| 講演名 | 2012-10-11 視覚運動学習における2種類の回転変換に特異的な神経表象の検討 小川 健二, 今水 寛, |
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| 抄録(和) | ヒトは干渉のある複数の視覚運動変換に同時適応が可能な点が示唆されている.先行研究から,異なる種類の感覚運動学習(例えば,キネマティクスとダイナミクス変換)に異なる脳部位が関わる点が示唆されているが,同種の変換の中でのパラメトリックな違い(例えば,回転変換における異なる回転角度)の同時学習に関わる神経基盤は明らかでない.そこで本研究は,複数の感覚運動マッピングを表象する神経表象をfunctional MRIを使って明らかにした.実験参加者は,視覚トラッキング課題において,2種類の相反する回転変換(+90度または-90度)に同時適応した.運動中のfMRI活動に対してマルチボクセルパターン分析(MVPA)を用い,変換条件が識別可能か検討した.また2種類の回転変換条件と,低次の運動キネマティクスとの違いを明示的に区別するため,2種類のターゲット軌跡パターンを設け,異なる変換条件と軌跡パターンの組合せに対する識別器の汎化精度を調べた.結果から,感覚運動野,補足運動野,および小脳前部の活動パターンを使って回転変換の識別が可能であった.本研究から,感覚運動関連野および小脳で異なる感覚運動マッピングが表象されていることが明らかとなった. |
| 抄録(英) | Behavioral studies showed that humans can adapt to conflicting sensorimotor mappings that causes interference after intensive training. While previous researches indicate involvement of distinct brain regions for different types of motor learning (e.g. kinematics vs. dynamics), the neural mechanisms underlying joint adaptation to conflicting mappings within the same type of perturbation (e.g. different angles of visuomotor rotation) remain unclear. To reveal neural substrates that represent multiple sensorimotor mappings, we examined if different mappings can be classified with multi-voxel activity patterns of functional magnetic resonance imaging data. Participants simultaneously adapted to opposite rotational perturbations (+90 and -90 degrees) during visuomotor tracking. To dissociate differences in movement kinematics with rotation-types, we employed two distinct patterns of target motion and tested generalization of the classifier between different combinations of rotation- and motion-types. Results showed that the rotation-types were classified significantly above chance using activities in the primary sensorimotor cortex and the supplementary motor area as well as the anterior part of cerebellum, despite no significant differences in averaged signal amplitudes within the region. Our results reveal that the sensorimotor and cerebellar cortices represent different visuomotor mappings, which permits joint learning and switching between conflicting sensorimotor skills. |
| キーワード(和) | 視覚運動学習 / 感覚運動皮質 / 小脳 / fMRIマルチボクセルパターン分析 |
| キーワード(英) | Visuomotor learning / Sensorimotor cortex / Cerebellum / fMRI multi-voxel pattern analysis |
| 資料番号 | MBE2012-38 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE |
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| 開催期間 | 2012/10/4(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | ME and Bio Cybernetics (MBE) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 視覚運動学習における2種類の回転変換に特異的な神経表象の検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Separate neural substrates for two distinct rotational transformations in visuomotor learning |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 視覚運動学習 / Visuomotor learning |
| キーワード(2)（和/英） | 感覚運動皮質 / Sensorimotor cortex |
| キーワード(3)（和/英） | 小脳 / Cerebellum |
| キーワード(4)（和/英） | fMRIマルチボクセルパターン分析 / fMRI multi-voxel pattern analysis |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 小川 健二 / Kenji OGAWA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | ATR認知機構研究所:日本学術振興会 ATR Cognitive Mechanisms Labs:Japan Society for Promotion of Science |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 今水 寛 / Hiroshi IMAMIZU |
| 第 2 著者 所属（和/英） | ATR認知機構研究所:NICT脳情報通信融合研究センター ATR Cognitive Mechanisms Labs:NICT Center for Information and Neural Networks |
| 発表年月日 | 2012-10-11 |
| 資料番号 | MBE2012-38 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 232 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |