal cortex impairs reward

2012 〜 2013

JASSO 私費外国人留学生学習奨励費

【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

山口良哉

Yoshiya Yamaguchiの枠組みとして不適切であることを示している。さらに動物の遅延報酬に対する選好性を再現しつつも、上記のような欠陥が生じない強化学習問題として、「イベント価値問題」という問題設定を定式化し、その学習メカニ
ズムを導出した。
さらに別の角度から、遅延報酬に対する選好性が生ま

現所属：

れる学習メカニズムの可能性も探った。将来報酬を割り玉川大学在籍期間：2010 年 4 月～ 2013 年 3 月
指導担当教員：酒井 裕
研究テーマ：将来報酬価値の時間割引に関する再考
キーワード：時間割引、強化学習、遅延報酬、学習行動

引いた主観的価値を持っている、という解釈は動物行動を記述できるが、そもそもなぜそのような主観的価値を持っているのか、という問いには答えられない。別の解釈として、あくまで、動物は得られる正味の報酬を最大にしようと学習しているが失敗した、という可能性がな
いか検討した。その結果、遅延状態の把握を適切に行えず、報酬を待っている間はいつも同じ状態であるとして、■グローバル COE 期間中の研究活動
人を含め、動物は、後で得られる大きな報酬より、目先の小さな報酬にとらわれがちである。これは将来得ら

強化学習を行うと、目先の報酬を優先するような行動に至ることを示した。
■グローバル COE 終了後の研究予定

れる報酬の価値を時間と共に割り引いているからである

グローバル COE の RA として挙げた研究成果のうち、と考えられている。どの程度、将来まで考えて行動して

まだ国際誌に公表していない部分があるため、今後、早いるか、という点は、社会行動を営む上で、重要な要素

急にまとめて公表する。なお、一連の研究は一段落したの 1 つであり、本研究ではこの行動特性について、学習ため、今後に向けては、模索中である。

メカニズムという観点から理解し、本グローバル COE■研究活動業績

プログラムに貢献することを目指してきた。

論文 （公刊論文・学術雑誌）
1. Yamaguchi Y, Sakai Y Reinforcement learning for discounted

将来報酬割引を取り入れた学習メカニズムを議論する

values often loses the goal in the application to animal

枠組みは、強化学習理論で定式化されている。強化学習

learning.

Neural networks 35C: 88-91, 2012.

理論は、報酬に基づく行動選択とその学習を取り扱う枠組であり、状態に応じて取りうる行動の選択確率を調整
して、行動の結果どの状態になるか考慮しながら、得られる成果を最大化する問題を考える（Sutton & Barto,
1998）。強化学習理論における「割引価値問題」とは、ある状態にいるとき以後に得られる報酬に割引率γをか

学会等発表＜国際会議＞
1.

by subject's strategy. 8th IBRO, Florence, Italy, July 14-18, 2011.
＜国内会議＞

1. Yamaguchi Y, Sakai Y Impulsive preference emerges as aresult from reward-maximization failure, Neuroscience 2012,

けながら累積した量の期待値を状態価値と定義し、全ての状態の状態価値を最大化するような行動選択確率を求

Nagoya, Japan, September 18-21, 2012.
2. Yamaguchi Y, Sakai Y Discounted value problem becomes
ill-posed by subject’s strategy. JNNS2011, Okinawa, Japan,

める問題である。しかしこれははたして問題として成立しているのだろうか。一般にある状態の状態価値はその後訪れた別の状態で行う行動に依存するため、ある状態の状態価値を最大化しようとすると、他の状態の状態価

December 14-17, 2011.
3. 山口良哉，酒井裕 強化学習における時間割引の再考 日本物理学会 第 66 回年次大会 新潟大学 , 3/25-28, 2011.
4. Yamaguchi Y, Sakai Y Purpose or Strategy? Reconsiderationof temporal discount in non-Markov situation. Neuro2010,

値が最大でなくなる、ということが起こりうるのではな
いだろうか。本研究では、「割引価値問題」が、強化学
習理論の基礎となる条件が厳密に成り立つときにしか成

Yamaguchi Y, Sakai Y Discounted value problem becomes ill-posed

Kobe, Japan, September 2-4, 2010.
＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞
1. Yamaguchi Y, Sakai Y

A theoretical approach to animal's

impulsive preference - Impulsive choice behavior is

立せず、動物行動に当てはめた場合、単純な行動選択課

interpreted as a result of reward-maximization failure. SCIS-

題でも、「割引価値問題」の最適解そのものも存在しな

ISIS2012, Kobe, Japan, Nov. 20-24, 2012.（国際会議シンポジ

い場合があることを指摘した。これは、強化学習アルゴ

ウム , invited）

リズムで最適な行動にたどり着けない、という欠陥ではなく、そもそも最適な行動が存在しない、という欠陥であり、行動の良し悪しすら議論できず、学習行動の理解211

ものである。生活習慣病、薬物依存や環境問題など、我々【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

を取り巻く問題の多くは、目先の大きな利益に誘引され山中 航ることによって生じる。人間の社会活動を支える神経科
学的基盤の解明につながるものと考えられる。

Ko Yamanaka
現所属：玉川大学■グローバル COE 終了後の研究予定
視床正中中心核は行動に対する「期待」に関する情報

嘱託研究員が表現されていると考えられている大脳基底核の線条体と密な接続を持つことが知られているが、その一方で大玉川大学在籍期間：2010 年 4 月〜現在
（GCOE・RA 期間：2010 年 5 月～ 2011 年 3 月）
指導担当教員：木村 實
研究テーマ：報酬に基づく行動選択における視床正中中心核―線条体投射の役割
キーワード：大脳基底核、視床、報酬、動機づけ

脳皮質の内側領域へも多くの投射を持つ。今回のプロジ
ェクトによって正中中心核における情報表現がより明らかになったので、今後はその情報がどのような神経回路
によって機能として実現されているのか、回路ベースでの理解を目指したい。
■研究活動業績■グローバル COE 期間中の研究活動
将来起きるであろう事象を予測することは動的な社
会を生き抜く上で重要であるが、いつでも予測通りに事

学会等発表＜国際会議＞

1. Yamanaka, K., Hori, Y., Ueda, Y., Minamimoto, T., Kimura, M.
Activity of neurons in the thalamic centromedian nucleus

が運ぶとは限らない。このような非予測的な期待外れの

during behavioral tasks with reward bias and re-bias. 40th

状況に陥ったときに、臨機応変な行動選択を可能にする

annual meeting of Society for Neuroscience, San Diego,
California, USA, 2010 年 11 月 13 日～ 17 日

ためには、結果として得られる利益（報酬）の大きさを予測し、その予測によって生じた行動に対する期待を適切に制御することが必要である。このような行動は人間＜国内会議＞

1. Yamanaka, K., Hori, Y., Ueda, Y., Minamimoto, T., Kimura,
M. Signals of reward value and actions represented in theの知性を象徴する行動の一つであるといえるが、その詳neuronal activity of CM thalamus 日本神経科学学会、神戸コ

細な神経メカニズムについては未だ明らかになっていな

ンベンションセンター、2010 年 9 月 2 日～ 4 日

い。我々はこの過程に視床―大脳基底核系が関与しているという仮説を検証することを目的とした。そのために、ニホンザルに行動選択課題を行わせ、そのときの視＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. Kimura, M., Enomoto, K. and Yamanaka, K. Value signals
for decision and action selection in the basal ganglia HHMI

床、特に大脳基底核と結合が強い正中中心核から神経細胞の活動を記録した。行動課題は、異なる大きさの報酬と連合した行動選択肢（例えば左のボタン押しと大報酬、右のボタン押しと小報酬）がある状況で、実験者が指示した行動を行わせる強制選択課題である。この課題において、動物は大報酬と連合した行動の選択に対する期待が大きくなる。この期待の大きさは、行動指示から行動開始までの反応時間を計測し、その反応時間が大報酬と連合した行動のときの方が小報酬と連合した行動を選択するよりも早いことから推測される。このような報酬差によって生じた期待の偏りがある状況下で、期待通りの行動（大報酬行動）もしくは期待外れの行動（小報酬行動）を指示された後に、視床正中中心核の細胞は一過性の活動を示した。さらにこの活動の大きさは、動物がより価値の高い大報酬行動にどれくらい強く期待していたか（期待の大きさは反応時間から推定）に依存した。これらの結果は、視床正中中心核が大報酬行動を要求されたか小報酬行動を要求されたかといった状況に応じて、行動に対する期待を制御することに関与することを示す

212

Janelia farm Conference. 2011 年 3 月 6 日～ 9 日
奨学金など獲得状況
平成 22 年度 玉川大学大学院奨学生•

【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

結果検討

上條 中庸

えると、LPP、MPP それぞれの応答特性が違い、それTadanobu Kamijo

これまでの研究によって電気刺激を異なる入力層へ与ぞれの入力層では異なったフィルタリング特性がある可能性が示唆されている。一方、アンケージング刺激を行
い単一細胞で記録を行うと、入力層間での相互作用は小現所属：玉川大学大学院脳情報研究科 D3

さいが代わりに樹状突起分岐周辺で特異的な入力応答を

玉川大学在籍期間：2006 年 4 月〜現在
（GCOE・RA 期間：2011 年 5 月～ 2013 年 3 月）
指導担当教員：相原威研究テーマ：海馬歯状回顆粒細胞分岐周辺における入力統合についてキーワード：UV uncaging, dentate granule cell,hippocampus示すことが明らかとなった。具体的には、樹状突起分岐点から先端方向へ等距離にある２点間へ入力がある場合にのみその応答が大きくなることが分かった。さらにこの現象は入力層に依存しないことも確認された。以上より同じ入力層のへの同時入力が細胞の樹状突起単位でエンハンスされることが示され、神経細胞の新たなメカニ
ズムを発見することができた。

■グローバル COE 期間中の研究活動

GCOE との関係性
私たち人間を理解することは、その心を理解するこ

背景と目的記憶を形成する際、外界からの情報は大脳皮質から嗅ととも言い換えることができる。人間が意思や思考に基内皮質を通り海馬で処理され、再び嗅内皮質から大脳皮づいて行動するためには、過去に体験し記憶した事象を質へと戻り記憶が保持されることが知られている。記憶呼び起こすことが必要であり、脳に記憶を保持することは主に海馬で行われていると考えられており、感覚作用が必須である。これらの過去の事象を脳は、異なった領（ボトムアップ型）と内在的活動による作用（トップダ域で処理し保持していると考えられているが、その総合ウン型）の情報処理のようなモダリティの異なる情報の的理解は未だ解明出来ていない。そこで記憶に大きく貢統合がなされている。しかし、その詳細なメカニズムに献されているとされる海馬で実験を行った。海馬、特については知られていない。

今回実験で用いた歯状回は不安障害や PTSD（心的外傷

海馬の歯状回の顆粒細胞の樹状突起ではボトムアッ

後ストレス障害）にも関わっているとされ、心を理解す

プ型の匂いなどの非空間情報と場所などに関する空間情

る上で非常に合理的な部位であると考えられる。本研究報が分離して入力していることが知られている。この 2では、単一細胞のシナプスで外界からの異なる情報がど

種類の情報はそれぞれ樹状突起の別々の場所へシナプスの様ように処理されているのか。さらに、内因性の感情

結合していることが報告されている。さらにトップダウが入力されたときにどうなるのかをミクロな細胞レベル

ン型情報として中隔核からアセチルコリン（ACh）を放における記憶の統合過程を調べることにより未解決なこ出するコリン作動性神経の投射を受けていることが知らの問題の解明に至るような糸口を見つける研究をしてきれており、Ach により神経興奮性が高まることが報告さた。

れている。しかし、歯状回で嗅内野からの２つの性質の■グローバル COE 終了後の研究予定

異なる情報がどのような相互作用があるのか、また Ach

本研究では、主にボトムアップ型情報処理に着目してが情報統合にどのように作用しているのかはまだわかっ実験を行なってきた。今後はボトムアップ型情報処理にていない。そこで本研究は、海馬歯状回顆粒細胞におい加え、トップダウン型情報処理がどのように作用するのて異なる入力情報がどのように入力され、処理されるのかを電気生理実験によって、検証する予定である。
まず、高速アンケージング刺激による時空間的相互作かを明らかにすることを目的とした。
実験

用を検証する実験にカルバコール（ACh；アセチルコリ

ラットの海馬急性スライス標本を用いて、パッチクラン）による薬理実験を行う。その時の応答変化を記録し、ンプ法によって顆粒細胞から電気的応答を記録した。そさらに詳細なメカニズムを検証するためにシミュレーシ

して、ボトムアップ型である感覚入力に相当する匂いな

ョンを使い理論の実験もする予定である。
以上のことを考えていく上で脳内神経機構を探る糸口

どの非空間情報と場所などの空間情報がどの様に情報処理されるかを調べるために、擬似的刺激として高速アンになるのではないかと考えている。

ケージングシステムを使い時空間的に異なるアンケージ
ング刺激を行った。

213

■研究活動業績

Neurorobotics, Oral presentation、滋賀、2011 年 9 月 21 日
4.

学会等発表
＜国際会議＞

早川 博章、上條 中庸、米山 誠、福島 康弘、相原 威「海馬歯状回顆粒細胞の樹状突起における情報処理の解析」FIT2011 第

1. H Hayakawa, T Kamijo, Y Fukushima, H Hayashi, E Hida,

10 回情報科学技術フォーラム、2011 年 9 月 7 日～ 9 日

T Aihara. “Spatio-temporal integration between lateral

5. 早川 博章、上條 中庸、米山 誠、福島 康弘、相原 威「海馬歯and medial dendritic inputs in hippocampal granule cell”

状回顆粒細胞の樹状突起における 2 点間の情報処理の違い」ニNeuroscinence2012 Society for Neuroscience、New Orleans,ューロコンピューティング研究会、沖縄、2011 年 6 月 23 日

America、2012 年 10 月 13 日
2. T Kamijo, I Tsuda, Y Yamaguti, Y Fukushima, M Tsukada, T
Aihara. “Cantor coding for a spatio-temporal input sequence

活動実績• 早川 博章、上條 中庸、佐村 俊和、相原 威「海馬歯状回におin the hippocampal CA1” Neuroscinence2012 Society for

ける入力情報の相互作用」脳と心のメカニズム 第 13 回 冬の

Neuroscience、New Orleans, America、2012 年 10 月 13 日

ワークショップ、北海道ルスツ、2013 年 1 月 9 日
上條 中庸、早川 博章、福島 康弘、窪田 芳之、礒村 宜和、相3. H Hayakawa, T Kamijo, Y Fukushima, T Aihara “Location•

dependency of information processing in the dendrite of

原 威「海馬顆粒細胞樹状突起分岐周辺の入力統合の解析 脳と

thhippocampal granule cells” 8 International Brain Research

心のメカニズム 第 13 回 冬のワークショップ、北海道ルスツ、Organization, Firenze, Italy、2011 年 7 月 15 日•

2013 年 1 月 9 日
早川 博章、上條 中庸、佐村 俊和、相原 威「海馬歯状回におけ•トワーク夏のワークショップ、仙台、2012 年 7 月 26 日
上條 中庸、早川 博章、福島 康弘、窪田 芳之、礒村 宜和、相4. T Kamijo, H Hayakawa, Y Fukushima, T Aihara “Integrationof different inputs in the hippocampal granule cell” 8 thInternational Brain Research Organization, Firenze, Italy、
2011 年 7 月 15 日
5. 上 條 中 庸、 早 川 博 章、 福 島 康 弘、 相 原 威 “Information

る空間・非空間情報の処理様式の解析」2012 年度 包括脳ネッ

原 威「海馬樹状突起分岐入力における非線形的情報統合の解

processing on the dendrite in hippocampal granule cells” 玉川

析」2012 年度 包括脳ネットワーク夏のワークショップ、仙台、

大学・カリフォルニア工科大学ジョイントレクチャーコース、2012 年 7 月 26 日
上條 中庸、早川 博章、福島 康弘、相原 威 “Integration of

京都、2011 年 6 月 7 日•＜国内会議＞

1. 早川 博章、上條 中庸、佐村 俊和、相原 威「海馬顆粒細胞のdifferent inputs in the hippocampal granule cells” 第 12 回脳と心のメカニズム、神戸、2011 年 8 月 21 日

樹状突起部に依存した情報処理」日本神経回路学会 第 22 回
全国大会、名古屋、2012 年 9 月 13 日
2. 上條 中庸、早川 博章、福島 康弘、窪田 芳之、礒村 宜和、
相 原 威 “Supralinearity of input integration at dendritic
branches in dentate granule cells”「歯状回顆粒細胞における共同研究実施状況• 自然科学研究機構生理学研究所•

川崎医療福祉大学医療福祉学部

窪田芳之
福島康弘

以上 2 名と連名で共同研究を行っている。

樹状突起分岐での入力統合の超線形性」日本神経回路学会 第22 回全国大会、名古屋、2012 年 9 月 13 日
3. 上條 中庸、海江田 岳、早川 博章、福島 康弘、窪田 芳之、相原 威「海馬歯状回顆粒細胞における非線形性」“Non-linearities
in the rat hippocampus dentate granule cell” 第 89 回 日本生理学会大会、松本、2012 年 3 月 29 日
4. T Kamijo, H Hayakawa, Y Fukushima, Y Kubota, Y Isomura, T
Aihara “Nonlinear information processing of the hippocampal
dentate granule cell” Japanese Neural Network Society 2011,
沖縄、2011 年 12 月 16 日
5. H Hayakawa, T Kamijo, Y Fukushima, T Aihara “Frequencydependent information processing in the dendrite ofhippocampal granule cells” 第 34 回日本神経科学会、横浜、
2011 年 9 月 15 日
6. T Kamijo, H Hayakawa, Y Fukushima, T Aihara “Interaction ofdifferent inputs in the rat hippocampal dentate gyrus” 第 34回日本神経科学会、横浜、2011 年 9 月 15 日
＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 早川 博章、上條 中庸、佐村 俊和、相原 威「海馬歯状回顆粒
細胞の樹状突起上における空間情報・非空間情報の相互作用」
ニューロコンピューティング研究会、北海道、2013 年 1 月
25 日
2. 上條 中庸、早川 博章、福島 康弘、相原 威「海馬樹状突起における非線形情報処理の解析」ニューロコンピューティング
研究会、東京、2012 年 3 月 14 日
3. T Aihara, T Kamijo, H Hayakawa “Nonlinear information
processing of the dentate granule cell in hippocampus” The
26th Symposium on Biological and Physiological Engineering,214

奨学金など獲得状況• 日本学生支援機構•

第一種奨学金（平成 23 年度、平成 24 年度）

玉川大学院奨学金（平成 23 年度、平成 24 年度）

【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

齊木 愛希子Akiko Saiki
現所属：玉川大学大学院

脳情報研究科 D3

玉川大学在籍期間：2011 年 4 月〜現在
指導担当教員：礒村宜和
研究テーマ：随意運動発現・制御を担う皮質回路機構
キーワード：ラット、大脳皮質、随意運動交流を行った。異分野の研究に触れたことで、今後の研究活動により広い視点を取り入れることができるようになり、また学外の研究者に玉川大学グローバル COE のユニークな研究についてアピールできた。
■グローバル COE 終了後の研究予定
現在までに行った研究の内容をまとめ、論文として発表する予定である。その後は脳内における情報の操作を目的に光遺伝学等の新しい技術を使い、引き続き大脳皮質運動野における回路構造を明らかにしていく予定である。
■研究活動業績
論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Kimura R*, Saiki A*, Fujiwara-Tsukamoto Y*, Ohkubo
F, Kitamura K, Matsuzaki M, Sakai Y, Isomura Y (*equal
contribution)Reinforcing operandum: rapid and reliable
learning of skilled forelimb movement by head-fixed rodents..
J Neurophysiol. 2012 Sep;108(6): 1781-92.

■グローバル COE 期間中の研究活動
玉川大学グローバル COE の RA として活動した平成
２３年度と平成２４年度の 2 年間の研究活動について報告する。本研究では動物が随意運動を行う際に大脳皮質の運動野でどのような信号がやりとりされているの書籍（著書）

1. 執筆者：齊木愛希子、礒村宜和 .
脳科学辞典

細胞外記録 .

担当編集委員：河西春郎

2012 年 5 月公開

2. 礒村宜和、木村梨絵、齊木愛希子、塚元葉子 . 解説：傍細胞 (ジャクスタセルラー ) 記録法

か、運動課題を遂行させたラットのニューロン活動を記

玉川大学脳科学研究所紀要 (5)27-30. 2012 年 3 月

録することで解明しようとしている。人間が社会の中で多種多様な情報を処理し、行動している神経科学的基盤を知るには、人間で大きく発達している大脳皮質連合野などの構造体の情報処理を知ることが重要である。大

学会等発表＜国際会議＞

1. Kimura R, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Sakai Y, Isomura Y.
Diversity and synchrony of multineuronal spike activities in
rat primary and secondary motor cortices during externally-

脳皮質の構造は人間もげっ歯類も基本的に同様の 6 層

and internally-initiated movements. Neuroscience 2012(SfN’s

構造をしており、げっ歯類には霊長類のような連合野は

42st annual meeting). (New Orleans, USA; Oct 14, 2012)

存在しないものの、霊長類における大脳皮質連合野と大2. Kimura R, Sakai Y, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Isomura

脳皮質運動野の構造は非常に似通っている。そのため種Y. Coordinated multineuron activities related to externallyand internally-initiated movements in rat motor cortex.

を超えて大脳皮質全体に存在する共通原理を探るにはラNeuroscience 2011(SfN’s 41st annual meeting). (Washington

ットの大脳皮質運動野を調べることでも可能であり、その結果はヒトにおける神経基盤にも示唆を与えることができると考えられる。当研究ではまず頭部を固定したラDC, USA; Nov 14, 2011)＜国内会議＞

1. 木村 梨絵 , 齊木愛希子 , 塚元 葉子 , 酒井 裕 , 礒村 宜和 . 頭部
固定ラットの前肢運動課題遂行に伴う運動野の神経同期活動 .

ットに前肢のレバー操作による運動課題を効率よく学習

日本薬学会第 133 年会（横浜 2013 年 3 月 30 日）

させ、生理的実験に提供するシステムを開発し、国際誌

2. 齊木愛希子 , 木村梨絵 , 酒井裕 , 塚元葉子 , 礒村宜和 . 運動のに発表した (Kimura, Saiki et al. J. Neurophysiol., 2012)

実行・非実行に関わるラット一次・二次運動野のマルチニュ。このシステムを利用し、大脳皮質の運動野の前肢領域からのマルチニューロン記録を行った。その結果、ラットの運動野では等尺性運動において必要なトルクが変化したときのニューロン活動の変化が見られたが、等張性ーロン活動 . 第 35 回日本神経科学大会（名古屋 2012 年 9 月）
3. 木村梨絵 , 齊木愛希子 , 塚元葉子 , 酒井裕 , 礒村宜和 . 外発性・
内発性運動に関わるラット一次・二次運動野の神経同期活動 .
第 35 回日本神経科学大会（名古屋 2012 年 9 月）
4. 塚元葉子 , 木村梨絵 , 齊木愛希子 , 酒井裕 , 礒村宜和 . スパウト
レバー操作：頭部固定ラットの前肢運動による効率的な行動

運動や内的変化（運動の能動性）にはニューロン活動を

課題の確立 . 第 35 回日本神経科学大会（名古屋 2012 年 9 月）

大きく変化させないということが明らかになった。Go/

5. 齊木愛希子 , 木村梨絵 , 酒井裕 , 塚元葉子 , 礒村宜和 . 運動のNo-go 課題を用いたラットの内的変化による神経活動の実行・非実行に関わるラット運動野のマルチニューロン活動 .

違いについての結果は国内の学会でポスター発表をしており、国際誌に発表した論文とそれら学会発表によって第 89 回日本生理学会大会（松本 2012 年 3 月）
6. 木村梨絵 , 酒井裕 , 齊木愛希子 , 塚元葉子 , 礒村宜和 . 外発性・
内発性運動を担うラット運動野のマルチニューロン活動 . 第玉川大学グローバル COE の周知に貢献した。また国内外のワークショップへの参加で分野外の学生との活発な

34 回日本神経科学大会（横浜 2011 年 9 月）
活動実績

215

•

Saiki A, Kimura R, F.-Tsukamoto Y, Sakai Y, Isomura
Y.Neuronal activity for motor control with different forces
in rat caudal and rostral forelimb areas. Tamagawa-Caltech•

Joint Lecture Course. (Hawaii; Mar, 2013)
齊木愛希子 , 木村梨絵 , 酒井裕 , 塚元葉子 , 礒村宜和 . 運動の実
行・非実行に関わるラット一次・二次運動野のマルチニュー
ロン活動 . 玉川大学ＧＣＯＥ・大阪大学認知脳ＧＣＯＥ合同ワ
ークショップ（名古屋 2013 年 1 月 19 日）

受賞• 齊木愛希子 . 第１回 玉川大学脳科学研究所 脳情報研究科 リト
リート (2012 年２月 21-23 日 )奨励賞受賞 . 運動の実行・非実行に関わるラット運動野のマルチニューロン活動の記録.
共同研究実施状況（＊経費発生の無いものを含む）•

自然科学研究機構

基礎生物学研究所

光脳回路部門松崎

政紀教授•

福島県立医科大学付属部門

生体情報伝達研究所

奨学金など獲得状況• 平成２４年度玉川大学大学院奨学金•

生体機能研究小林和人教授日本学生支援機構

採用

第一種奨学金（平成 23 年度、平成 24 年度）

216

preferred 細胞 ) が見つかった。さらに、これらの情報【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

表現や Choice preferred 細胞の分布は、線条体の吻側領

野々村 聡

域でより顕著であることが明らかになった。
こうした一連の結果は、線条体の中でも、認知機能とSatoshi Nonomura

関連がある前頭前野からの解剖学的投射を受けるような吻側部が、皮質—基底核ループを介することによる認知現所属：玉川大学大学院脳情報研究科 D3的意思決定に関わっていることを示唆する。

玉川大学在籍期間：2009 年 4 月〜現在
（GCOE・RA 期間：2011 年 5 月〜 2012 年 3 月）
指導担当教員：鮫島和行
研究テーマ：認知的な意思決定と学習の神経機構
キーワード：意思決定、線条体、価値比較■グローバル COE 終了後の研究予定
電気生理学的実験によって明らかになった線条体内の機能領域に基づき、サルの線条体にムシモルを注入する
ことで一過性に機能脱落を起こし、行動変化を観察する。
薬理学的に脳を操作することで、電気生理学的な実験だ
けでは得られない証拠を得ることで、より厳密に脳機能を明らかにしていく。
■研究活動業績■グローバル COE 期間中の研究活動

平成 23 年 5 月 1 日から平成 24 年 3 月 31 日までの間、 論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. 意思決定の多様性とその神経基盤，野々村聡，脳科学とリハ

玉川大学リサーチアシスタント（RA）として 、同年 4

ビリテーション第 13 巻（採択済み）

月１日から平成 25 年 3 月 31 日までの間は GCOE 枠の日本学術振興会・特別研究員（DC2）として研究活動を

学会等発表＜国際会議＞

行った。この２年間は、主に、認知的な意思決定を行う

1. Satoshi Nonomura, Yasuhiro Kato, Kazuyuki Samejima, Kenji

際の情報表現について大脳基底核・線条体の機能解析を

Doya and Jun Tanji, Poster session, Neural activities in the

詳細に行った。

rostral striatum during comparison of option values in theobject and action space, Joint Tamagawa Caltech Lecture運動（運動するか否か）を対象にした意思決定と、そCourse ,Hawaii, USA, 2013/3/5-8

れ以前に認知的な対象（異なる報酬が連合した２つの視2. Satoshi Nonomura, Yasuhiro Kato, Kenji Doya, Jun Tanji

覚刺激）に行う認知的意思決定とを時間的に分離した意

and Kazuyuki Samejima, Poster session, The anterior

思決定課題をサルに訓練し、課題遂行中のサルの線条体

caudate nucleus contribute to comparison of reward values
before motor choice in macaque monkey, Society forから単一神経細胞活動を記録した。特に、認知的意思決

Neuroeconomics, Miami, USA, 2012/9/28-30

定期間に活動する線条体の細胞活動に着目し、意思決定

3. Satoshi Nonomura, Yasuhiro Kato, Kenji Doya, Jun Tanjiに必要な情報がどのように表現されているかを明らかに

and Kazuyuki Samejima, Poster session, Neural activity inrostral striatum during cognitive decision making, Society forすることができた。また、認知的意思決定時期に、選択

Neuroscience, Washington DC, USA, 2011/11/12-16肢の価値の比較を行う条件での細胞活動が、選択肢の価＜国内会議＞

値の比較を行わない条件での活動と比べてどのような活1. 野々村聡、加藤康広、鮫島和行、銅谷賢治、丹治順、ポスタ
ー発表、報酬価値の比較に関わる吻側線条体の神経活動、玉動特性を持つのかを特徴づけることができた。さらに、川大学ＧＣＯＥ・大阪大学認知脳ＧＣＯＥ合同ワークショッ

線条体は、前頭葉からの解剖学的入力を基に認知機能に

プ、愛知、2013/1/19-20

関わる可能性のある吻側部と、運動機能に関わる可能性

2. 野々村聡、加藤康広、鮫島和行、銅谷賢治、丹治順、ポスタのある尾側部に分けることができるため、これらの領野

ー発表、報酬フィードバック時における線条体内の情報表現

間の機能分化にも着目をした。

領域差についての検討、包括脳ネットワーク第 13 回夏のワー
クショップ、仙台、2012/7/24-27

解析の結果、ある特徴を細胞活動レベルで同定するこ

3. Satoshi Nonomura, Yasuhiro Kato, Kazuyuki Samejima, Kenjiとができた。まず、認知的意思決定期間には、視覚刺激

Doya and Jun Tanji, Poster session, Neural activity in theanterior striatum during comparison of reward values,としての選択肢そのものの情報 (offered stimuli)、その日

本 神 経 回 路 学 会 第 21 回 全 国 大 会 ( jnns2011), Okinawa,

選択肢に連合している報酬の情報 (reward prediction)、

2011/12/15-17

サ ル が 最 終 的 に 選 択 を す る 選 択 肢 の 情 報 (chosen

4. 野々村聡、加藤康広、鮫島和行、銅谷賢治、丹治順、ポスタ

stimulus) が動的に表現されていることが明らかになー発表、Neural activity in Dorsal Striatum during Comparing
the Reward Values、2011 年度包括脳ネットワーク夏のワーった。続いて、認知的意思決定期間において選択肢の価値比較を行う条件での細胞活動が、行わない条件での細胞活動よりも有意に強い活動を示す細胞 (Choice-

クショップ、兵庫、2011/8/21-24
5. Satoshi Nonomura, Yasuhiro. X Kato, Kazuyuki Samejima,
Kenji Doya and Jun Tanji, Poster session, Neural activity
in rostral striatum during cognitive decision making, Joint
217

Tamagawa Caltech Lecture Course, Kyoto, 2011/6/7＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞

1. 野々村聡、加藤康広、鮫島和行、丹治順、口頭発表、選択肢の価値の比較に関わる大脳基底核・線条体の神経活動、第１９回脳機能とリハビリテーション研究会学術集会、東京、
2012/4/29
2. 野々村聡、加藤康広、鮫島和行、銅谷賢治、丹治順、口頭発表、
認知的意思決定における吻側線条体の神経活動、第１8 回脳機能とリハビリテーション研究会学術集会、東京、2011/4/29
活動実績• Joint Tamagawa Caltech Lecture Course ,Hawaii, USA,

•
•
•
•
•

2013/3/4-10
玉川大学ＧＣＯＥ・大阪大学認知脳ＧＣＯＥ合同ワークショ

ップ、愛知、2013/1/19-20
包 括 脳 ネ ッ ト ワ ー ク 第 13 回 夏 の ワ ー ク シ ョ ッ プ、 宮 城、
2012/7/24-27
カリフォルニア工科大学短期研究、カリフォルニア・米国、
2011/12/5-11
包 括 脳 ネ ッ ト ワ ー ク 第 12 回 夏 の ワ ー ク シ ョ ッ プ、 兵 庫、
2011/8/21-24
Joint Tamagawa Caltech Lecture Course、京都、2011/6/7

受賞• 2011 年度日本神経回路学会全国大会（第 21 回）、大会奨励賞、「Neural activity in the anterior striatum during comparison of•

reward values」
2012 年度第 19 回脳機能とリハビリテーション研究会学術集会、優秀発表賞、「選択肢の価値の比較に関わる大脳基底核・線条体の神経活動」

奨学金など獲得状況• 平成 23 年度大学院奨学金••

平成 23 年 4 月〜平成 24 年 3 月、日本学生支援機構第一種奨学金
平成 24 年度大学院奨学金

218

【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

亀山 千景

Chikage Kameyama
現所属：玉川大学大学院脳情報研究科 D2
玉川大学在籍期間：2012 年 5 月～現在
指導担当教員：岡田浩之
研究テーマ：The existence of hybrid system in earlybilinguals
キーワード：bilingual, BFLA(Bilingual First Language
Acquisition), Code-switch■グローバル COE 期間中の研究活動
バイリンガル、特に BFLA の言語運用は特徴的である。
彼らは、他のどのカテゴリーのバイリンガルとはちがう習得方法を辿っている。

コードスイッチはバイリンガ

ルの言語運用の特徴のひとつで、この BFLA バイリンガ
ルと他のバイリンガル、あるいは第 2 言語として習得する者との脳活動の相違を研究することを目的とする。
英語と日本語の BFLA バイリンガル (n=40) を対象に、彼らの今までの言語活動の調査、及びインタビューによるコードスイッチの観察を行った。対象として、後期バ
イリンガル ( 英語を常に職業として使用する者 n=8) に同様のインタビューを行った。また、英語を第 2 言語として学習する日本人学生 (n=4) も同様のインタビューを行い、これら３つのカテゴリーを比較した。その中から、BFLA バイリンガルの幼児 ( 幼稚園年中 ) の年齢を対象に、母親との言語活動の研究 (Discourse analysis)
を行い、母親以外の言語環境がどれほど彼らの言語活動に影響するのかを調査した。また、バイリンガル (n=8)(
日本語母語話者、職業で常に英語を使用 ) に故意にコードスイッチを起こさせる行動実験をし、コードスイッチのコストを観察した。
■グローバル COE 終了後の研究予定
調査と行動実験の結果より、バイリンガルの言語活動についての脳活動を脳波測定及び fMRI により今後観察し、展開そして解明していく所存である。またその結果が第 2
言語習得に応用できるよう研究を更にすすめていく。
■研究活動業績＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞
1. 2013 年 2 月 第 2 回玉川大学脳情報研究所リトリート 口
頭 及 び ポ ス タ ー 発 表 ( 会 場： 箱 根 ) 発 表 題 目：“Discourse
Analysis of Language Preference in Bilingual Utterances”
2. 2012 年 10 月 BiL1 Bilingual as a First Language 研 究 会 にて口頭発表 ( 会場：立教大学 ) 発表題目 : “Sociological andPsychological Linguistic Influences upon Bilingual Utterance”

219

の機能を実現している。今までの研究では 1 つの興奮性【グローバル COE 研究員（ＲＡ）】

細胞とそれに入力する 2 種類の情報についての情報統合早川 博章に着目して研究を行った。しかし海馬全体の機能としての情報統合メカニズムを知るためには興奮性細胞だけでHiroaki Hayakawa

なく抑制性細胞を含んだ、中規模ないし大規模なネット
ワークについて考慮しなければならない。博士課程 2 ～

現所属：玉川大学 大学院 脳情報研究科 D2

3 年次には今までの知識と実験結果を活かし、海馬ネッ

玉川大学在籍期間：2006 年 4 月〜現在

トワークのモデル構築と情報統合メカニズムの解明を目（GCOE・RA 期間：2012 年 5 月〜 2013 年 3 月）

指したいと考えている。これらの研究によって得られる指導担当教員：相原威

成果は、人の社会性を神経生理学の分野からアプローチ

研究テーマ：海馬歯状回ネットワークにおけるするためのブレイクスルーとなることが期待できる。ま

細胞間相互作用の研究

た現在、平成 24 年度に得られた研究成果を Journal of

キーワード：海馬、情報処理、

Neuroscience へ投稿するため論文を執筆中である。

モデルシミュレーション、情報統合■研究活動業績■グローバル COE 期間中の研究活動

学会等発表＜国際会議＞

私達が人として社会的な生活を営むことが出来るのは外界で生じる様々な情報を、脳内で統合し理解することが出来るためである。特に記憶システムにおいて異なる
情報を統合し整理することは、人の社会性を維持する上で礎をなすものである。しかしこのような異なる情報の統合は未解決な領域であり、詳細な解明が望まれる分野でもある。本研究ではグローバル COE の支援を受け海馬歯状回の興奮性細胞における情報統合メカニズムの解明を目標に研究活動を行った。過去に自身が行った、入1. H.Hayakawa, T. Kamijo, Y. Fukushima, H. Hayashi, E. Hida,
T. Aihara.

Spatio-temporal interaction between lateral andmedial dendritic inputs inhippocampal granule cell.

Society for Neuroscience, Neuroscience2012, NewThe

Orleans,

Oct. 13-17, 2012, (Poster)
2. T. Kamijo, H. Hayakawa, Y. Fukushima, Y. Kubota, Y.
Isomura, T. Aihara.

Nonlinear information processingof the hippocampal dentate granule cell

The Society for

Neuroscience, Neuroscience2012, New Orleans, Oct. 13-17,
2012,(Poster)＜国内会議＞
1. 早川博章、上條中庸、佐村俊和、相原威、海馬歯状回顆粒細力される情報がシナプス結合間でどのような修飾をうけ胞の樹状突起上における空間情報 ･ 非空間情報の相互作用ているのか生理実験を用いて調べた結果と、さらに複数

ニューロコンピューティング研究会、北海道、1 月 24-25 日、のモデルを組み合わせることで歯状回興奮性細胞の入力特性を再現するモデルを構築した。本研究ではこの構築したモデルを用いたモデルシミュレーションにより、意味の異なる情報が 1 つの神経細胞へ同時に入力される
際にどのような相互作用が生じているのか検証した。その結果、歯状回の興奮性細胞では一方の入力情報が顆粒細胞に作用し、もう一方の入力による細胞の活動が活性化することを示した。これは海馬において意味の異なる情報がもう一方の情報に対するバイアスとして機能していることを示している。またこれは 1 つの細胞レベルで生じている現象であることから海馬における記憶メカ
ニズムの基礎となっている可能性もある。これらの成果は 1 つの国際学会と 4 つの国内学会で発表を行った。
また人材育成の観点から平成 24 年度には、カルフォル
ニア工科大学を訪問し短期研修を行った。研修では現地研究員とのディスカッションや講義への参加を通じて国

2013( 口頭発表 )2. 舟崎寛人、早川博章、相原威
ード記憶に与える影響
月 21 日、2013( ポスター発表 )3. 早川博章、上條中庸、佐村俊和、相原威、海馬歯状回における入力情報の相互作用

脳と心のメカニズム第 13 回冬のワ

ークショップ、北海道、1 月 9-11 日、2013( ポスター発表 )4. 上條中庸、早川博章、福島康弘、窪田芳之、磯村宜和、相原威、海馬顆粒細胞樹状突起分岐周辺の入力統合の解析

脳と心のメカニズム第 13 回冬のワークショップ、北海道、1 月 9-11日、2013( ポスター発表 )5. 早 川 博 章、 上 條 中 庸、 佐 村 俊 和、 相 原 威、 海 馬 顆 粒 細 胞の樹状突起部位に依存した情報処理

日本神経回路学会

JNNS2012、名古屋、9 月 12-14 日、2012( ポスター発表 )6. 上條中庸、早川博章、福島康弘、窪田芳之、磯村宜和、歯状回顆粒細胞における樹状突起分岐での入力統合の超線形性
日本神経回路学会 JNNS2012、名古屋、9 月 12-14 日、2012( ポスター発表 )7. 早 川 博 章、 上 條 中 庸、 佐 村 俊 和、 相 原 威、 海 馬 歯 状
回 に お け る 空 間・ 非 空 間 情 報 の 処 理 様 式 の 解 析
包括型脳科学研究推進支援ネットワーク 夏のワークショップ、
仙台、7 月 24-27 日、2012

際的な研究拠点について見識を深めることが出来た。

匂い ( 感覚情報 ) が海馬エピソ

電子情報通信学会総合大会、岐阜、3( ポスター発表 )8. 上條中庸、早川博章、福島康弘、窪田芳之、相原威、海馬■グローバル COE 終了後の研究予定
海馬には興奮性細胞だけでなく多種多様な抑制性細胞が存在しそれらが複雑なネットワークを形成し海馬全体

220

樹状突起分岐部入力における非線形的情報統合の解析
包括型脳科学研究推進支援ネットワーク 夏のワークショップ、
仙台、7 月 24-27 日、2012( ポスター発表 )活動実績• 玉川大学カルテクジョイントレクチャーコース、アメリカ、3••

月 5-8 日、2013 年
ASCONE2012「脳科学への数理的アプローチ」、長野、11 月

23-26 日、2012 年
カルフォルニア工科大学短期研修、アメリカ、11 月 13-19 日、2012 年

奨学金など獲得状況
独立行政法人日本学生支援機構

奨学金

・平成 24 年度大学院奨学金

221

【グローバル COE 研究員】

はオプトジェネティクスを併用し、より詳細に樹状突起のおける入力統合機構を検討する。

近藤 将史

またモデルシミュレーションを用いたアプローチにより、本研究で得られた結果が、生体の記憶情報処理にとMasashi Kondoってどのように生かされているかを検証していく。
■研究活動業績

現所属：玉川大学 脳情報研究科 D3

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Masashi Kondo, Tatsuo Kitajima, Satoshi Fujii, Tsukada

日本学術振興会 特別研究員（DC1）

Minoru, Takeshi Aihara, “Modulation of synaptic plasticity

玉川大学在籍期間：2005 年 4 月〜現在
指導担当教員：相原 威
研究テーマ：海馬 CA1 野樹状突起の入力間相互作用による情報処理機能の解析
キーワード：海馬，樹状突起，スパイクタイミング依存性

by the coactivation of spatially distinct synaptic inputs in
rat hippocampal CA1 apical dendrites”, Brain Research, DOI:
10.1016/j.brainres.2013.05.023 (Accepted, In press) 2013 年
5 月（本 GCOE 事業のサポートのもと行われ，2013 年 3 月までに投稿していた論文で，先日掲載受理されたもの．）

可塑性，膜電位感受性色素，光イメージング

2. M. Kondo, T. Aihara,“Regulations of dendritic membranepotential dynamics by excitatory and inhibitory synaptic
inputs on hippocampal CA1 area -Optical measurement using■グローバル COE 期間中の研究活動
脳はどのように『記憶』を形成しているのだろうか ?
―― これまでの知見では、記憶に関連が深いとされる
脳領域は海馬と呼ばれる部位である。この海馬 CA1 領域において、シナプス前細胞と後細胞の活動タイミングに依存して、シナプス伝達強度が変化する『スパイクタ
イミング依存性可塑性（STDP; Spike Timing-Dependent
Plasticity）』が知られている。これは生体内における、尤もらしい神経活動パターンでもシナプス伝達強度が変化することを示しており、『学習・記憶』の神経基盤として、有力な候補と考えられている。

voltage-sensitive dye-” IEICE Technical Report (2013) vol.112,
No.389, pp.205-209
学会等発表＜国際会議＞

1. M. Kondo, T. Aihara“Timing-dependent modulations ofmembrane potential dynamics in hippocampal CA1 area:
spatio-temporal analysis using an optical imaging methodwith voltage-sensitive dye”

Reward and Decision-making on

Risk and Aversion 2013 年 3 月
2. M. Kondo, T. Kitajima, S. Fujii, M. Nishiyama, T. Aihara“Location-dependent influence of feed-forward and feedback inhibitions in hippocampal CA1 neurons: Analysis
using optical imaging method with voltage-sensitive dyes”

本事業期間中、我々は海馬 CA1 領域の樹状突起において、近位部と遠位部に存在するそれぞれのシナプスの間にスパイクタイミング依存性可塑性が形成される際、逆伝播活動電位の存在が一方のシナプス入力によって変調を受けることで、他方の可塑性形成に影響を与えることを明らかにした。この結果は、空間的広がりを持つ樹状突起の他の部位への入力タイミングも、STDP を決定する一要素であることを実験的に示したものである。
また、CA1 領域における局所回路構造に注目し、その興奮性および抑制性シナプス入力の分布によって、樹状突起における膜電位ダイナミクスが調節されていることを示した。
これらの結果は、CA1 野から皮質への出力を担う錐体細胞が、複雑な入力を樹状突起上で統合し、その入力を記憶情報として処理していることを示唆している。本
研究の成果は、本事業に対して『生体にとってその生命活動を維持するうえで重要となる、『学習・記憶』情報
処理の神経基盤の一端を明らかにする』という視点で、貢献したと考えられる。

Neuroscioence 2012 Society for Neuroscience 42th annual
meeting 2012 年 10 月
3. M. Kondo, M. Tsukada, H. Sasaki, T. Aihara
optical imaging”

8th IBRO world congress of neuroscience

2011 年 7 月
4. M. Kondo, T. Kitajima, T. Aihara“Backpropagating action

potentials mediate other sites of STDP among hippocampal
CA1 neuronal dendrites”

The 15th annual meeting of the

ASSC satellite A joint Tamagawa University-Caltech Lecture
Course 2011 年 6 月＜国内会議＞

1. 近 藤 将 史 , 相 原 威“Spatio-temporal analysis of feed-

forward/feed-back shunting effects on hippocampal CA1
neurons”

第 35 回 日本神経科学大会 2012 年 9 月

2. 近 藤 将 史， 相 原 威“Dynamic suppression of membranepotential by inhibitory inputs in hippocampal CA1 neurons:
analysis using optical imaging method”

日本神経回路学会 第22 回全国大会 2012 年 9 月＜口頭発表・シンポジウムでの講演など＞
1. 武石 歴名，近藤 将史，相原 威“ 光計測法による海馬 CA １

野の抑制による非線形性の解析 ”

電子情報通信学会総合大会

2013 2013 年 3 月
2. 海江田 岳，近藤 将史，相原 威
野の LTP 多点同時計測 ”■グローバル COE 終了後の研究予定“Interaction ofdendritic locations on STDP of hippocampal CA1 area using“ 光計測法を用いた海馬 CA1

電子情報通信学会総合大会 20132013 年 3 月

本事業のサポートのもとで行われた研究を元に、今後

222

3. 近藤 将史，相原 威“ 海馬 CA1 野における興奮性 / 抑制性シ

ナプス入力による樹状突起膜電位ダイナミクスの調節 ～ 膜
電位感受性色素を用いた光学的測定 ～ ”

ニューロコンピュ

ーティング研究会 2013 年 1 月
4. 武石 歴名，近藤 将史，佐々木 寛，相原 威状突起の入力統合機能の研究 ”“ 海馬 CA1 野樹

電子情報通信学会総合大会

2012 2012 年 3 月
活動実績

1. 近藤 将史，相原 威“Location-dependent influence of feed-

forward and feed-back inhibitions in hippocampal CA1
neurons: Analysis using optical imaging method with voltagesensitive dyes”

第 13 回 冬のワークショップ『脳と心のメカニズム』 2013 年 1 月
2. 近藤 将史，相原 威“Spatio-temporal analysis of feedforward

and feedback inihibition on hippocampal CA1 area using the
VSD imaging method”

2012 年 包括脳夏のワークショップ

2012 年 7 月
3. 近 藤 将 史， 佐 々 木 寛， 相 原 威“Regulations of dendritic

menbrane potential dynamics by feed-forward/ feed-backinhibitory inputs: spatio-temporal analysis using voltagesensitive imaging method”

第 12 回 冬のワークショップ『脳と心のメカニズム』 2012 年 1 月
4. 近 藤 将 史， 相 原 威“Influences on STDP by the amplitude

modulation of backpropagating action potentials“

2011 年

包括脳夏のワークショップ 2011 年 8 月
外部資金獲得状況
平成 23 年 科研費（特別研究員奨励費）70 万円••

平成 24 年 科研費（特別研究員奨励費）60 万円

奨学金など獲得状況• 平成 24 年 大学院 学内奨学金•

平成 23 年 大学院 学内奨学金

223