研究者詳細

顔写真

ツツイ　ケンイチロウ
筒井　健一郎
Kenichiro Tsutsui
所属
大学院生命科学研究科　脳生命統御科学専攻　神経ネットワーク講座（脳神経システム分野）
職名
教授
学位

  • 博士（心理学） （東京大学）

e-Rad 研究者番号
90396466
プロフィール

東京大学卒業、同大学院博士課程修了・博士（心理学）。日本学術振興会特別研究員（日本大学医学部生理学教室所属）、ケンブリッジ大学解剖学科助手を経て、2005年 東北大学大学院生命科学研究科助教授。2007年 新職階制移行のため同准教授。2017年 同教授。専門は、神経生理学、生理心理学。2003年度日本神経科学学会奨励賞受賞。2009年度日本心理学会国際賞奨励賞。

経歴 5

  • 2017年 ～ 継続中
    東北大学　大学院生命科学研究科　教授

  • 2007年 ～ 2017年
    東北大学 大学院生命科学研究科　准教授

  • 2005年 ～ 2007年
    東北大学 大学院生命科学研究科　助教授

  • 2002年 ～ 2005年
    ケンブリッジ大学　解剖学　助手（Research Associate）

  • 1999年 ～ 2002年
    日本学術振興会　特別研究員（PD）

所属学協会 4

  • 日本神経科学学会

  • 北米神経科学学会

  • 日本心理学会

  • 日本生理学会

研究キーワード 13

  • 皮質表面電位（ECoG）

  • シングル・マルチユニット記録

  • 長期記憶

  • 作業記憶

  • 意思決定

  • 内側前頭皮質

  • 情動・気分

  • 報酬系

  • 経頭蓋磁気刺激（TMS）

  • 頭頂連合野

  • 予測・推論・カテゴリ

  • 前頭連合野

  • マカクサル

研究分野 5

  • 人文・社会 / 認知科学 /

  • 人文・社会 / 実験心理学 /

  • ライフサイエンス / 神経科学一般 /

  • ライフサイエンス / 生理学 /

  • ライフサイエンス / 神経機能学 /

受賞 2

  1. 国際賞奨励賞

    2009年　日本心理学会

  2. 奨励賞

    2003年　日本神経科学学会

論文 67

  1. Anterior cingulate cortex projections to the amygdala in primates: topographic and layer-specific organization underlying emotion and mood regulation

    Kei Kimura, Yuki Soga, Rintaro Yoshino, Andi Zheng, Satoshi Nonomura, Gaoge Yan, Soshi Tanabe, Shinya Nakamura, Shinya Ohara, Ken-ichi Inoue, Masahiko Takada, Ken-Ichiro Tsutsui

    Journal of Neuroscience　e0671262026-e0671262026　2026年8月14日

    出版者・発行元： Society for Neuroscience

    DOI： 10.1523/jneurosci.0671-26.2026 　

    ISSN：0270-6474

    eISSN：1529-2401

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    Emotion and mood regulation critically depends on interactions between the anterior cingulate cortex (ACC) and the amygdala. However, the detailed architecture of ACC projections to their major targets, the basal (BA) and accessory (AcBA) basal nuclei of the amygdala, remains unclear. To address this issue, a combined retrograde and anterograde tracing with viral vectors were performed in macaques of either sex to map the projection patterns from the pregenual (pgACC), subgenual (sgACC), and dorsal (dACC) subareas. Data revealed that ACC neurons projecting to the BA arose predominantly from the superficial layers (II/III) of all subareas and the deep layers (V/VI) of the sgACC, whereas ACC neurons projecting to the AcBA originated mainly in the deep layers of the sgACC and dACC. The present study defines the topographic and layer-specific organization of ACC–amygdala connectivity in primates and subserves to provide an anatomical basis for future causal and translational approaches, such as targeted interventions against ACC-related mood disorders. Significance Statement Emotion and mood regulation critically depends on interactions between the anterior cingulate cortex (ACC) and the amygdala, and their dysfunctions have been implicated in mood disorders such as depression. However, the detailed organization of primate ACC–amygdala circuitry remains to be fully understood. Notably, the existence of projections from the pregenual ACC (pgACC) to the basal nucleus of the amygdala (BA) has been controversial. Using viral vector-based neural tracings in macaques, we have identified a distinct pgACC–BA pathway and shown that this pathway arises predominantly from the superficial layers of the cortex. Such unexpected laminar origin, atypical for cortico–subcortical projections, reveals a previously unrecognized circuit architecture and challenges prevailing models of cortico–amygdala linkage involved in mood disorders.

  2. Dorsal-caudal and ventral hippocampus target different cell populations in the medial frontal cortex in rodents

    Paola Alemán-Andrade, Menno P. Witter, Ken-Ichiro Tsutsui, Shinya Ohara

    2024年10月22日

    出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2024.10.20.619325 　

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    Direct projections from the ventral hippocampus (vHPC) to the medial frontal cortex (MFC) play crucial roles in memory and emotional regulation. Using anterograde transsynaptic tracing and in vitro electrophysiology in mice, we document a previously unexplored pathway that parallels the established vHPC-MFC connectivity. This pathway connects the dorsal-caudal hippocampus (dcHPC) to specific subregions of the ventral MFC, in particular the dorsal peduncular cortex. Notably, this pathway exerts a strong inhibitory influence on ventral MFC by targeting a substantial proportion of inhibitory neurons. Retrograde transsynaptic tracing in rats indicated that ventral MFC subregions project disynaptically back to vHPC. These results, altogether, suggest the existence of a remarkable functional circuit connecting distinct functional areas: the cognition-related dcHPC with the emotion-related ventral MFC and vHPC. These findings further provide valuable insights in the cognitive and emotional abnormalities associated with the HPC-MFC connectivity in neurological and psychiatric disorders.

  3. Rat hippocampal CA1 region represents learning-related action and reward events with shorter latency than the lateral entorhinal cortex. 国際誌

    Shogo Soma, Shinya Ohara, Satoshi Nonomura, Naofumi Suematsu, Junichi Yoshida, Eva Pastalkova, Yutaka Sakai, Ken-Ichiro Tsutsui, Yoshikazu Isomura

    Communications biology　6　(1)　584-584　2023年5月31日

    DOI： 10.1038/s42003-023-04958-0 　

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    The hippocampus and entorhinal cortex are deeply involved in learning and memory. However, little is known how ongoing events are processed in the hippocampal-entorhinal circuit. By recording from head-fixed rats during action-reward learning, here we show that the action and reward events are represented differently in the hippocampal CA1 region and lateral entorhinal cortex (LEC). Although diverse task-related activities developed after learning in both CA1 and LEC, phasic activities related to action and reward events differed in the timing of behavioral event representation. CA1 represented action and reward events almost instantaneously, whereas the superficial and deep layers of the LEC showed a delayed representation of the same events. Interestingly, we also found that ramping activity towards spontaneous action was correlated with waiting time in both regions and exceeded that in the motor cortex. Such functional activities observed in the entorhinal-hippocampal circuits may play a crucial role for animals in utilizing ongoing information to dynamically optimize their behaviors.

  4. Hippocampal-medial entorhinal circuit is differently organized along the dorsoventral axis in rodents

    Shinya Ohara, Märt Rannap, Ken-Ichiro Tsutsui, Andreas Draguhn, Alexei V. Egorov, Menno P. Witter

    Cell Reports　42　(1)　112001-112001　2023年1月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.celrep.2023.112001 　

    ISSN：2211-1247

  5. Depression induced by low-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation to ventral medial frontal cortex in monkeys

    Shinya Nakamura, Yodai Kishimoto, Masaki Sekino, Motoaki Nakamura, Ken-Ichiro Tsutsui

    Experimental Neurology　357　114168-114168　2022年11月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.expneurol.2022.114168 　

    ISSN：0014-4886

  6. Monkey Prefrontal Single-Unit Activity Reflecting Category-Based Logical Thinking Process and Its Neural Network Model. 国際誌

    Takayuki Hosokawa, Muyuan Xu, Yuichi Katori, Munekazu Yamada, Kazuyuki Aihara, Ken-Ichiro Tsutsui

    The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience　2022年7月8日

    DOI： 10.1523/JNEUROSCI.2286-21.2022 　

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    Category-based thinking is a fundamental form of logical thinking. Here, we aimed to investigate its neural process at the local circuit level in the prefrontal cortex (PFC). We recorded single-unit PFC activity while male monkeys (Macaca fuscata) performed a task in which the category and rule were prerequisites of logical thinking and the outcome contingency was its consequence. Different groups of neurons coded a single type of information discretely or multiple types in a transitional form. Results of time-by-time analysis of neuronal activity suggest an information flow from category-coding and rule-coding neurons to transitional intermediate neurons, and then to contingency-coding neurons. Category-coding, rule-coding, and contingency-coding neurons showed stable coding of information, whereas intermediate neurons showed dynamic coding, as if it integrated category and rule to derive contingency. A similar process was confirmed by using a spiking neural network model that consisted of subnetworks coding category and rule on the input layer and those coding contingency on the output layer, with a subnetwork for integration in the intermediate layer. These results suggest that category-based logical thinking is realized in the PFC by separated neural populations organized for working in a feedforward manner.SIGNIFICANCE STATEMENTTo elucidate the neural process for logical thinking, we combined an in-depth analysis of single-unit activity data with a biologically plausible computational model. Results of time-by-time analysis of prefrontal neuronal activity suggest an information flow from category-coding and rule-coding neurons to transitional intermediate neurons, and then to contingency-coding neurons. Category-coding, rule-coding, and contingency-coding neurons showed stable coding, whereas intermediate neurons showed dynamic coding, as if they integrated category and rule to derive contingency. A spiking neural network model reproduced similar temporal changes of information as the recorded neuronal data. Our results suggest that the prefrontal cortex (PFC) is critically involved in category-based thought process, and this process may be produced by separated neural populations organized for working in a feedforward manner.

  7. Hippocampal CA1 represents action and reward events instantly compared to the superficial and deep layers of the lateral entorhinal cortex

    Shogo Soma, Shinya Ohara, Satoshi Nonomura, Junichi Yoshida, Naofumi Suematsu, Eva Pastalkova, Yutaka Sakai, Ken-Ichiro Tsutsui, Yoshikazu Isomura

    2022年4月1日

    出版者・発行元： Cold Spring Harbor Laboratory

    DOI： 10.1101/2022.03.31.485431 　

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    Abstract The entorhinal cortex (EC) is the main interface between the hippocampus and the neocortex. The EC plays a critical role in learning and memory. We investigated the neuronal representation of behavioral events during operant learning in the hippocampal-entorhinal circuit of head-fixed rats. Both CA1 and lateral entorhinal cortex (LEC) neurons develop task-related activities after learning. Among diverse task-related activities, we compared the transient peak activities that represent action and reward and found a distinct difference in the timing of behavioral event representation between CA1 and LEC. CA1 represents action and reward events in close to real-time, whereas both the superficial and deep layers of the LEC showed delayed representation of those events. Our results suggest that subpopulations exist within which CA1 and LEC neurons process the information in a different order from the anatomically defined hippocampal-entorhinal circuit.

  8. Laminar Organization of the Entorhinal Cortex in Macaque Monkeys Based on Cell-Type-Specific Markers and Connectivity

    Shinya Ohara, Rintaro Yoshino, Kei Kimura, Taichi Kawamura, Soshi Tanabe, Andi Zheng, Shinya Nakamura, Ken-ichi Inoue, Masahiko Takada, Ken-Ichiro Tsutsui, Menno P. Witter

    Frontiers in Neural Circuits　15　2021年12月7日

    出版者・発行元： Frontiers Media SA

    DOI： 10.3389/fncir.2021.790116 　

    eISSN：1662-5110

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    The entorhinal cortex (EC) is a major gateway between the hippocampus and telencephalic structures, and plays a critical role in memory and navigation. Through the use of various molecular markers and genetic tools, neuron types constituting EC are well studied in rodents, and their layer-dependent distributions, connections, and functions have also been characterized. In primates, however, such cell-type-specific understandings are lagging. To bridge the gap between rodents and primates, here we provide the first cell-type-based global map of EC in macaque monkeys. The laminar organization of the monkey EC was systematically examined and compared with that of the rodent EC by using immunohistochemistry for molecular markers which have been well characterized in the rodent EC: reelin, calbindin, and Purkinje cell protein 4 (PCP4). We further employed retrograde neuron labeling from the nucleus accumbens and amygdala to identify the EC output layer. This cell-type-based approach enabled us to apply the latest laminar definition of rodent EC to monkeys. Based on the similarity of the laminar organization, the monkey EC can be divided into two subdivisions: rostral and caudal EC. These subdivisions likely correspond to the lateral and medial EC in rodents, respectively. In addition, we found an overall absence of a clear laminar arrangement of layer V neurons in the rostral EC, unlike rodents. The cell-type-based architectural map provided in this study will accelerate the application of genetic tools in monkeys for better understanding of the role of EC in memory and navigation.

  9. Changes in beta and high-gamma power in resting-state electrocorticogram induced by repetitive transcranial magnetic stimulation of primary motor cortex in unanesthetized macaque monkeys

    Yasutaka Honda, Shinya Nakamura, Kentaro Ogawa, Rintaro Yoshino, Philippe N. Tobler, Yukio Nishimura, Ken-Ichiro Tsutsui

    Neuroscience Research　2021年3月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.neures.2021.02.002 　

    ISSN：0168-0102

  10. Entorhinal Layer II Calbindin-Expressing Neurons Originate Widespread Telencephalic and Intrinsic Projections 国際誌 査読有り

    Shinya Ohara, Michele Gianatti, Kazuki Itou, Christin H. Berndtsson, Thanh P. Doan, Takuma Kitanishi, Kenji Mizuseki, Toshio Iijima, Ken Ichiro Tsutsui, Menno P. Witter

    Frontiers in Systems Neuroscience　13　(54)　54-54　2019年10月15日

    DOI： 10.3389/fnsys.2019.00054 　

    ISSN：1662-5137

  11. Primate prefrontal neurons signal economic risk derived from the statistics of recent reward experience 査読有り

    Fabian Grabenhorst, Ken Ichiro Tsutsui, Shunsuke Kobayashi, Wolfram Schultz

    eLife　8　2019年7月

    DOI： 10.7554/eLife.44838 　

    eISSN：2050-084X

  12. Behavioral evidence for the use of functional categories during group reversal task performance in monkeys 査読有り

    Takayuki Hosokawa, Yasutaka Honda, Munekazu Yamada, Maria del Carmen Romero, Toshio Iijima, Ken Ichiro Tsutsui

    Scientific Reports　8　(1)　15878　2018年12月1日

    DOI： 10.1038/s41598-018-33349-3 　

    eISSN：2045-2322

  13. Intrinsic Projections of Layer Vb Neurons to Layers Va, III, and II in the Lateral and Medial Entorhinal Cortex of the Rat 査読有り

    Shinya Ohara, Mariko Onodera, Øyvind W. Simonsen, Rintaro Yoshino, Hiroyuki Hioki, Toshio Iijima, Ken Ichiro Tsutsui, Menno P. Witter

    Cell Reports　24　(1)　107-116　2018年7月3日

    DOI： 10.1016/j.celrep.2018.06.014 　

    eISSN：2211-1247

  14. Sex differences in risk preference and c-Fos expression in paraventricular thalamic nucleus of rats during gambling task 査読有り

    Hironori Ishii, Mariko Onodera, Shinya Ohara, Ken Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    Frontiers in Behavioral Neuroscience　12　(68)　2018年4月

    DOI： 10.3389/fnbeh.2018.00068 　

    ISSN：1662-5153

  15. Ventrolateral prefrontal cortex updates chosen value according to choice set size 査読有り

    Juri Fujiwara, Nobuo Usui, Satoshi Eifuku, Toshio Iijima, Masato Taira, Ken Ichiro Tsutsui, Philippe N. Tobler

    Journal of Cognitive Neuroscience　30　(3)　307-318　2018年3月1日

    DOI： 10.1162/jocn_a_01207 　

    ISSN：0898-929X

    eISSN：1530-8898

  16. Robust, highly customizable, and economical multi-channel electrode for chronic multi-unit recording in behaving animals 査読有り

    Yukina Tateyama, Kei Oyama, Masaru Shiraishi, Toshio Iijima, Ken Ichiro Tsutsui

    Neuroscience Research　125　54-59　2017年12月

    DOI： 10.1016/j.neures.2017.07.003 　

    ISSN：0168-0102

    eISSN：1872-8111

  17. Erratum: Author Correction: A dynamic code for economic object valuation in prefrontal cortex neurons (Nature communications (2016) 7 (12554)) 査読有り

    Ken Ichiro Tsutsui, Fabian Grabenhorst, Shunsuke Kobayashi, Wolfram Schultz

    Nature communications　8　16175　2017年11月23日

    DOI： 10.1038/ncomms16175 　

    eISSN：2041-1723

  18. Increased transgene expression level of rabies virus vector for transsynaptic tracing 査読有り

    Shinya Ohara, Yasuhiro Sota, Sho Sato, Ken Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    PLoS ONE　12　(7)　2017年7月

    DOI： 10.1371/journal.pone.0180960 　

    ISSN：1932-6203

    eISSN：1932-6203

  19. Oral administration of methylphenidate (Ritalin) affects dopamine release differentially between the prefrontal cortex and striatum: A microdialysis study in the monkey 査読有り

    Tohru Kodama, Takashi Kojima, Yoshiko Honda, Takayuki Hosokawa, Ken Ichiro Tsutsui, Masataka Watanabe

    Journal of Neuroscience　37　(9)　2387-2394　2017年3月1日

    DOI： 10.1523/JNEUROSCI.2155-16.2017 　

    ISSN：0270-6474

    eISSN：1529-2401

  20. 反復経頭蓋磁気刺激 (rTMS) によるサル内側前頭皮質の情動・気分調節機能の検証

    筒井 健一郎, 中村 晋也

    心身医学　57　(9)　916-921　2017年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本心身医学会

    DOI： 10.15064/jjpm.57.9_916 　

    ISSN：0385-0307

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    <p>経頭蓋磁気刺激 (transcranial magnetic stimulation : TMS) は, 頭蓋上に置いたコイルに電流を流して誘導磁場を形成し, それによって脳内に電流を生じさせるものである. われわれはまず, 反復経頭蓋磁気刺激 (repetitive TMS : rTMS) によって生じる脳活動の変化を評価するために, rTMS前後に皮質表面電位 (electrocorticogram : ECoG) および, 運動誘発電位 (motor evoked potential : MEP) を記録する実験を行った. その結果, 10Hzの反復刺激では, MEPの振幅の増大とともに, ECoGのγ帯域のパワーの増大が, 1Hzの反復刺激では, MEPの振幅の減少とともに, ECoGのβ帯域のパワーの減少が生じていることが明らかになった. これにより, 高頻度および低頻度のrTMSによって生じるMEP振幅の変化の背景には, 安静時神経活動の変化があることが明らかになった. 次に, 内側前頭皮質の前部帯状回膝下部 (sgACC) を主なターゲットとして, 低頻度rTMSを施して局所神経活動を抑制し, 行動および生理指標の変化を調べる実験を行った. 内側前頭皮質の腹側部に位置するsgACCをターゲットとして刺激するにあたっては, ダブルコーンコイルを使用し, コントロールとして内側前頭皮質の背側部に限定した刺激を行うには8の字コイルを使用した. その結果, ダブルコーンコイルを使ってsgACCをターゲットとして刺激したときのみ, ケージ内の自発行動量の減少, 社会的積極性の喪失とひきこもりなどの行動の変化と, 血中コルチゾールレベルの上昇を示した. これらの結果は, sgACCを中心とする内側前頭皮質の腹側部が, 情動や気分の調節に関わっていることを強く示唆するものである.</p>

  21. Comparative overview of visuospatial working memory in monkeys and rats

    Ken Ichiro Tsutsui, Kei Oyama, Shinya Nakamura, Toshio Iijima

    Frontiers in Systems Neuroscience　10　(DEC)　99　2016年12月16日

    DOI： 10.3389/fnsys.2016.00099 　

    ISSN：1662-5137

  22. A dynamic code for economic object valuation in prefrontal cortex neurons 査読有り

    Ken Ichiro Tsutsui, Fabian Grabenhorst, Shunsuke Kobayashi, Wolfram Schultz

    Nature Communications　7　2016年9月13日

    DOI： 10.1038/ncomms12554 　

    eISSN：2041-1723

  23. Similarity in neuronal firing regimes across mammalian species 査読有り

    Yasuhiro Mochizuki, Tomokatsu Onaga, Hideaki Shimazaki, Takeaki Shimokawa, Yasuhiro Tsubo, Rie Kimura, Akiko Saiki, Yutaka Sakai, Yoshikazu Isomura, Shigeyoshi Fujisawa, Ken Ichi Shibata, Daichi Hirai, Takahiro Furuta, Takeshi Kaneko, Susumu Takahashi, Tomoaki Nakazono, Seiya Ishino, Yoshio Sakurai, Takashi Kitsukawa, Jong Won Lee, Hyunjung Lee, Min Whan Jung, Cecilia Babul, Pedro E. Maldonado, Kazutaka Takahashi, Fritzie I. Arce-McShane, Callum F. Ross, Barry J. Sessle, Nicholas G. Hatsopoulos, Thomas Brochier, Alexa Riehle, Paul Chorley, Sonja Grün, Hisao Nishijo, Satoe Ichihara-Takeda, Shintaro Funahashi, Keisetsu Shima, Hajime Mushiake, Yukako Yamane, Hiroshi Tamura, Ichiro Fujita, Naoko Inaba, Kenji Kawano, Sergei Kurkin, Kikuro Fukushima, Kiyoshi Kurata, Masato Taira, Ken Ichiro Tsutsui, Tadashi Ogawa, Hidehiko Komatsu, Kowa Koida, Keisuke Toyama, Barry J. Richmond, Shigeru Shinomoto

    Journal of Neuroscience　36　(21)　5736-5747　2016年5月25日

    DOI： 10.1523/JNEUROSCI.0230-16.2016 　

    ISSN：0270-6474

    eISSN：1529-2401

  24. Neck collar for restraining head and body movements in rats for behavioral task performance and simultaneous neural activity recording 査読有り

    Yukina Tateyama, Kei Oyama, Cheuk Wa Christopher Lo, Toshio Iijima, Ken Ichiro Tsutsui

    Journal of Neuroscience Methods　263　68-74　2016年4月

    DOI： 10.1016/j.jneumeth.2016.02.005 　

    ISSN：0165-0270

    eISSN：1872-678X

  25. Representation of functional category in the monkey prefrontal cortex and its rule-dependent use for behavioral selection 査読有り

    Ken Ichiro Tsutsui, Takayuki Hosokawa, Munekazu Yamada, Toshio Iijima

    Journal of Neuroscience　36　(10)　3038-3048　2016年3月9日

    DOI： 10.1523/JNEUROSCI.2063-15.2016 　

    ISSN：0270-6474

    eISSN：1529-2401

  26. Discrete coding of stimulus value, reward expectation, and reward prediction error in the dorsal striatum 査読有り

    Kei Oyama, Yukina Tateyama, István Hernádi, Philippe N. Tobler, Toshio Iijima, Ken Ichiro Tsutsui

    Journal of Neurophysiology　114　(5)　2600-2615　2015年11月6日

    DOI： 10.1152/jn.00097.2015 　

    ISSN：0022-3077

    eISSN：1522-1598

  27. Dopamine and glutamate release in the anterior default system during rest: A monkey microdialysis study 査読有り

    Tohru Kodama, Kazuo Hikosaka, Yoshiko Honda, Takashi Kojima, Ken ichiro Tsutsui, Masataka Watanabe

    Behavioural Brain Research　294　194-197　2015年11月1日

    DOI： 10.1016/j.bbr.2015.08.013 　

    ISSN：0166-4328

    eISSN：1872-7549

  28. Effects of G-gene deletion and replacement on rabies virus vector gene expression 査読有り

    Sho Sato, Shinya Ohara, Ken Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    PLoS ONE　10　(5)　e0128020　2015年5月29日

    DOI： 10.1371/journal.pone.0128020 　

    ISSN：1932-6203

    eISSN：1932-6203

  29. Dopaminergic and serotonergic modulation of anterior insular and orbitofrontal cortex function in risky decision making 査読有り

    Hironori Ishii, Shinya Ohara, Philippe N. Tobler, Ken Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    Neuroscience Research　92　53-61　2015年3月1日

    DOI： 10.1016/j.neures.2014.11.009 　

    ISSN：0168-0102

    eISSN：1872-8111

  30. Rabies virus vector transgene expression level and cytotoxicity improvement induced by deletion of glycoprotein gene 査読有り

    Shinya Ohara, Sho Sato, Kei Oyama, Ken Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    PLoS ONE　8　(11)　e80245　2013年11月7日

    DOI： 10.1371/journal.pone.0080245 　

    eISSN：1932-6203

  31. Organization of multisynaptic inputs to the dorsal and ventral dentate gyrus: Retrograde trans-synaptic tracing with rabies virus vector in the rat 査読有り

    Shinya Ohara, Sho Sato, Ken-Ichiro Tsutsui, Menno P. Witter, Toshio Iijima

    PLoS ONE　8　(11)　e78928　2013年11月6日

    DOI： 10.1371/journal.pone.0078928 　

    ISSN：1932-6203

  32. Value of freedom to choose encoded by the human brain 査読有り

    Juri Fujiwara, Nobuo Usui, Soyoung Q. Park, Tony Williams, Toshio Iijima, Masato Taira, Ken-Ichiro Tsutsui, Philippe N. Tobler

    JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY　110　(8)　1915-1929　2013年10月

    DOI： 10.1152/jn.01057.2012 　

    ISSN：0022-3077

    eISSN：1522-1598

  33. Long-lasting single-neuron labeling by in vivo electroporation without microscopic guidance 査読有り

    Kei Oyama, Shinya Ohara, Sho Sato, Fuyuki Karube, Fumino Fujiyama, Yoshikazu Isomura, Hajime Mushiake, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    Journal of Neuroscience Methods　218　(2)　139-147　2013年9月15日

    DOI： 10.1016/j.jneumeth.2013.06.004 　

    ISSN：0165-0270 1872-678X

  34. Risk taking and the insular cortex 査読有り

    Hironori Ishii, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    Brain and Nerve　65　(8)　965-972　2013年8月

    ISSN：1881-6096

  35. Inactivating Anterior Insular Cortex Reduces Risk Taking 査読有り

    Hironori Ishii, Shinya Ohara, Philippe N. Tobler, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    JOURNAL OF NEUROSCIENCE　32　(45)　16031-16039　2012年11月

    DOI： 10.1523/JNEUROSCI.2278-12.2012 　

    ISSN：0270-6474

  36. Attentional capture without awareness in complex visual tasks 査読有り

    Yasuhiro Seya, Ken-Ichiro Tsutsui, Katsumi Watanabe, Kenji Kimura

    Perception　41　(5)　517-531　2012年

    DOI： 10.1068/p7048 　

    ISSN：0301-0066

  37. Effect of repetitive transcranial magnetic stimulation on rectal function and emotion in humans 査読有り

    Yuuichi Aizawa, Joe Morishita, Michiko Kano, Takayuki Mori, Shin-Ichi Izumi, Kenichiro Tsutsui, Toshio Iijima, Motoyori Kanazawa, Shin Fukudo

    JOURNAL OF GASTROENTEROLOGY　46　(9)　1071-1080　2011年9月

    DOI： 10.1007/s00535-011-0423-9 　

    ISSN：0944-1174

    eISSN：1435-5922

  38. Effect of repetitive transcranial magnetic stimulation on rectal function and emotion in humans 査読有り

    Aizawa Yuuichi, Morishita Joe, Kano Michiko, Mori Takayuki, Izumi Shin-Ichi, Tsutsui Kenichiro, Iijima Toshio, Kanazawa Motoyori, Fukudo Shin

    NEUROSCIENCE RESEARCH　71　E262　2011年

    DOI： 10.1016/j.neures.2011.07.1145 　

    ISSN：0168-0102

  39. Reward Prediction Error Coding in Dorsal Striatal Neurons 査読有り

    Kei Oyama, Istvan Hernadi, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    JOURNAL OF NEUROSCIENCE　30　(34)　11447-11457　2010年8月

    DOI： 10.1523/JNEUROSCI.1719-10.2010 　

    ISSN：0270-6474

  40. Rule-dependent anticipatory activity in prefrontal neurons 査読有り

    Munekazu Yamada, Maria del Carmen Romero Pita, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　67　(2)　162-171　2010年6月

    DOI： 10.1016/j.neures.2010.02.011 　

    ISSN：0168-0102

  41. Default Mode of Brain Activity Demonstrated by Positron Emission Tomography Imaging in Awake Monkeys: Higher Rest-Related than Working Memory-Related Activity in Medial Cortical Areas 査読有り

    Takashi Kojima, Hirotaka Onoe, Kazuo Hikosaka, Ken-ichiro Tsutsui, Hideo Tsukada, Masataka Watanabe

    JOURNAL OF NEUROSCIENCE　29　(46)　14463-14471　2009年11月

    DOI： 10.1523/JNEUROSCI.1786-09.2009 　

    ISSN：0270-6474

  42. Difference in the functional significance between the lemniscal and paralemniscal pathways in the perception of direction of single-whisker stimulation examined by muscimol microinjection 査読有り

    Shinya Nakamura, Takaaki Narumi, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　64　(3)　323-329　2009年7月

    DOI： 10.1016/j.neures.2009.04.005 　

    ISSN：0168-0102

  43. Relating Neuronal Firing Patterns to Functional Differentiation of Cerebral Cortex 査読有り

    Shigeru Shinomoto, Hideaki Kim, Takeaki Shimokawa, Nanae Matsuno, Shintaro Funahashi, Keisetsu Shima, Ichiro Fujita, Hiroshi Tamura, Taijiro Doi, Kenji Kawano, Naoko Inaba, Kikuro Fukushima, Sergei Kurkin, Kiyoshi Kurata, Masato Taira, Ken-Ichiro Tsutsui, Hidehiko Komatsu, Tadashi Ogawa, Kowa Koida, Jun Tanji, Keisuke Toyama

    PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY　5　(7)　e1000433　2009年7月

    DOI： 10.1371/journal.pcbi.1000433 　

    ISSN：1553-734X

  44. Segregated and Integrated Coding of Reward and Punishment in the Cingulate Cortex 査読有り

    Juri Fujiwara, Philippe N. Tobler, Masato Taira, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY　101　(6)　3284-3293　2009年6月

    DOI： 10.1152/jn.90909.2008 　

    ISSN：0022-3077

  45. A parametric relief signal in human ventrolateral prefrontal cortex 査読有り

    Juri Fujiwara, Philippe N. Tobler, Masato Taira, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROIMAGE　44　(3)　1163-1170　2009年2月

    DOI： 10.1016/j.neuroimage.2008.09.050 　

    ISSN：1053-8119

  46. Dual transneuronal tracing in the rat entorhinal-hippocampal circuit by intracerebral injection of recombinant rabies virus vectors 査読有り

    Shinya Ohara, Ken-ichi Inoue, Masahiro Yamada, Takuma Yamawaki, Noriko Koganezawa, Ken-Ichiro Tsutsui, Menno P. Witter, Toshio Iijima

    FRONTIERS IN NEUROANATOMY　3　1　2009年1月

    DOI： 10.3389/neuro.05.001.2009 　

    ISSN：1662-5129

  47. Significance of the deep layers of entorhinal cortex for transfer of both perirhinal and amygdala inputs to the hippocampus 査読有り

    Noriko Koganezawa, Ayaka Taguchi, Takashi Tominaga, Shinya Ohara, Ken-Ichiro Tsutsui, Menno P. Witter, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　61　(2)　172-181　2008年6月

    DOI： 10.1016/j.neures.2008.02.007 　

    ISSN：0168-0102

  48. Personality-dependent dissociation of absolute and relative loss processing in orbitofrontal cortex 査読有り

    Juri Fujiwara, Philippe N. Tobler, Masato Taira, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    EUROPEAN JOURNAL OF NEUROSCIENCE　27　(6)　1547-1552　2008年3月

    DOI： 10.1111/j.1460-9568.2008.06096.x 　

    ISSN：0953-816X

  49. Domain-related differentiation of working memory in the Japanese macaque (Macaca fuscata) frontal cortex: a positron emission tomography study 査読有り

    T. Kojima, H. Onoe, K. Hikosaka, K. Tsutsui, H. Tsukada, M. Watanabe

    EUROPEAN JOURNAL OF NEUROSCIENCE　25　(8)　2523-2535　2007年4月

    DOI： 10.1111/j.1460-9568.2007.05504.x 　

    ISSN：0953-816X

  50. Impairment of the discrimination of the direction of single-whisker stimulation induced by the lemniscal pathway lesion 査読有り

    Takaaki Narumi, Shinya Nakamura, Ichiro Takashima, Shinji Kakei, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　57　(4)　579-586　2007年4月

    DOI： 10.1016/j.neures.2007.01.003 　

    ISSN：0168-0102

  51. Odor-driven activity in the olfactory cortex of an in vitro isolated guinea pig whole brain with olfactory epithelium 査読有り

    Takahiro Ishikawa, Takaaki Sato, Akira Shimizu, Ken-Ichiro Tsutsui, Marco de Curtis, Toshio Iijima

    JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY　97　(1)　670-679　2007年1月

    DOI： 10.1152/jn.01366.2005 　

    ISSN：0022-3077

  52. Neural mechanisms of three-dimensional vision 査読有り

    KI Tsutsui, M Taira, H Sakata

    NEUROSCIENCE RESEARCH　51　(3)　221-229　2005年3月

    DOI： 10.1016/j.neures.2004.11.006 　

    ISSN：0168-0102

  53. Design of a head fixation device for experiments in behaving monkeys 査読有り

    M Isoda, K Tsutsui, N Katsuyama, T Naganuma, N Saito, Y Furusawa, H Mushiake, M Taira, J Tanji

    JOURNAL OF NEUROSCIENCE METHODS　141　(2)　277-282　2005年2月

    DOI： 10.1016/j.jneumeth.2004.07.003 　

    ISSN：0165-0270

  54. Toward an understanding of the neural processing for 3D shape perception 査読有り

    H Sakata, KI Tsutsui, M Taira

    NEUROPSYCHOLOGIA　43　(2)　151-161　2005年

    DOI： 10.1016/j.neuropsychologia.2004.11.003 　

    ISSN：0028-3932

  55. Short-term memory and perceptual decision for three-dimensional visual features in the caudal intraparietal sulcus (area CIP) 査読有り

    KI Tsutsui, M Jiang, H Sakata, M Taira

    JOURNAL OF NEUROSCIENCE　23　(13)　5486-5495　2003年7月

    ISSN：0270-6474

  56. Representation of the 3D world in art and in the brain 査読有り

    H Sakata, K Tsutsui, M Taira

    COGNITION AND EMOTION IN THE BRAIN　1250　15-35　2003年

    ISSN：0531-5131

  57. Neural correlates for perception of 3D surface orientation from texture gradient 査読有り

    KI Tsutsui, H Sakata, T Naganuma, M Taira

    SCIENCE　298　(5592)　409-412　2002年10月

    DOI： 10.1126/science.1074128 　

    ISSN：0036-8075

  58. Integration of perspective and disparity cues in surface-orientation-selective neurons of area CIP 査読有り

    KI Tsutsui, M Jiang, K Yara, H Sakata, M Taira

    JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY　86　(6)　2856-2867　2001年12月

    ISSN：0022-3077

  59. Cortical areas related to attention to 3D surface structures based on shading: An fMRI study 査読有り

    M Taira, Nose, I, K Inoue, K Tsutsui

    NEUROIMAGE　14　(5)　959-966　2001年11月

    DOI： 10.1006/nimg.2001.0895 　

    ISSN：1053-8119

  60. Responses to task-irrelevant visual features by primate prefrontal neurons 査読有り

    J Lauwereyns, M Sakagami, KI Tsutsui, S Kobayashi, M Koizumi, O Hikosaka

    JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY　86　(4)　2001-2010　2001年10月

    ISSN：0022-3077

  61. A code for behavioral inhibition on the basis of color, but not motion, in ventrolateral prefrontal cortex of macaque monkey 査読有り

    M Sakagami, K Tsutsui, J Lauwereyns, M Koizumi, S Kobayashi, O Hikosaka

    JOURNAL OF NEUROSCIENCE　21　(13)　4801-4808　2001年7月

    ISSN：0270-6474

  62. Parietal neurons represent surface orientation from the gradient of binocular disparity 査読有り

    M Taira, KI Tsutsui, M Jiang, K Yara, H Sakata

    JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY　83　(5)　3140-3146　2000年5月

    ISSN：0022-3077

  63. Interference from irrelevant features on visual discrimination by macaques (Macaca fuscata): A behavioral analogue of the human stroop effect 査読有り

    Johan Lauwereyns, Masashi Koizumi, Masamichi Sakagami, Okihide Hikosaka, Shunsuke Kobayashi, Ken-Ichiro Tsutsui

    Journal of Experimental Psychology: Animal Behavior Processes　26　(3)　352-357　2000年

    出版者・発行元： American Psychological Association Inc.

    DOI： 10.1037/0097-7403.26.3.352 　

    ISSN：0097-7403

  64. The hierarchical organization of decision making in the primate prefrontal cortex 査読有り

    M Sakagami, K Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　34　(2)　79-89　1999年7月

    DOI： 10.1016/S0168-0102(99)00038-3 　

    ISSN：0168-0102

  65. Neural representation of three-dimensional features of manipulation objects with stereopsis 査読有り

    Hideo Sakata, Masato Taira, Makoto Kusunoki, Akira Murata, Ken-Ichiro Tsutsui, Yuji Tanaka, Win Nyi Shein, Yukiko Miyashita

    Experimental Brain Research　128　(1-2)　160-169　1999年

    DOI： 10.1007/s002210050831 　

    ISSN：0014-4819

  66. Neural coding of 3D features of objects for hand action in the parietal cortex of the monkey 査読有り

    Hideo Sakata, Masato Taira, Makoto Kusunoki, Akira Murata, Yuji Tanaka, Ken-Ichiro Tsutsui

    Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences　353　(1373)　1363-1373　1998年

    出版者・発行元： Royal Society

    DOI： 10.1098/rstb.1998.0290 　

    ISSN：0962-8436

  67. Prefrontal cortex and behavior: Encoding of self-movement in dorsal prefrontal neurons 査読有り

    H Niki, K Tsutsui

    EPILEPSIA　38　(s6)　35-39　1997年

    DOI： 10.1111/j.1528-1157.1997.tb00104.x 　

    ISSN：0013-9580

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MISC 49

  1. Reward- and conditioned stimulus-related activity of rat striatal neurons are affected by time discounting

    Kei Oyama, Istvan Hernadi, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　71　E372-E373　2011年

    DOI： 10.1016/j.neures.2011.07.1636 　

    ISSN： 0168-0102

  2. Odorant concentration sensitive neurons and spatial distribution of the neurons in the guinea pig anterior piriform cortex

    Akira Shimizu, Jiani Wang, Shinya Ohara, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　71　E155-E155　2011年

    DOI： 10.1016/j.neures.2011.07.668 　

    ISSN： 0168-0102

  3. P2-v01 Visualization of the morphology and activity of specific projection neurons using rabies virus vector and voltage-sensitive probe

    Shinya Ohara, Sho Sato, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　71　E207-E208　2011年

    DOI： 10.1016/j.neures.2011.07.899 　

    ISSN： 0168-0102

  4. Risk preference was affected by inactivation of rat anterior insular cortex and orbitofrontal cortex in the amount and delay gambling tasks

    Hironori Ishii, Shinya Ohara, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　71　E371-E371　2011年

    DOI： 10.1016/j.neures.2011.07.1629 　

    ISSN： 0168-0102

  5. 有効視野拡大訓練に伴う脳活動の変化

    西村聡生, 月浦崇, 荻谷光晴, 木村賢治, 飯島敏夫, 川島隆太, 塩入諭, 筒井健一郎

    基礎心理学研究　28　(2)　2010年

    ISSN： 0287-7651

  6. Neural correlates of category-based prediction of outcome in the prefrontal cortex

    Munekazu Yamada, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　68　E289-E289　2010年

    DOI： 10.1016/j.neures.2010.07.1283 　

    ISSN： 0168-0102

  7. Odor concentration dependent neuronal activities in the anterior piriform cortex

    Akira Shimizu, Jiani Wang, Ken-ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　68　E388-E388　2010年

    DOI： 10.1016/j.neures.2010.07.1721 　

    ISSN： 0168-0102

  8. Reward prediction error coding in striatal neurons

    Kei Oyama, Istvan Hernadi, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　68　E288-E289　2010年

    DOI： 10.1016/j.neures.2010.07.1282 　

    ISSN： 0168-0102

  9. The effects of dopamine receptor antagonists on the activity of striatal neurons in rats during a probabilistic Pavlovian conditioning task

    Kei Oyama, Yosuke Matsumura, Istvan Hernadi, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　65　S234-S234　2009年

    DOI： 10.1016/j.neures.2009.09.1319 　

    ISSN： 0168-0102

  10. Organization of multisynaptic inputs to the dentate gyrus: Retrograde transneuronal tracing with rabies virus vector in the rat

    Shinya Ohara, Takuma Yamawaki, Noriko Koganezawa, Ken-Ichiro Tsutsui, Menno P. Witter

    NEUROSCIENCE RESEARCH　65　S234-S235　2009年

    DOI： 10.1016/j.neures.2009.09.1320 　

    ISSN： 0168-0102

  11. Learning-based modulation of odor-induced oscillatory activities in the anterior piriform cortex

    Akira Shimizu, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　65　S210-S210　2009年

    DOI： 10.1016/j.neures.2009.09.1163 　

    ISSN： 0168-0102

  12. Categorical coding of stimulus-outcome association in the dorsolateral prefrontal cortex

    Munekazu Yamada, Yuta Sato, Maria del Carmen Romero Pita, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　65　S236-S236　2009年

    DOI： 10.1016/j.neures.2009.09.1328 　

    ISSN： 0168-0102

  13. Involvement of the lemniscal and paralemniscal pathways in the perception of direction and neuronal activity in the barrel cortex in rodent single-whisker stimulation

    Shinya Nakamura, Takaaki Narumi, Shin-ichiro Yoshizato, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　65　S212-S213　2009年

    DOI： 10.1016/j.neures.2009.09.1177 　

    ISSN： 0168-0102

  14. 中心課題遂行下における周辺視機能の訓練効果 (ヒューマン情報処理)

    荻谷光晴, 西村聡生, 筒井健一郎

    電子情報通信学会技術研究報告　109　(345)　7-10　2009年

    出版者・発行元： 電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

  15. Task-induced deactivation of the prefrontal and parietal areas in the monkey: A PET study

    Masataka Watanabe, Takashi Kojima, Kazuo Hikosaka, Kenichiro Tsutsui, Hideo Tsukada, Hirotaka Onoe

    INTERNATIONAL JOURNAL OF PSYCHOLOGY　43　(3-4)　404-404　2008年6月

    ISSN： 0020-7594

  16. 報酬の脳内表現 (特集 生理心理学の最近のトピックス)

    筒井健一郎, 渡邊正孝

    生理心理学と精神生理学　26　(1)　5-16　2008年4月

    出版者・発行元： 日本生理心理学会

    DOI： 10.5674/jjppp1983.26.5 　

    ISSN： 0289-2405

    詳細を見る 詳細を閉じる

    本論文では, 脳内の報酬系にかかわる最新の知見を取り上げてレビューする。黒質緻密部 (SNc) および腹側被蓋野 (VTA) のドーパミン細胞は, 側坐核, 背側線条体, 辺縁系, および前頭連合野など, さまざまな報酬関連領域に軸索を投射しており, 報酬の脳内表現に重要な役割をはたしている。ドーパミン細胞が報酬の予測誤差の検出に関わっているのに対して, 側坐核や辺縁系に属する複数の脳領域は, 報酬から快感や喜びを生じさせることに関わっている。背側線条体は, 特定の刺激や行為の価値を学習することに関わっており, パブロフ型および道具的条件づけの成立に重要な役割を果たしている。前頭連合野は, 行為を実行したり将来の行動を組織化したりするための動機づけの支えとなる, 短期および長期の報酬期待に関わっている。また, 行動選択肢の評価, 行おうとする行為の検討や, 行為の結果のモニタリングなどに関わることにより, 報酬情報に基づいた意思決定に重要な役割を果たしている。

  17. Differential contribution of DLPFC and DFC neurons in inference

    Munekazu Yamada, Yuta Sato, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　61　S193-S193　2008年

    ISSN： 0168-0102

  18. Estimation of both target-reaching movement and target-holding posture from neuronal activity of the primate motor area

    Hideaki Hirose, Kyuwan Choi, Ken-Ichiro Tsutsui, Yasuharu Koike, Yoshio Sakurai, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　61　S252-S252　2008年

    ISSN： 0168-0102

  19. Organization of multisynaptic inputs from the perirhinal cortex to the hippocampus via deep layer of the entorhinal cortex

    Shinya Ohara, Noriko Koganezawa, Ayaka Taguchi, Takurna Yamawaki, Ken-Ichiro Tsutsui, Witter Menno, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　61　S257-S257　2008年

    ISSN： 0168-0102

    eISSN： 1872-8111

  20. Representation of reward probability in the rat striatum

    Kei Oyama, Istvan Hernadi, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　61　S120-S120　2008年

    ISSN： 0168-0102

  21. Personality-dependent dissociation of absolute and relative loss processing in orbitofrontal cortex

    Juri Fujiwara, Philippe Tobler, Masatu Taira, Toshio Ijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　61　S119-S119　2008年

    ISSN： 0168-0102

  22. Significance of the deep layers of entorhinal cortex for transfer of both sensory and emotional inputs to the hippocampus

    Ayaka Taguchi, Norike Koganezawa, Takashi Tominaga, Shinya Ohara, Ken-ichiro Tsutsui, Witter Menno, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　61　S257-S257　2008年

    ISSN： 0168-0102

  23. Odor representation in the anterior piriform cortex of an in vitro isolated whole brain with the olfactory epithelium

    Akira Shimizu, Takahiro Ishikawa, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　58　S216-S216　2007年

    ISSN： 0168-0102

  24. Involvement of the dorsolateral prefrontal cortex in inductive reasoning

    Yuta Sato, Munekazu Yamada, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　58　S228-S228　2007年

    ISSN： 0168-0102

  25. Representation of reward probability in the rat striatum

    Kei Oyama, Eri Gemba, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　58　S229-S229　2007年

    ISSN： 0168-0102

  26. A role of the lemniscal pathway in the single-whisker directional discrimination in rats

    Shinya Nakamura, Takaaki Narumi, Shin-ichiro Yoshizato, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　58　S158-S158　2007年

    ISSN： 0168-0102

  27. Performance of monkeys in a repeated group-reversal task requiring inductive reasoning

    Munekazu Yamada, Yuta Sato, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　58　S229-S229　2007年

    ISSN： 0168-0102

  28. Dual viral transneuronal tracing using recombinant rabies virus vectors

    Shinya Ohara, Ken-ichi Inoue, Masahiro Yamada, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　58　S242-S242　2007年

    ISSN： 0168-0102

  29. Role of lemniscal pathway in the single-whisker directional discrimination in rats

    Shin-ya Nakamura, Takaaki Narumi, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　55　S156-S156　2006年

    ISSN： 0168-0102

  30. Brain activation related to the evaluation of absolute and relative value of outcome

    Juri Fujiwara, Masato Taira, Toshio Iijima, Ken-Ichiro Tsutsui

    NEUROSCIENCE RESEARCH　55　S133-S133　2006年

    ISSN： 0168-0102

  31. Double labeling of neurons by recombinant rabies virus vectors

    Shinya Ohara, Ken-ichi Inoue, Masahiro Yamada, Ken-ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　55　S107-S107　2006年

    ISSN： 0168-0102

  32. Regulation of hippocampal neurocircuit activity by glutamate transporter GLT-1

    Noriko Koganezawa, Shinsuke Muraoka, Ken-Ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　55　S114-S114　2006年

    ISSN： 0168-0102

  33. Odor-driven activity in the anterior piriform cortex of an in vitro isolated whole brain with the olfactory epithelium

    Takahiro Ishikawa, Takaaki Sato, Akira Shimizu, Ken-ichiro Tsutsui, Toshio Iijima

    NEUROSCIENCE RESEARCH　55　S251-S251　2006年

    ISSN： 0168-0102

  34. CIP野と三次元視 (特集 頭頂葉の新しい機能地図)

    筒井健一郎

    神経研究の進歩　48　(4)　583-591　2004年8月

    出版者・発行元： 医学書院

    DOI： 10.11477/mf.1431100213 　

    ISSN： 0001-8724

  35. 視覚の大脳生理(頭頂葉)--空間の知覚と認知 (特集 知覚と認知の大脳メカニズム)

    筒井健一郎

    神経研究の進歩　48　(2)　186-194　2004年4月

    出版者・発行元： 医学書院

    DOI： 10.11477/mf.1431100192 　

    ISSN： 0001-8724

  36. HELLO PSJ ケンブリッジ大学より

    筒井健一郎

    日本生理学雑誌　65　(4)　142-144　2003年

    出版者・発行元： 日本生理学会

    ISSN： 0031-9341

  37. ランダムドットステレオグラムにおける平面の傾き知覚 : ドットの大きさと密度の影響(発表要旨,日本動物心理学会第61回大会・日本基礎心理学会第20回大会合同大会)

    筒井健一郎, 泰羅雅登, 戸沢純子

    基礎心理学研究　20　(2)　228-229　2002年3月31日

    出版者・発行元： 日本基礎心理学会

    DOI： 10.14947/psychono.KJ00004414071 　

    ISSN： 0287-7651

  38. 二次元投影像から平面の三次元的傾きを判断する際の両眼視差情報の影響(発表要旨,日本動物心理学会第61回大会・日本基礎心理学会第20回大会合同大会)

    戸沢純子, 筒井健一郎, 泰羅雅登

    基礎心理学研究　20　(2)　231-231　2002年3月31日

    出版者・発行元： 日本基礎心理学会

    DOI： 10.14947/psychono.KJ00004414083 　

    ISSN： 0287-7651

  39. G-10 サルも絵画的手掛かりから平面の傾きを知覚する

    筒井健一郎, 泰羅雅登

    基礎心理学研究　20　(1)　57-58　2001年9月30日

    出版者・発行元： 日本基礎心理学会

    DOI： 10.14947/psychono.KJ00004413984 　

    ISSN： 0287-7651

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    In order to confirm that monkeys perceive surface orientation from pictorial cues of depth such as texture gradient in the same way as do humans, a monkey was trained to cross-match the orientation of a surface defined by the texture gradient and that of a surface defined by the disparity gradient. A transfer of learning was seen from the previous learning with 4 orientations to the new learning with another 4 orientations, suggesting that the monkey perceived surface orientation from the texture gradient.

  40. 3次元世界を見る脳のしくみ

    泰羅雅登, 筒井健一郎

    日本バーチャルリアリティ学会誌 = Journal of the Virtual Reality Society of Japan　6　(2)　100-107　2001年9月25日

    ISSN： 1342-6680

  41. Brain mechanisms for time and space interval perception

    Nose, I, K Inoue, K Tsutsui, Y Sakurai, H Niki, M Taira

    NEUROIMAGE　13　(6)　S921-S921　2001年6月

    ISSN： 1053-8119

  42. 平面の傾き知覚における奥行き手がかりの統合 : 両眼視差と絵画的手がかり(研究発表G,VII.第19回大会発表要旨)

    戸沢純子, 筒井健一郎, 泰羅雅登

    基礎心理学研究　19　(2)　149-149　2001年3月31日

    出版者・発行元： 日本基礎心理学会

    DOI： 10.14947/psychono.KJ00004413949 　

    ISSN： 0287-7651

  43. G-10 サルも絵画的手掛かりから平面の傾きを知覚する(研究発表G,VII.第19回大会発表要旨)

    筒井健一郎, 泰羅雅登

    基礎心理学研究　19　(2)　149-149　2001年3月31日

    出版者・発行元： 日本基礎心理学会

    DOI： 10.14947/psychono.KJ00004413950 　

    ISSN： 0287-7651

  44. Neural mechanisms for the perception of surface orientation from texture and disparity gradient

    KI Tsutsui, M Jiang, H Sakata, M Taira

    INTERNATIONAL JOURNAL OF PSYCHOLOGY　35　(3-4)　328-328　2000年6月

    ISSN： 0020-7594

  45. 肌理の勾配から表面方位を知覚する神経機構 : 単一ニュートロン活動の記録と行動実験による解析

    筒井健一郎, 泰羅雅登, 姜敏, 酒田英夫

    日大醫學雜誌　59　(4)　157-165　2000年4月1日

    ISSN： 0029-0424

  46. 表面知覚に果たす頭頂連合野の役割 : ニューロン活動の記録とムシモール機能ブロックによる分析

    姜敏, 筒井健一郎, 泰羅雅登, 酒田英夫, 屋良一夫

    日大醫學雜誌　59　(3)　103-111　2000年3月1日

    ISSN： 0029-0424

  47. Stroop-like interference on visual discrimination by primate prefrontal neurons

    J Lauwereyns, M Sakagami, S Kobayashi, M Koizumi, K Tsutsui, O Hikosaka

    EUROPEAN JOURNAL OF NEUROSCIENCE　12　83-83　2000年

    ISSN： 0953-816X

  48. 単一ニューロン活動からみた「心」--前頭前野と行動決定 (脳・心・進化) -- (脳のはたらきから心を考える)

    坂上雅道, 筒井健一郎

    生物の科学「遺伝」別冊　(11)　74-81　1999年

    出版者・発行元： 裳華房

    ISSN： 1340-7376

  49. O-3-6 サルの前頭前野ニューロンの活動と筋運動感覚弁別課題(日本動物心理学会第56回大会発表要旨)

    筒井健一郎, 二木宏明

    動物心理学研究　46　(2)　98-98　1996年

    出版者・発行元： 日本動物心理学会

    ISSN： 0916-8419

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共同研究・競争的資金等の研究課題 24

  1. 自発的脳機能の神経基盤理解

    塩入 諭, 坂本 修一, 杉浦 元亮, 天野 薫, 酒井 宏, 筒井 健一郎

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2024年4月1日 ～ 2028年3月31日

  2. 意欲と自発性を生み出す脳内過程の理解

    筒井 健一郎

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

  3. 多様なこころを脳と身体性機能に基づいてつなぐ「自在ホンヤク機」の開発

    筒井 健一郎

    2022年 ～ 2026年

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    さまざまな場面でコミュニケーションを支援する「自在ホンヤク機」を開発し、多様な人々を包摂する社会をもたらします。神経科学・分子生命科学と、VR/AR・ロボット工学の分野の研究者が協力して、こころの状態を定量化する技術を研究するとともに、知覚・認知や運動機能への介入法を研究します。これらの成果を融合して開発する「自在ホンヤク機」は、個人、個人間、あるいは、数人から数十人程度の小グループを対象としてコミュニケーション支援を行います。

  4. 身体-脳の機能不全を克服する潜在的適応力のシステム論的理解の総括研究

    太田 順, 伊佐 正, 近藤 敏之, 舩戸 徹郎, 今水 寛, 小池 康晴, 筒井 健一郎

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：The University of Tokyo

    2019年6月28日 ～ 2024年3月31日

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    以下の活動を行った． 1. 領域主催活動 (1)総括班会議（3回）2019年7月17日（金），2019年9月20日（金），2020年3月6日（金）．領域の運営方法，会議・シンポジウムの担当，広報や領域内の支援活動，若手の会の運営方法等について話し合った．(2) キックオフシンポジウム 2019 年9月20日（金）．領域代表（太田），A班代表（伊佐），B班代表（近藤）より，各班の目標と計画研究を紹介し，さらに領域代表より領域の公募概要説明を行った．100名を超える参加者があり，活発な議論が行われた．(3) 領域全体会議．2020年3月4日（水）～6 日（金）．領域代表及び研究項目の研究者より研究報告ならびにディスカッションを行った． 2. 学会活動・広報活動 (1)次世代脳プロジェクト冬のシンポジウムにおける広報．2020 年12月18日（水）～20日（金）．領域代表からの領域の説明及びポスターによる領域の広報を行った．(2)第32回自律分散システム・シンポジウムOS．2020年1月25日（土）～26 日（日）．計測自動制御学会主催の自律分散システム・シンポジウムにてOS「超適応」を開催した．3セッションに渡る9 件の発表があり，活発な議論が行われた． 3. 若手の会活動：安 琪氏（現九州大学）を委員長として若手の会を組織化した．(1)キックオフミーティングを2019年11月21日に開催した．(2)第1回研究交流会を2020年1月26日に開催した．(3)第1回勉強会を2020年3月26～27日に開催し，「計算論的神経科学」の勉強会を行った．領域内外の約10 名の研究者が参加し，脳神経科学に対するシステム論的アプローチに関して学び議論した． 4. 国際コラボレーションの確立．認知機構，運動制御の分野において国際コラボレーションを遂行する土台つくりを行った．

  5. 超適応を促す身体認知・情動機構の解明

    今水 寛, 筒井 健一郎

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：The University of Tokyo

    2019年6月28日 ～ 2024年3月31日

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    本研究は，新学術領域「超適応」の計画研究として「身体認知や意欲などの正の情動が，運動学習を促進する」という仮説を検証，そのメカニズムを解明することを目的とする．具体的には，1) 意欲や身体認知が，困難な運動学習を促進するメカニズムの解明，2) 意欲や身体認知への操作介入を通して，運動学習を促進する技術の開発である．これらの研究を通して「超適応」のメカニズムを理解するとともに，「超適応」を誘導・促進する技術の基礎を構築することを目指す．今年度の主な成果を以下に挙げる． 1) 運動主体感と運動学習 身体認知の一種である「運動主体感」（自身が運動を引き起こしているという感覚）が運動学習に影響を与えることを行動実験で示した．具体的には，運動主体感の基礎となる運動の自他帰属が，短期的な運動学習を促進することを示した． 2) 操作性の認知に関わる神経機構 運動主体感の基礎となる操作性の認知に関して，その神経基盤をfMRIで明らかにした．運動主体感の構成要素である操作性の認知に関して，対象物の操作性が増加するときと減少するときの脳活動を計測，その違いを調べた．その結果，操作性の増加と減少の認知には，異なるメカニズムが関与することが示唆された． 3) 動物において意欲を操作する方法の確立 サルにおいて意欲を評価あるいは操作しながら運動学習の過程を研究する行動パラダイムを確立した．手指運動の巧緻性を評価する課題である Brinkman Board 課題を応用し, 課題のパフォーマンスにおける意欲と手の巧緻性の要因を分離して評価することを試みた. サルの行動特性として, 意欲が低下したときには, 難しい課題に対するエフォートのコストが特異的に増加し, 易しい課題に対するエフォートのコストには変化がないという, 意欲とエフォートコストの間に非線形的な関係があることも明らかになった．

  6. 情動と社会行動を司る脳内ネットワークの構成と動態の理解

    筒井 健一郎

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2020年4月1日 ～ 2023年3月31日

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    本研究では、神経トレーシング、電気生理学的測定、神経回路網解析、映像解析・合成にかかわる技術など、さまざまな革新技術を駆使しながら、サルを被検体とした動物実験を行って、これまでの研究の枠組みを超えた研究を展開し、情動を生み出している神経系の回路構成とそこで行われている情報処理への理解を深めるとともに、社会行動下での感情の機微や行動選択とその背景にある神経過程の間の動的関係性を解明することを目指している。 計画１年目の本年度は、４つの研究項目ごとに、次のような研究を実施した。 研究項目 1. 情動に関係した神経回路の構成の解析 ウイルストレーサーを用いて、側坐核、扁桃体、さらには、帯状回の各所を結ぶ神経経路を調べる実験を開始した。 研究項目 2. 情動に関係した複数の脳領域からの同時神経活動計測 MRI 構造画像の取得、以下研究項目 3 および 4 に記述する課題の訓練や行動データの取得など、経頭蓋磁気刺激による介入や、神経活動を計測を行うための準備を行った。 研究項目 3. 注視課題における情動反応と神経活動の静的解析 被検体のサルの顔の表情および視線方向をモニターしながら、注視課題を行わせ、既知・あるいは未知の、サルおよびヒトの表情のモーフィング画像を呈示し、情動反応を惹起した上で、顔の表情・眼球運動などの行動計測を行うための装置のセットアップを行った。 研究項目 4. 社会行動課題における情動と神経活動の動的解析 2 頭のサルをモンキーチェアに座らせた上で、イモの断片が入った凹みが並んだ板を挟んで向かい合わせ、同時にイモを取らせる「競合的エサ取り課題」を行わせながら、表情、視線方向、手の動作を、多点カメラで撮影するための装置のセットアップを行い、実験を開始した。

  7. レジリエンスとエフォートを支える内側前頭皮質の神経ネットワーク機能の解析

    筒井 健一郎

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2017年4月1日 ～ 2020年3月31日

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    低頻度rTMSによって内側前頭皮質腹側部（vMFC）の神経活動を抑制すると、レジリエンスとエフォートの低下を示唆する一連の行動変化が観察されるとともに、ストレスの生理指標のひとつであるコルチゾールの血中濃度が上昇した。これらの症状は、即効性の抗うつ効果があることで知られるケタミンの静脈注射によって劇的に改善した。また、神経トレーシングによって、vMFCは側坐核や扁桃体と密な線維連絡があることが明らかになった。これらの結果により、vMFCが情動・気分の調整の中枢として働いており、その機能の破綻が、うつ病の発症に繋がることが示唆された。

  8. 行動適応を担う脳神経回路の機能シフト研究を推進するための国際連携活動

    小林 和人, 尾上 浩隆, 小池 康晴, 礒村 宜和, 藤山 文乃, 渡邉 大, 伊佐 正, 筒井 健一郎, 相澤 秀紀

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：Fukushima Medical University

    2015年11月6日 ～ 2019年3月31日

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    本領域では、神経回路を操作し、解析するための新しい技術を駆使して、学習過程での神経回路の発達や遷移、回路の損傷に対する機能代償と再編成のメカニズムの解明に迫る学術領域の創成に取り組んだ。この目的を達成するために、神経回路動態制御のための基盤技術開発 (A01)、行動制御に関わる神経回路の発達と遷移 (A02) 及びその障害と再編 (A03) に焦点をあて、９つの計画班を組織した。国際活動支援班では、領域全体の発展を目指し、計画班を中心に、国際共同研究、国際技術交流を促進するとともに、若手研究者の国際学会、シンポジウムなどへの参加・発表の支援を行った。

  9. 行動適応を担う脳神経回路の機能シフト機構

    小林 和人, 尾上 浩隆, 小池 康晴, 礒村 宜和, 藤山 文乃, 渡邉 大, 伊佐 正, 筒井 健一郎, 相澤 秀紀

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：Fukushima Medical University

    2014年7月10日 ～ 2019年3月31日

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    本領域では、神経回路を操作し、解析するための新しい技術を駆使して、学習過程での神経回路の発達や遷移、回路の損傷に対する機能代償と再編成のメカニズムの解明に迫る学術領域の創成に取り組んだ。この目的を達成するために、神経回路動態制御のための基盤技術開発 (A01)、行動制御に関わる神経回路の発達と遷移 (A02) 及びその障害と再編 (A03) に焦点をあて、9つの計画班を組織し、さらに公募班（第1期と第2期にそれぞれ35班）を加えた。総括班活動（研究支援システムを含む）を基軸に、研究グループ間の連携や共同研究を推進した。

  10. 情動・注意の制御に関わる大脳皮質間神経回路の適応動態

    筒井 健一郎, 臼井 信男, 泰羅 雅登, 細川 貴之, 中村 晋也

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：Tohoku University

    2014年7月10日 ～ 2019年3月31日

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    注意や情動にかかわる大脳皮質間神経回路の動態をしらべるため、経頭蓋磁気刺激による局所神経活動の操作、および、広域的な電気生理学的計測を行った。注意に関しては、前頭連合野背外側部と運動前野背側部がそれぞれ、注意や作業記憶の視空間的および運動的な側面を担っていることが明らかになった。一方で、情動や気分の制御には、内則前頭皮質の腹側部がとりわけ重要な役割を果たしており、その機能の破綻が、うつ病などの気分障害につながることが示唆された。また、特に注意や作業記憶の機能の発揮には、前頭皮質から後部皮質へのトップダウン的な情報の流れが重要な役割を果たしていることも明らかになった。

  11. 経頭蓋磁気刺激による気分変調に伴う脳活動の変化のＰＥＴ測定－霊長類モデル研究

    筒井 健一郎, 中村 晋也, 林 拓也, 尾上 浩隆

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2014年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    アカゲザルを対象として、内側前頭前皮質の腹側部（vmPFC）に対する低頻度反復経頭蓋磁気刺激（lf-rTMS）を行い、それが抑うつ状態を誘発することを見出した。一方で、前帯状回後部（pACC）や、その他の領域にに対する lf-rTMS では、そのような症状が誘発されることはなかった。これら３頭のサルについて、内側前頭皮質腹側部刺激、前帯状回後部刺激、および、内側前頭皮質腹側部へのシャム刺激を行った後の、安静時脳活動を fMRI にて計測した。このデータの解析によって、正常時と抑うつ状態で、どのような脳活動の違いがあるのかが明らかになることが期待される。

  12. 実行系機能の脳内メカニズム－最新技術で神経回路の構成と働きに心の動作原理を探る

    筒井 健一郎, 大原 慎也, 渡辺 正孝, 櫻井 芳雄, 飯島 敏夫, 藤原 寿里

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究機関：Tohoku University

    2012年5月31日 ～ 2017年3月31日

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    独自に開発した単一ニューロン電気穿孔法を用いて、作業記憶関連ニューロンを組織学的に同定することに成功した。それらが主に線条体に投射していることから、作業記憶の保持には皮質－基底核回路が主要な役割を果たしていることが示唆された。そして、世界に先駆けて行動中のサルに導入した経頭蓋磁気刺激を用いた実験では、前頭連合野、頭頂連合野、運動前野などが、それぞれ作業記憶の異なるコンポーネントを構成していることが示唆された。さらに、最新の手法を用いたニューロン活動の解析により、前頭連合野内に、積分やXOR論理計算などを行うための回路があり、それらが意思決定や論理的思考の神経基盤となっている可能性が示唆された。

  13. 包括型脳科学研究推進支援ネットワーク

    木村 實, 丹治 順, 高田 昌彦, 中村 克樹, 大塚 稔久, 青木 茂樹, 高尾 英正, 下地 啓五, 後藤 政実, 吉浦 敬, 中田 安浩, 阿部 修, 増本 智彦, 徳丸 阿耶, 松村 明, 桐野 衛二, 寺田 一志, 佐藤 典子, 笠井 清登, 橋本 亮太, 丹羽 真一, 加藤 忠史, 鈴木 道雄, 入谷 修司, 根本 清貴, 富田 博秋, 村山 繁雄, 赤津 裕康, 高尾 昌樹, 齊藤 祐子, 尾藤 晴彦, 吉村 由美子, 松崎 政紀, 古田 寿昭, 岡戸 晴生, 斎藤 泉, 貝淵 弘三, 長谷川 成人, 饗場 篤, 椎名 伸之, 五十嵐 道弘, 西岡 朋生, 渡辺 雅彦, 小池 正人, 阪上 洋行, 重本 隆一, 深澤 有吾, 﨑村 建司, 森 寿, 三品 昌美, 小林 和人, 柳川 右千夫, 上村 匡, 石原 健, 能瀬 聡直, 飯野 雄一, 宮川 剛, 高雄 啓三, 虫明 元, 片山 統裕, 田中 徹, 井上 和秀, 岡部 繁男, 狩野 方伸, 藤山 文乃, 伊佐 正, 影山 龍一郎, 藤田 一郎, 吉田 明, 西川 徹, 貫名 信行, 深井 朋樹, 岩坪 威, 山森 哲雄, 岡澤 均, 田中 啓治, 柿木 隆介, 津田 一郎, 北澤 茂, 銅谷 賢治, 高橋 良輔, 池中 一裕, 祖父江 元, 長谷川 寿一, 太田 順, 齊藤 実, 門松 健治, 喜田 聡, 真鍋 俊也, 富田 泰輔, 岩田 淳, 村上 郁也, 筒井 健一郎, 花川 隆, 平井 宏和, 美馬 達哉, 礒村 宜和, 鮫島 和行, 星 英司, 宮田 麻理子, 柚崎 通介, 田中 真樹, 深田 正紀, 鈴木 匡子, 久場 博司, 桝 正幸, 木下 専, 杉原 泉, 白根 道子, 山本 亘彦, 西条 寿夫, 南部 篤, 内匠 透, 山下 俊英, 桜井 武, 玉巻 伸章, 畠 義郎, 原田 彰宏, 尾崎 紀夫, 坂井 克之, 久保 義弘, 中澤 敬信, 田中 謙二, 武井 延之, 等 誠司, 加藤 隆弘, 加藤 総夫, 白尾 智明, 泰羅 雅登, 岡野 栄之, 関野 祐子, 岡本 泰昌, 小松 英彦, 宮田 卓樹, 高橋 淑子, 西田 眞也, 富永 真琴, 寺田 一志

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    研究機関：Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences

    2010年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    科学研究費助成事業によって推進される個別研究者と、脳の遺伝子、分子、回路、システムから行動、病態、計算理論などの分野の「新学術領域研究」に所属する研究者からの要望に応えて、最先端の研究リソース・技術を提供した。また、異分野の研究者が共同で実施する研究を積極的に支援し、異分野交流ワークショップの開催、若手研究者育成支援を行った。これにより、研究分野を融合する独創的な成果を多数挙げることに貢献した。

  14. 柔軟な行動制御を司る前頭連合野神経機構の解明

    筒井 健一郎

    2014年4月1日 ～ 2015年3月31日

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    グループ逆転学習課題を遂行中のサルの前頭連合野の諸領域（背外側部（DLPFC）、背側部（DPFC）、腹外側部（VLPFC））の神経活動を、低頻度反復経頭蓋磁気刺激（低頻度rTMS）によって抑制したときの、課題遂行行動の変化を調べた。 グループ逆転課題は、我々が独自に開発した課題であり、モデルベースおよびモデルフリーの行動制御過程を分離することができる。８つの抽象図形によって構成される刺激セットを、４つの刺激からなる２群に分け、それぞれの群は異なる結果（ジュースあるいは食塩水）を予告する条件刺激として、パブロフ型条件づけを行った。数十試行ごとに、刺激と結果の関係をすべて逆転させる「全体逆転」を繰り返すと、サルは常に同じ意味をもつ４つの刺激を「カテゴリ」（刺激の等価性に基づいたグループ）として認識するようになり、１つの刺激について逆転を察知すると、その他の刺激については、あらかじめ結果との関係が逆転することを予測して行動するようになった（モデルベース行動）。一方で、８つの刺激のうち４つしか刺激と結果の関係を逆転させない「部分逆転」においては、このカテゴリの情報が使えず、個別の刺激について新たに刺激と結果の関係を、時間をかけて学習するストラテジーをとった（モデルフリー行動）。 DLPFC、VLPFC に低頻度rTMSを与えた時には、全体逆転における課題成績が低下したが、部分逆転の課題成績には影響がなかった。一方、DPFC に低頻度rTMSを与えた時に、全体逆転、部分逆転ともに、課題成績への影響は認められなかった。この結果により、DLPFC および VLPFC は、モデルベース行動の制御に重要な役割を持っていることが明らかになった。一方、モデルフリー行動の制御には、前頭連合野を必要としないことが示唆された。

  15. 柔軟な行動選択を可能にする神経機構の解明

    筒井 健一郎

    2012年4月1日 ～ 2014年3月31日

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    ラットに、状況によって手がかり刺激に対して異なる反応を要求する、遅延順／逆反応課題を訓練した。通常の遅延反応課題では、手がかり刺激の位置を記憶しておき、遅延期間の終了後に、同方向に反応することが要求されるが、本研究で用いた課題では、ブロックごとに、手がかりと同じ方向のスパウトを舐める「順反応」か、手がかりと逆の方向のスパウトを舐める「逆反応」のいずれかを要求した。この課題では、文脈によって同じ手がかりに対して異なる反応をする必要があったが、数週間の訓練を行うと、ラットはこの課題を一定の正反応率で遂行することを学習した。 課題を遂行中に、単一ニューロン活動を記録したところ、ラットの頭頂連合野には、手がかり刺激の位置をコードするニューロンと、運動の方向をコードするニューロンの２種類が分布していることが明らかになった。前者は頭頂連合野の後方部に、後者は前方部に、多く分布する傾向があった。運動の方向に選択的に反応するニューロンのほとんどは、記録半球と同側の方向のスパウトを舐める運動に選択的であった。舌の突出方向の偏位には、それと反対側のオトガイ舌筋を収縮させる必要がある（たとえば、舌を右前方に突き出すには、左側のオトガイ舌筋を収縮させる必要がある）ことから、これらのニューロン活動は、対側のオトガイ舌筋への運動指令に関係があると考えられた。 現在、感覚性および運動性の情報をコードするニューロンのそれぞれを、蛍光タンパク質をコードしたプラスミドを注入して標識し、組織切片上で、それらを結ぶ局所神経回路の解析を行う実験をすすめており、今後は、同じ刺激に対し、文脈によって異なる運動を選択する、「柔軟な行動選択」を可能とする神経機構を、局所神経回路レベルで明らかにすることを目指していく。

  16. 最新技術で探る実行系機能の脳内メカニズム

    筒井 健一郎

    2012年 ～ 2012年

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    基盤研究(S)の課題が採択によって本研究が廃止されるまでの間に、実験装置のセットアップが終了し、実験を開始することができた。すでに、単一ニューロンへのプラスミド注入技術に関する実証実験が終了し、現在、論文を執筆中である。また、ラットに「go/no-go」課題を行わせるための装置をセットアップし、訓練のプロトコルを確立した。 以上が本研究のこれまでの成果である。本研究の当初の目的は、実行系機能(=自分が取りうる行動の結果を予測しながら行動の計画をたて、衝動的な欲求を抑制しながら、その計画を実行していく能力)の背景にある脳内メカニズムを、神経回路の構成と働きによって理解することであった。そのために、独自開発の〈動物の行動中に活動を記録した単一神経細胞やそれとシナプスを形成する神経細胞に、遺伝子導入によって蛍光タンパク質を発現させ、標識する技術〉をはじめ、様々な最新技術を駆使して、ワーキングメモリ、反応抑制、文脈依存的行動選択、という実行系の重要な機能要素に関係した脳内現象を、個々の神経細胞の活動と神経回路の構成、および、そこに作用する神経伝達物質のレベルで、多角的・包括的に調べるための実験を行う予定であった。これらの研究計画の内容は、新たに採択された基盤(S)の研究のなかで実行していく予定である。

  17. 内発的、学習獲得的、生理的な報酬の機能と作用機序に関する生理心理学的研究

    渡辺 正孝, 児玉 亨, 本多 芳子, 小島 崇, 坂上 雅道, 筒井 健一郎

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research

    2010年 ～ 2012年

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    学習を強化する報酬には、生理的、学習獲得的、内発的なものがある。本研究では生理的あるいは学習獲得的報酬が、「ゲーム」あるいは「競争」という社会的、内発的な要因によって異なった意味をもつことをサルの行動と前頭連合野ニューロンの活動レベルで明らかにした。また、報酬はそれが学習行動の結果として与えられるのか、学習行動とは無関係に与えられるのかにより、前頭連合野内ドーパミン放出に違いがあることを見出した。

  18. カテゴリ形成と推論的思考の脳内機序の研究

    筒井 健一郎

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (S)

    研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (S)

    研究機関：Tohoku University

    2007年 ～ 2011年

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    カテゴリやルールに基づく行動制御が、脳内のどこでどのように行われているかを調べることを目的として、ニホンザルを動物モデルとして、単一ニューロン活動の記録を行った。前頭連合野には、カテゴリやルールをコードするニューロンとともに、予測される結果をコードしているニューロンが見出された。また、前頭連合野を経頭蓋磁気刺激(TMS)によって抑制すると、カテゴリやルールに基づいた行動の切り替えができなくなったが、連合学習には全く影響がなかった。これらの結果により、前頭連合野がカテゴリやルールなどを基にしたトップダウン的な行動の制御に関わっていることが示唆された。記録されたニューロン活動を基に、前頭連合野の神経回路モデルを提案した。

  19. 報酬と罰の統合的脳内表現に関する研究

    筒井 健一郎

    2008年 ～ 2009年

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    パブロフ型の確率学習課題をラットに訓練し、頭部を固定した状態で線条体からの単一ニューロン活動の記録を行った。課題では、条件刺激として純音を1.5秒間呈示し、0.5秒間の遅延期間の後、条件刺激によって示された報酬確率にしたがって報酬(スクロース水)を与えた。条件刺激の純音には5種類を用い、それぞれを0%から100%までの異なる報酬確率と関連付けた。この課題を十分に訓練した後、線条体から単一ニューロン活動の記録を行った。記録したニューロンの活動様式を分析するために、まず、刺激に反応したニューロンを、その反応のピークの潜時によって3つのサブタイプに分類した。条件刺激が呈示されてからの0.5秒間、条件刺激が呈示されてから0.5秒後から1.5秒後までの1秒間、遅延期間の0.5秒間のそれぞれの期間において反応のピークを示したニューロンを、それぞれ、タイプI、タイプII、タイプIIIニューロンと分類した。タイプIニューロンの多くは、報酬に対しても同様の一過性の反応を示した。タイプIニューロンの刺激への反応と報酬への反応の多くは、それぞれ、報酬確率に正の相関、負の相関を示していた。この反応様式は、ドーパミンニューロンのものと非常に類似しており、これらのニューロンが報酬予測誤差情報を表現していることが示唆された。タイプII、IIIのニューロンは、いずれも、持続的な発火を示し、その活動は報酬確率に正の相関を示していた。また、報酬には反応を示さなかった。タイプII、IIIのニューロンがどのような課題事象に関係しているのかを明確にするために、条件刺激の呈示終了から報酬が与えられるまでの遅延期間を延長させて記録を行ったところ、タイプIIニューロンは、遅延期間の違いにかかわらず、条件刺激に対して同じ潜時で反応し、呈示後は自発発火頻度に戻るものが多かった。一方、タイプIIIニューロンは、遅延期間を延長すると、活動のピークが新たな報酬供与のタイミング付近へと移っていく傾向が見られた。これらのことから、タイプIIニューロンは刺激の価値を、タイプIIIニューロンは報酬への期待をそれぞれ表現していることが示唆された。

  20. 予測・推論の神経機構の研究

    筒井 健一郎

    2006年 ～ 2007年

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    刺激をカテゴリ的に認識し、それを基に推論を行う「カテゴリ推論課題」を遂行中に、前頭連合野背外側部(DLPFC)および前頭眼窩部(OFC)から単一ニューロン活動の記録を行った。現在までに記録したニューロンの数はまだ少ないが、その結果の概要は以下の通りである。DLPFCおよびOFCの、いずれの領域からも、視覚刺激に反応するニューロンが記録された。それらの多くのニューロンは、刺激の意味(刺激がジュースを予告しているか、あるいは、食塩水を予告しているか)に基づいて異なる反応をしていた。そのようなニューロンについて、活動を記録しながら、刺激と報酬の関係を逆転させると、DLPFCとOFCのニューロンの間に、大きな性質の違いがあることがわかった。すなわち、DLPFCのニューロンは、逆転後の第一試行で刺激と報酬の関係が逆転したことにサルが気づき、その次の試行から行動を逆転させるのに対応して、刺激選択性をただちに逆転させた。一方、OFCのニューロンは、刺激と報酬の関係が逆転してサルの行動が逆転した後も、すぐには刺激選択性を逆転させず、刺激選択性が逆転するのに1ブロックないし数ブロックかかるものが大部分であった。また、新規刺激群を導入した場合には、DLPFCのニューロンは、刺激に対するサルの行動が分化するのに伴って、ただちに刺激選択性を示すようになったのに対して、OFCのニューロンは、サルの行動が分化したのちもしばらくの間は、刺激に対して選択性を示ざず、意味に基づいた選択的反応が形成されるまで多くの試行数を要した。以上の結果から、DLPFCは、カテゴリを基にした推論過程に主導的な役割を担っていること、一方で、OFCは、経験に基づいて個別の刺激とその機能的意味(報酬)の連合を形成することに関与していることが示唆された。

  21. 課題遂行中のサルにおけるボルタメトリー法による細胞外伝達物質の測定

    筒井 健一郎

    2005年 ～ 2006年

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    パブロフ型の確率報酬課題(条件刺激として視覚刺激を呈示してから数秒の遅延の後に、無条件刺激として特定の確率でジュースを与える課題。特定の視覚刺激が、それぞれ、0%、20%、40%、60%、80%、および100%の報酬確率と対応する。)を被験体に訓練した。課題を遂行中に、被験体の線条体において、単一ニューロン活動を記録するとともに、ボルタメトリ法を用いた細胞外ドーパミン濃度の測定を行った。 被験体は、遅延期間中にリッキング(報酬としてジュースが出てくるノズルを舐める行動)を行ったが、条件刺激によって示された報酬確率が高いほどこのリッキングの頻度が高かったので、被験体が条件刺激の意味を理解していたことを示していた。 課題遂行中に、線条体から単一ニューロン活動を記録したところ、それらの多くが、条件刺激の提示期に一過性の反応を示した。条件刺激によって示された報酬確率が高いほど、この一過性の反応の強さが強くなった。したがって、線条体のニューロンの多くが条件刺激によって示された報酬確率を表現していることが明らかになった。 次年度から、同じ被験体を用いて、課題遂行中にボルタメトリによるドーパミン濃度の測定を線条体において行う予定である。ボルタメトリ測定については、麻酔下の被験体において、線状体に投射するドーパミン作動性細胞が多数存在する黒質を電気刺激すると、一過性に多量(100uMol)のドーパミンが計測されることを確認している。黒質のドーパミン細胞の反応特性から、条件刺激呈示に伴ってドーパミンが放出され、その放出量が、条件刺激によって示された確率が高くなるほど多くなることが期待される。

  22. 連合野における脳内表象の形成と操作

    筒井 健一郎

    2005年 ～ 2006年

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    動物は、経験を通して刺激や反応とその結果の関係(随伴性)を学習して行動を変容させることによって(強化学習)、環境に適応している。霊長類をはじめとする高等動物は、そのような学習能力に加えて、経験したことの無い新奇刺激について、それがどのような結果をもたらすのか、あるいは、それに対してどのように反応したらいいのかを、過去の経験や知識に基づいて予測・推論する能力を持っていると考えられている。本研究の目的は、さまざまな推論の形態のうち、もっとも基本的なもののうちひとつであると考えられる、カテゴリを基にした帰納的推論(類推)(あるカテゴリの事例がある特性を持っていると分かったとき、同じカテゴリのほかの事例も同じ特性を持っていると類推する思考過程)が、脳のどこでどのように行われているかを明らかにすることである。 サルに帰納的推論を行わせる課題を遂行させながら、前頭連合野背外側部から単一ニューロン活動の記録を行う実験を開始した。行わせた課題の基本的デザインは、条件刺激(抽象図形)の後に無条件刺激(ジュースまたは食塩水)を与えるパブロフ型条件付け課題である。8個の抽象図形によって構成される刺激セットを作成し、セット中のすべての刺激が8試行で1回ずつ使われるように、擬似ランダム系列を用いて各試行で呈示する刺激を決めた。あるセッション(通常48〜96試行から成る)では、8個の刺激のうち半数(サブセットA)の刺激のいずれかが呈示されるとその後にジュースを、残り(サブセットB)の刺激のいずれかが呈示されるとその後に食塩水を与え、次のセッションではその関係を逆転させて、サブセットAの刺激の後には食塩水を、サブセットBの刺激の後にはジュースを与えるということを繰り返した(反復逆転)。記録されたニューロンの数はまだ少ないが、1)刺激呈示時から液体が与えられる時点まで、ジュースあるいは食塩水のいずれかを予期するような持続的活動を示すニューロン、2)特定の刺激セットの特定のサブセットがジュースと連合しているセッションだけ、刺激に対する予期的発火を強めることから、課題状況を表現していると考えられるニューロン、3)セッション移行後数試行に渡って持続的発火をすることから、セッションの移行を検出していると考えられるニューロン、などが見つかっている。

  23. 意思決定の神経機構

    筒井 健一郎

    2005年 ～ 2005年

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    意思決定の神経機構を明らかにするために、並立VI(変動間隔)スケジュールを基にデザインした変動確率課題をサルに訓練し、この課題を遂行させながら前頭連合野から単一ニューロン活動を記録した。この課題は、刺激AとBのどちらを取ったほうがより報酬を得られやすいかを予想さながら反応させるもので、最も基本的な意思決定状況であるといえる。この課題をサルに行わせながら前頭連合野からニューロン活動を記録すると、多くのニューロンの活動が、サルが刺激Aを選ぼうとしているときと、刺激Bを選ぼうとしているときで異なる活動を示すことが見つかった。すなわち、これらのニューロンの活動を観察すると、サルが実際に刺激を選択する何秒も前から、その試行でサルがどちらの刺激を選ぶのかを予測することが出来た。これらのニューロンの活動は、これまでに運動関連領域にて記録されたことが報告されている「運動の準備」に関する活動とは、本質的に異なる。すなわち、運動の準備に関わる活動は、どの効果器を使って、どちらの方向に反応するかに依存していたが、今回記録されたニューロンは、効果器を右方向に動かすか、左方向に動かすかに関わらず、ある特定の刺激をとろうとしているときに選択的に活動しているのである。さらに、これらのニューロンそれぞれについて、その活動によってどれだけ正確にサルの選択行動を予測できるかを調べるため、信号検出理論に基づいてROC曲線を作成した。その結果、記録した細胞の約2割については、その活動を記録することによって、75%以上の精度でサルの選択行動が予測できることが分かった。これらの事実は、前頭連合野のニューロンが、意思決定の初期の段階、すなわち、具体的な運動の準備よりも抽象度の高いレベルの、行動の目的設定に重要な役割を果たしていることを示唆している。

  24. サル前頭連合野・運動前野における運動感覚情報の処理に関する研究

    筒井 健一郎

    1998年 ～ 1998年

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