| 講演名 | 2015-06-25 視覚刺激の明るさが眼球運動積分器の運動学習に与える影響 浦瀬 康平(中部大), 三木 俊太郎(中部大), 平田 豊(中部大), |
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| 抄録(和) | 新たに運動技能を習得したり，一旦習得した技能を筋骨格系の経時・経年変化に応じて保持したりすることを運動学習と呼ぶ．これまで，ヒトの腕のリーチング運動と金魚の眼球運動の運動学習が，過重力環境下において促進されることが示されている．しかしながら，その脳内メカニズムは不明である．仮説として，過重力環境下では運動学習の中核である小脳へ入力される重力信号が定常的に増加することにより，小脳プルキンエ細胞の活動状態が上がり，これが平行線維-プルキンエ細胞間のシナプス可塑性を促進する可能性が考えられる．この仮説が正しければ，重力以外の要因であっても，小脳への苔状線維入力の定常的な増加によってプルキンエ細胞の活動状態が上がれば，運動学習を促進できるものと予想される．これまで，サルの眼球運動に関わるプルキンエ細胞が，暗所に比べ明所において自発発火頻度を増加させることが示されている．そこで本研究では，過重力実験にも用いられた金魚において，輝度値の異なる2種類の視覚刺激を用いて眼球運動の運動学習を行わせ，学習特性を比較・評価した．また，過重力実験の結果とも比較し，上記仮説の真偽を評価した． |
| 抄録(英) | Our previous studies have shown that oculomotor learning is promoted under hyper-gravity environment in both goldfish and humans. This learning promotion was shown to occur during prism adaptation in humans, and oculomotor neural integrator (NI) adaptation in goldfish. An augmented gravitation input would significantly increase vestibular input to both the goldfish and human cerebellum. Thus, a working hypothesis for accelerated motor learning under hyper-gravity was envisioned to be an up-regulated Purkinje cell activity enabling more efficient modification of synaptic efficacy. If so, it should be promoted motor learning by causing steadily increased Purkinje cell activity by different stimuli. DC firing rate of Purkinje cells has been shown to become high in light than in dark. Presently we carried out the NI adaptation using two types of visual stimuli to induce motor learning in goldfish. Either white spots were displayed as a stimulus on a black background (Darker) or black spots on white background (Brighter). We compared the learning curves of NI adaptation. Accelerating effect was found in NI behavior with the Brighter than the Darker visual stimulus. This finding supports the hypothesis that Purkinje cell up-regulation alone may produce more efficient changes in synaptic efficacy contributing to the neural basis of motor learning. |
| キーワード(和) | 眼球運動 / 金魚 / 小脳 / 運動学習の促進 |
| キーワード(英) | Eye movement / Goldfish / Cerebellum / Promotion of motor learning |
| 資料番号 | NC2015-6 |
| 発行日 | 2015-06-17 (NC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC / IPSJ-BIO / IBISML / IPSJ-MPS |
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| 開催期間 | 2015/6/23(から3日開催) |
| 開催地（和） | 沖縄科学技術大学院大学 |
| 開催地（英） | Okinawa Institute of Science and Technology |
| テーマ（和） | 機械学習によるバイオデータマインニング、一般 |
| テーマ（英） | Machine Learning Approach to Biodata Mining, and General |
| 委員長氏名（和） | 斎藤 利通(法政大) / 関嶋 政和(東工大) / 鷲尾 隆(阪大) / 庄野 逸(電通大) |
| 委員長氏名（英） | Toshimichi Saito(Hosei Univ.) / Masakazu Sekijima(東工大) / Takashi Washio(Osaka Univ.) / Hayaru Shouno(電通大) |
| 副委員長氏名（和） | 佐藤 茂雄(東北大) / / 福水 健次(統計数理研) / 杉山 将(東工大) |
| 副委員長氏名（英） | Shigeo Sato(Tohoku Univ.) / / Kenji Fukumizu(ISM) / Masashi Sugiyama(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 幹事氏名（和） | 堀尾 恵一(九工大) / 田中 宏喜(京都産大) / 大羽 成征(京大) / 瀬々 潤(お茶の水女子大) / 吉本 潤一郎(OIST) / 松井 知子(統計数理研) / 大羽 成征(京大) / 小野 智司(鹿児島大) / 但馬 康宏(岡山県立大) / 林田 守広(京大) / 岩田 具治(NTT) / 吉田 哲也(北大) / 松田 健(静岡理工科大) |
| 幹事氏名（英） | Keiichi Horio(Kyushu Inst. of Tech.) / Hiroki Tanaka(Kyoto Sangyo Univ.) / Shigeyuki Oba(京大) / Jun Sese(お茶の水女子大) / Junichiro Yoshimoto(OIST) / Tomoko Matsui(ISM) / Shigeyuki Ohba(Kyoto Univ.) / Satoshi Ono(鹿児島大) / Yasuhiro Tajima(岡山県立大) / Morihiro Hayashida(京大) / Tomoharu Iwata(NTT) / Tetsuya Yoshida(北大) / Takeshi Matsuda(静岡理工科大) |
| 幹事補佐氏名（和） | 神原 裕行(東工大) / 秋間 学尚(東北大) / / 津田 宏治(東大) / 鹿島 久嗣(京大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Hiroyuki Kanbara(Tokyo Inst. of Tech.) / Hisanao Akima(Tohoku Univ.) / / Koji Tsuda(Univ. of Tokyo) / Hisashi Kashima(Kyoto Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Neurocomputing / Special Interest Group on Bioinformatics and Genomics / Technical Committee on Infomation-Based Induction Sciences and Machine Learning / Special Interest Group on Mathematical Modeling and Problem Solving |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 視覚刺激の明るさが眼球運動積分器の運動学習に与える影響 |
| サブタイトル（和） | 重力の影響との比較 |
| タイトル（英） | Influence of visual stimulus brightness on motor learning of oculomotor neural integrator |
| サブタイトル（和） | Comparison with the influence of gravity |
| キーワード(1)（和/英） | 眼球運動 / Eye movement |
| キーワード(2)（和/英） | 金魚 / Goldfish |
| キーワード(3)（和/英） | 小脳 / Cerebellum |
| キーワード(4)（和/英） | 運動学習の促進 / Promotion of motor learning |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 浦瀬 康平 / Kohei Urase |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 中部大学(略称：中部大) Chubu University(略称：Chubu Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 三木 俊太郎 / Shuntaro Miki |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 中部大学(略称：中部大) Chubu University(略称：Chubu Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 平田 豊 / Yutaka Hirata |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 中部大学(略称：中部大) Chubu University(略称：Chubu Univ.) |
| 発表年月日 | 2015-06-25 |
| 資料番号 | NC2015-6 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | NC-111 |
| ページ範囲 | pp.69-72(NC), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2015-06-17 (NC) |