拠点メンバー

筒井　健一郎（認知行動神経科学）

研究内容の紹介

動物は進化の過程で脳のボリュームを増大させ、より複雑で階層的な神経回路を持つようになりました。それによって、外部刺激にただステレオタイプに反応するだけではなく、経験を通して自らの反応を変容させて最適化していくことができるようになりました。さらに、ヒトを含む霊長類に至っては、どのような刺激が与えられるのか、また、それに対してどのような反応をすれば最適な結果が得られるのかを、あらかじめ予測しながら行動の計画をたて、それにしたがって行動することができるようになりました。私たちの研究の目標は、そのような認知機能が、階層的に成り立っている脳のどのレベルで、どのような神経回路のはたらきによって実現されているのかを調べることです。そして、そのような研究の積み重ねによって、最終的には脳の情報処理の基本原理を明らかにしたいと考えています。より具体的には、次に挙げるようなテーマについて研究を行っています。

• 1　頭頂連合野機能
  　　 視空間知覚
• 2 前頭連合野機能
  　　 カテゴリ認知およびカテゴリに基づく推論
  　　意思決定
• 3 報酬系（大脳皮質−基底核−脳幹機能連関）
  　　報酬情報の脳内表現
  　　神経経済学

これらのテーマについて研究を行っていく上で、私たちは共通した方法を用いています。研究対象とする認知機能を調べるための課題をデザインし、それを被験体（者）が遂行している間に脳活動を測定し、脳活動と行動との関係を調べるというものです。用いている実験手法は以下のようなものです。

• 1　電気生理学的測定法（サル・ラット）
  　　 シングルおよびマルチニューロン活動の記録 　
• 2 神経薬理学的手法（サル・ラット）
  　　イオントフォレシス
  　　マイクロダイアリシス
  　　ボルタメトリ 　
• 3 脳機能イメージング（ヒト)
  　　機能的MRI法
  

図１
三次元視覚刺激を注視するサル（左）と頭頂葉CIP野の三次元的方位選択性ニューロンの活動（右） （Tsutsui et al., Science 2002より）

図２
性格（内向性傾向・神経質傾向）と前頭眼窩野の金銭的損失に対する活動の関係（Fujiwara et al.,European Journal of Neuroscience 2008より）
内向性あるいは神経質傾向が高い被験者は、それぞれ、金銭の絶対的損失および相対的損失に対する前頭眼窩野の感受性が高かった。

代表的な論文

1. 1. Fujiwara J, Tobler, PN, Taira M, Iijima T, Tsutsui KI. Personality-dependent dissociation of absolute and relative loss processing in orbitofrontal cortex. European Journal of neuroscience, 2008, in press
2. 2. Tsutsui KI, Taira M, Sakata H Neural mechanisms of three-dimensional vision. Neuroscience Research 51, 221-229. 2005
3. 3. Tsutsui KI, Jiang M, Sakata H, Taira M Short-term memory and perceptual decision for three-dimensional visual features in the caudal intraparietal sulcus (Area CIP). Journal of Neuroscience 23, 5486-5495. 2003
4. 4. Tsutsui KI, Sakata H, Naganuma T, Taira M Neural correlates for perception of 3D surface orientation from texture gradient. Science 298, 409-412. 2002
5. 5. Tsutsui KI, Jiang M, Yara K, Sakata H, Taira M Integration of perspective and disparity cues in surface-orientation-selective neurons of area CIP. Journal of Neurophysiology 86, 2856-2867. 2001