2021/10/20 更新

写真a

ハセガワ イサオ
長谷川 功
HASEGAWA Isao
所属
教育研究院 医歯学系 医学系列 教授
医学部 医学科 教授
医歯学総合研究科 生体機能調節医学専攻 機能再建医学 教授
職名
教授
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外部リンク

学位

  • 博士(医学) ( 1999年10月   東京大学 )

研究キーワード

  • 前頭葉

  • マカクザル

  • 眼球運動

  • 電気生理

  • 大脳

  • 磁気共鳴画像

  • 単一神経活動

  • 体性感覚野

  • スプリットブレイン

  • 側頭葉

  • 視覚

  • 記憶検索

  • 包括脳ネットワーク

研究分野

  • ライフサイエンス / 神経科学一般

  • 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 / 医療薬学

経歴(researchmap)

  • 新潟大学 医学部生理学教室   教授

    2007年10月 - 現在

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  • 帝京大学ちば総合医療センター   Chiba Medical Center   脳神経外科講師

    2006年4月 - 2007年9月

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  • 墨田中央病院脳神経外科   医長

    2003年9月 - 2006年3月

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  • 東京大学 大学院・医学系研究科   講師

    2000年6月 - 2003年9月

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  • 東京大学 大学院・医学系研究科   助手

    1999年

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  • 東京大学 医学系研究科   助手

    1996年7月 - 2000年6月

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経歴

  • 新潟大学   医歯学総合研究科 生体機能調節医学専攻 機能再建医学   教授

    2007年10月 - 現在

  • 新潟大学   医学部 医学科   教授

    2007年10月 - 現在

 

論文

  • Macaques Exhibit Implicit Gaze Bias Anticipating Others' False-Belief-Driven Actions via Medial Prefrontal Cortex. 査読 国際誌

    Taketsugu Hayashi, Ryota Akikawa, Keisuke Kawasaki, Jun Egawa, Takafumi Minamimoto, Kazuto Kobayashi, Shigeki Kato, Yukiko Hori, Yuji Nagai, Atsuhiko Iijima, Toshiyuki Someya, Isao Hasegawa

    Cell reports   30 ( 13 )   4433 - 4444   2020年3月

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    記述言語:英語  

    The ability to infer others' mental states is essential to social interactions. This ability, critically evaluated by testing whether one attributes false beliefs (FBs) to others, has been considered to be uniquely hominid and to accompany the activation of a distributed brain network. We challenge the taxon specificity of this ability and identify the causal brain locus by introducing an anticipatory-looking FB paradigm combined with chemogenetic neuronal manipulation in macaque monkeys. We find spontaneous gaze bias of macaques implicitly anticipating others' FB-driven actions. Silencing of the medial prefrontal neuronal activity with inhibitory designer receptor exclusively activated by designer drugs (DREADDs) specifically eliminates the implicit gaze bias while leaving the animals' visually guided and memory-guided tracking abilities intact. Thus, neuronal activity in the medial prefrontal cortex could have a causal role in FB-attribution-like behaviors in the primate lineage, emphasizing the importance of probing the neuronal mechanisms underlying theory of mind with relevant macaque animal models.

    DOI: 10.1016/j.celrep.2020.03.013

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  • Dissociation between the onset times of convergence eye movements and pupillo-constrictions in the near response of humans 査読

    Toda H, Iijima A, Hasegawa I

    J. Clin. Ophthalmol.   3 ( 3 )   174 - 179   2019年12月

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  • Locally induced neuronal synchrony precisely propagates to specific cortical areas without rhythm distortion 査読

    Haruo Toda, Keisuke Kawasaki, Sho Sato, Masao Horie, Kiyoshi Nakahara, Asim K. Bepari, Hirohito Sawahata, Takafumi Suzuki, Haruo Okado, Hirohide Takebayashi, Isao Hasegawa

    Scientific Reports   8 ( 1 )   7678   2018年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Nature Publishing Group  

    Propagation of oscillatory spike firing activity at specific frequencies plays an important role in distributed cortical networks. However, there is limited evidence for how such frequency-specific signals are induced or how the signal spectra of the propagating signals are modulated during across-layer (radial) and inter-areal (tangential) neuronal interactions. To directly evaluate the direction specificity of spectral changes in a spiking cortical network, we selectively photostimulated infragranular excitatory neurons in the rat primary visual cortex (V1) at a supra-threshold level with various frequencies, and recorded local field potentials (LFPs) at the infragranular stimulation site, the cortical surface site immediately above the stimulation site in V1, and cortical surface sites outside V1. We found a significant reduction of LFP powers during radial propagation, especially at high-frequency stimulation conditions. Moreover, low-gamma-band dominant rhythms were transiently induced during radial propagation. Contrastingly, inter-areal LFP propagation, directed to specific cortical sites, accompanied no significant signal reduction nor gamma-band power induction. We propose an anisotropic mechanism for signal processing in the spiking cortical network, in which the neuronal rhythms are locally induced/modulated along the radial direction, and then propagate without distortion via intrinsic horizontal connections for spatiotemporally precise, inter-areal communication.

    DOI: 10.1038/s41598-018-26054-8

    Scopus

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  • Heterogeneous Redistribution of Facial Subcategory Information Within and Outside the Face-Selective Domain in Primate Inferior Temporal Cortex. 査読 国際誌

    Naohisa Miyakawa, Kei Majima, Hirohito Sawahata, Keisuke Kawasaki, Takeshi Matsuo, Naoki Kotake, Takafumi Suzuki, Yukiyasu Kamitani, Isao Hasegawa

    Cerebral cortex (New York, N.Y. : 1991)   28 ( 4 )   1416 - 1431   2018年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The inferior temporal cortex (ITC) contains neurons selective to multiple levels of visual categories. However, the mechanisms by which these neurons collectively construct hierarchical category percepts remain unclear. By comparing decoding accuracy with simultaneously acquired electrocorticogram (ECoG), local field potentials (LFPs), and multi-unit activity in the macaque ITC, we show that low-frequency LFPs/ECoG in the early evoked visual response phase contain sufficient coarse category (e.g., face) information, which is homogeneous and enhanced by spatial summation of up to several millimeters. Late-induced high-frequency LFPs additionally carry spike-coupled finer category (e.g., species, view, and identity of the face) information, which is heterogeneous and reduced by spatial summation. Face-encoding neural activity forms a cluster in similar cortical locations regardless of whether it is defined by early evoked low-frequency signals or late-induced high-gamma signals. By contrast, facial subcategory-encoding activity is distributed, not confined to the face cluster, and dynamically increases its heterogeneity from the early evoked to late-induced phases. These findings support a view that, in contrast to the homogeneous and static coarse category-encoding neural cluster, finer category-encoding clusters are heterogeneously distributed even outside their parent category cluster and dynamically increase heterogeneity along with the local cortical processing in the ITC.

    DOI: 10.1093/cercor/bhx342

    PubMed

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  • Decoding value related signals represented in multiple areas of the prefrontal cortex using ECoG electrodes 査読

    Masamichi Sakagami, Shingo Tanaka, Keisuke Kawasaki, Isao Hasegawa, Takafumi Suzuki

    INTERNATIONAL JOURNAL OF PSYCHOLOGY   51   874 - 874   2016年7月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ROUTLEDGE JOURNALS, TAYLOR & FRANCIS LTD  

    Web of Science

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  • Associative-memory representations emerge as shared spatial patterns of theta activity spanning the primate temporal cortex 査読

    Kiyoshi Nakahara, Ken Adachi, Keisuke Kawasaki, Takeshi Matsuo, Hirohito Sawahata, Kei Majima, Masaki Takeda, Sayaka Sugiyama, Ryota Nakata, Atsuhiko Iijima, Hisashi Tanigawa, Takafumi Suzuki, Yukiyasu Kamitani, Isao Hasegawa

    NATURE COMMUNICATIONS   7   11827   2016年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP  

    Highly localized neuronal spikes in primate temporal cortex can encode associative memory; however, whether memory formation involves area-wide reorganization of ensemble activity, which often accompanies rhythmicity, or just local microcircuit-level plasticity, remains elusive. Using high-density electrocorticography, we capture local-field potentials spanning the monkey temporal lobes, and show that the visual pair-association (PA) memory is encoded in spatial patterns of theta activity in areas TE, 36, and, partially, in the parahippocampal cortex, but not in the entorhinal cortex. The theta patterns elicited by learned paired associates are distinct between pairs, but similar within pairs. This pattern similarity, emerging through novel PA learning, allows a machine-learning decoder trained on theta patterns elicited by a particular visual item to correctly predict the identity of those elicited by its paired associate. Our results suggest that the formation and sharing of widespread cortical theta patterns via learning-induced reorganization are involved in the mechanisms of associative memory representation.

    DOI: 10.1038/ncomms11827

    Web of Science

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  • Alternating Zones Selective to Faces and Written Words in the Human Ventral Occipitotemporal Cortex 査読

    Takeshi Matsuo, Keisuke Kawasaki, Kensuke Kawai, Kei Majima, Hiroshi Masuda, Hiroatsu Murakami, Naoto Kunii, Yukiyasu Kamitani, Shigeki Kameyama, Nobuhito Saito, Isao Hasegawa

    CEREBRAL CORTEX   25 ( 5 )   1265 - 1277   2015年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:OXFORD UNIV PRESS INC  

    Recognition of faces and written words is associated with category-specific brain activation in the ventral occipitotemporal cortex (vOT). However, topological and functional relationships between face-selective and word-selective vOT regions remain unclear. In this study, we collected data from patients with intractable epilepsy who underwent high-density recording of surface field potentials in the vOT. "Faces" and "letterstrings" induced outstanding category-selective responses among the 24 visual categories tested, particularly in high-gamma band powers. Strikingly, within-hemispheric analysis revealed alternation of face-selective and letterstring-selective zones within the vOT. Two distinct face-selective zones located anterior and posterior portions of the mid-fusiform sulcus whereas letterstring-selective zones alternated between and outside of these 2 face-selective zones. Further, a classification analysis indicated that activity patterns of these zones mostly represent dedicated categories. Functional connectivity analysis using Granger causality indicated asymmetrically directed causal influences from face-selective to letterstring-selective regions. These results challenge the prevailing view that different categories are represented in distinct contiguous regions in the vOT.

    DOI: 10.1093/cercor/bht319

    Web of Science

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  • Simultaneous electroencephalographic and electrocorticographic measurements of brain activity in a monkey

    Koide, M, Saito, C, Tosaka, T, Hasegawa, I, Hori, J, Iijima, A

    4th Asian Conf. Eng. Edu.   2014年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Decoding visual object categories from temporal correlations of ECoG signals 査読

    Kei Majima, Takeshi Matsuo, Keisuke Kawasaki, Kensuke Kawai, Nokihito Saito, Isao Hasegawa, Yukiyasu Kamitani

    NEUROIMAGE   90   74 - 83   2014年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE  

    How visual object categories are represented in the brain is one of the key questions in neuroscience. Studies on low-level visual features have shown that relative timings or phases of neural activity between multiple brain locations encode information. However, whether such temporal patterns of neural activity are used in the representation of visual objects is unknown. Here, we examined whether and how visual object categories could be predicted (or decoded) from temporal patterns of electrocorticographic (ECoG) signals from the temporal cortex in five patients with epilepsy. We used temporal correlations between electrodes as input features, and compared the decoding performance with features defined by spectral power and phase from individual electrodes. While using power or phase alone, the decoding accuracy was significantly better than chance, correlations alone or those combined with power outperformed other features. Decoding performance with correlations was degraded by shuffling the order of trials of the same category in each electrode, indicating that the relative time series between electrodes in each trial is critical. Analysis using a sliding time window revealed that decoding performance with correlations began to rise earlier than that with power. This earlier increase in performance was replicated by a model using phase differences to encode categories. These results suggest that activity patterns arising from interactions between multiple neuronal units carry additional information on visual object categories. (C) 2013 The Authors. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.neuroimage.2013.12.020

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  • Super multi-channel recording systems with UWB wireless transmitter for BMI 査読

    Takafumi Suzuki, Hiroshi Ando, Takeshi Yoshida, Hirohito Sawahata, Keisuke Kawasaki, Isao Hasegawa, Kojiro Matsushita, Masayuki Hirata, Toshiki Yoshimine, Kenichi Takizawa

    2014 36TH ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE IEEE ENGINEERING IN MEDICINE AND BIOLOGY SOCIETY (EMBC)   2014   5208 - 5211   2014年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    In order to realize a low-invasive and high accuracy Brain-Machine Interface (BMI) system for clinical applications, a super multi-channel recording system was developed in which 4096 channels of Electrocorticogram (ECoG) signal can be amplified and transmitted to outside the body by using an Ultra Wide Band (UWB) wireless system. Also, a high density, flexible electrode array made by using a Parylene-C substrate was developed that is composed of units of 32-ch recording arrays. We have succeeded in an evaluation test of UWB wireless transmitting using a body phantom system.

    DOI: 10.1109/EMBC.2014.6944799

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  • Intensive and extensive recording of visual cortical activity by electrocorticography 査読

    Isao Hasegawa

    I-PERCEPTION   5 ( 4 )   430 - 430   2014年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:PION LTD  

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  • Simultaneous Recording of Single-Neuron Activities and Broad-Area Intracranial Electroencephalography: Electrode Design and Implantation Procedure 査読

    Takeshi Matsuo, Kensuke Kawai, Takeshi Uno, Naoto Kunii, Naohisa Miyakawa, Kenichi Usami, Keisuke Kawasaki, Isao Hasegawa, Nobuhito Saito

    NEUROSURGERY   73 ( 2 Suppl Operative )   146 - 154   2013年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:LIPPINCOTT WILLIAMS & WILKINS  

    BACKGROUND: There has been growing interest in clinical single-neuron recording to better understand epileptogenicity and brain function. It is crucial to compare this new information, single-neuronal activity, with that obtained from conventional intracranial electroencephalography during simultaneous recording. However, it is difficult to implant microwires and subdural electrodes during a single surgical operation because the stereotactic frame hampers flexible craniotomy.
    OBJECTIVE: To describe newly designed electrodes and surgical techniques for implanting them with subdural electrodes that enable simultaneous recording from hippocampal neurons and broad areas of the cortical surface.
    METHODS: We designed a depth electrode that does not protrude into the dura and pulsates naturally with the brain. The length and tract of the depth electrode were determined preoperatively between the lateral subiculum and the lateral surface of the temporal lobe. A frameless navigation system was used to insert the depth electrode. Surface grids and ventral strips were placed before and after the insertion of the depth electrodes, respectively. Finally, a microwire bundle was inserted into the lumen of the depth electrode. We evaluated the precision of implantation, the recording stability, and the recording rate with microwire electrodes.
    RESULTS: Depth-microwire electrodes were placed with a precision of 3.6 mm. The mean successful recording rate of single-or multiple-unit activity was 14.8%, which was maintained throughout the entire recording period.
    CONCLUSION: We achieved simultaneous implantation of microwires, depth electrodes, and broad-area subdural electrodes. Our method enabled simultaneous and stable recording of hippocampal single-neuron activities and multichannel intracranial electroencephalography.

    DOI: 10.1227/01.neu.0000430327.48387.e1

    Web of Science

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  • Representation and readout of object information in macaque higher visual cortex 査読

    Naohisa Miyakawa, Isao Hasegawa

    Brain and Nerve   65 ( 6 )   643 - 650   2013年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Electrocorticogram (ECoG) is an electrophysiological brain activity recording technique that has been widely revisited in recent years, not only for clinical monitoring, but also for prosthetic applications. However, the extent and limitations of the technique are poorly understood. Higher areas of human and macaque ventral visual cortices are known to have functional domain structures that are selective to certain categories, and population vectors that have been derived from visually evoked single-unit activity (SUA) recording in this region have been shown to form category clusters. How can visually evoked potentials recorded with ECoG from the same region be exploited to extract category information? To answer this question, the development of a simultaneous ECoG and SUA recording device by the modification of a previously reported flexible mesh ECoG probe with a microelectromechanical system has been promising (Toda et al., 2011). Indeed, Toda et al. conducted simultaneous recordings and reported that mesh ECoG signals exhibited comparable or better signal variabilities compared to conventional methods in the rat visual cortex. With this approach, we conducted intensive simultaneous ECoG and SUA recordings from the macaque anterior inferior temporal (IT) cortex. We compared how basic visual category and fine information is decoded from different recording modalities. Our preliminary results indicated that ECoG signals from the IT cortex may be a useful source for reading out certain levels of category information from visual input.

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  • Vergence eye movements signifying 3D depth perception from 2D movies 査読

    Atsuhiko Iijima, Seiji Komagata, Tohru Kiryu, Takehiko Bando, Isao Hasegawa

    DISPLAYS   33 ( 2 )   91 - 97   2012年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    A sensation of depth can arise from two-dimensional (2D) movies without any stereoscopic depth cue. Depth perception in three-dimensional (3D) space depends on the stability of stereoscopic gaze by vergence - coordinated movement of the two eyes in opposite directions - compensating the misalignment of the retinal images from the two eyes (i.e. binocular disparity) [1]. On the other hand, the oculomotor mechanisms that stabilize stereoscopic gaze and depth perception in 2D movie space remain unclear [2]. Here, we propose a hypothesis that vergence eye movements signifying 3D depth perception persist during prolonged 20 movie presentation without binocular disparity cues. By measuring eye positions while the subject viewed moving random-dot video stimuli, we show that sustained vergence is induced during 30-s exposure to radially expanding 2D optic flow. Moreover, a 2D video movie showing a passenger's view of a roller coaster induces continuously changing vergence. In the absence of binocular disparity cues, the pictorial depth information within a 50 x 50 gaze window and optic flow in the movie simultaneously and independently influence vergence. The pictorial gaze-area depth information affects vergence mainly in the virtual far space, whereas optic flow robustly affects vergence irrespective of the nearness. These findings demonstrate that vergence serves as a reliable marker signifying 3D depth perception from 2D movies, imposing critical constraints on creation of an effective and safe virtual reality. 0 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.displa.2011.11.001

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  • Feature Space Quantization for Data-Driven Search. 査読

    Nergis Tomen, Makoto Takemiya, Takeshi Matsuo, Isao Hasegawa, Yukiyasu Kamitani

    Second International Workshop on Pattern Recognition in NeuroImaging, PRNI 2012, London, United Kingdom, July 2-4, 2012   41 - 44   2012年

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE Computer Society  

    DOI: 10.1109/PRNI.2012.17

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  • Time-frequency domain analyses of the multi-channel electrocorticogram in the primary visual cortex of the hooded rat 査読

    Sawahata H, Toda H, Suzuki T, Hasegawa I

    Acta Medica et Biologica   58 ( 2 )   2011年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • LOCAL AND RETROGRADE GENE TRANSFER INTO PRIMATE NEURONAL PATHWAYS VIA ADENO-ASSOCIATED VIRUS SEROTYPE 8 AND 9 査読

    Y. Masamizu, T. Okada, K. Kawasaki, H. Ishibashi, S. Yuasa, S. Takeda, I. Hasegawa, K. Nakahara

    NEUROSCIENCE   193   249 - 258   2011年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:PERGAMON-ELSEVIER SCIENCE LTD  

    Viral vector-mediated gene transfer has become increasingly valuable for primate brain research, in particular for application of genetic methods (e.g. optogenetics) to study neuronal circuit functions. Neuronal cell tropisms and infection patterns are viable options for obtaining viral vector-mediated transgene delivery that is selective for particular neuronal pathways. For example, several types of viral vectors can infect axon terminals (retrograde infections), which enables targeted transgene delivery to neurons that directly project to a particular viral injection region. Although recent studies in rodents have demonstrated that adeno-associated virus serotype 8 (AAV8) and 9 (AAV9) efficiently transduce neurons, the tropisms and infection patterns remain poorly understood in primate brains. Here, we constructed recombinant AAV8 or AAV9, which expressed an enhanced green fluorescent protein (EGFP) gene driven by a ubiquitous promoter (AAV8-EGFP and AAV9-EGFP, respectively), and stereotaxically injected it into several brain regions in marmosets and macaque monkeys. Immunohistochemical analyses revealed almost exclusive colocalization of EGFP fluorescence via AAV9-mediated gene transfer with a neuron-specific marker, indicating endogenous neuronal tropism of AAV9, which was consistent with our previous results utilizing AAV8. Injections of either AAV8-EGFP or AAV9-EGFP into the marmoset striatum resulted in EGFP expression in local striatal neurons as a result of local infection, as well as expression in dopaminergic neurons of the substantia nigra via retrograde transport along nigrostriatal axonal projections. Retrograde infections were also observed in the frontal cortex and thalamus, which are known to have direct projections to the striatum. These local and retrograde gene transfers were further demonstrated in the geniculocortical pathway of the marmoset visual system. These findings indicate promising capabilities of AAV8 and AAV9 to deliver molecular tools into a range of primate neural systems in pathway-specific manners through their neuronal tropisms and infection patterns. (C) 2011 IBRO. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.neuroscience.2011.06.080

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  • Intrasulcal electrocorticography in macaque monkeys with minimally invasive neurosurgical protocols 査読

    Takeshi Matsuo, Keisuke Kawasaki, Takahiro Osada, Hirohito Sawahata, Takafumi Suzuki, Masahiro Shibata, Naohisa Miyakawa, Kiyoshi Nakahara, Atsuhiko Iijima, Noboru Sato, Kensuke Kawai, Nobuhito Saito, Isao Hasegawa

    Frontiers in Systems Neuroscience   5 ( 2011 )   34   2011年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Electrocorticography (ECoG), multichannel brain-surface recording and stimulation with probe electrode arrays, has become a potent methodology not only for clinical neurosurgery but also for basic neuroscience using animal models. The highly evolved primate's brain has deep cerebral sulci, and both gyral and intrasulcal cortical regions have been implicated in important functional processes. However, direct experimental access is typically limited to gyral regions, since placing probes into sulci is difficult without damaging the surrounding tissues. Here we describe a novel methodology for intrasulcal ECoG in macaque monkeys. We designed and fabricated ultra-thin flexible probes for macaques with micro-electro-mechanical systems (MEMS) technology. We developed minimally invasive operative protocols to implant the probes by introducing cutting edge devices for human neurosurgery. To evaluate the feasibility of intrasulcal ECoG, we conducted electrophysiological recording and stimulation experiments. First, we inserted parts of the Parylene-C-based probe into the superior temporal sulcus to compare visually evoked ECoG responses from the ventral bank of the sulcus with those from the surface of the inferior temporal cortex. Analyses of power spectral density and signal-to-noise ratio revealed that the quality of the ECoG signal was comparable inside and outside of the sulcus. Histological examination revealed no obvious physical damage in the implanted areas. Second, we placed a modified silicone ECoG probe into the central sulcus and also on the surface of the precentral gyrus for stimulation. Thresholds for muscle twitching were significantly lower during intrasulcal stimulation compared to gyral stimulation. These results demonstrate the feasibility of intrasulcal ECoG in macaques. The novel methodology proposed here opens up a new frontier in neuroscience research, enabling the direct measurement and manipulation of electrical activity in the whole brain. © 2011 Matsuo, Kawasaki, Osada, Sawahata, Suzuki, Shibata, Miyakawa, Nakahara, Iijima, Sato, Kawai, Saito and Hasegawa.

    DOI: 10.3389/fnsys.2011.00034

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  • Simultaneous recording of ECoG and intracortical neuronal activity using a flexible multichannel electrode-mesh in visual cortex 査読

    Haruo Toda, Takafumi Suzuki, Hirohito Sawahata, Kei Majima, Yukiyasu Kamitani, Isao Hasegawa

    NEUROIMAGE   54 ( 1 )   203 - 212   2011年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS INC ELSEVIER SCIENCE  

    Electrocorticogram (ECoG) is a well-balanced methodology for stably mapping brain surface local field potentials (LFPs) over a wide cortical region with high signal fidelity and minimal invasiveness to the brain tissue. To directly compare surface ECoG signals with intracortical neuronal activity immediately underneath, we fabricated a flexible multichannel electrode array with mesh-form structure using micro-electro-mechanical systems. A Parylene-C-based "electrode-mesh" for rats contained a 6 x 6 gold electrode array with 1-mm interval. Specifically, the probe had 800 x 800 mu m(2) fenestrae in interelectrode spaces, through which simultaneous penetration of microelectrode was capable. This electrode-mesh was placed acutely or chronically on the dural/pial surface of the visual cortex of Long Evans rats for up to 2 weeks. We obtained reliable trial-wise profiles of visually evoked ECoG signals through individual eye stimulation. Visually evoked ECoG signals from the electrode-mesh exhibited as well or larger signal amplitudes as intracortical LFPs and less across-trial variability than conventional silver-ball ECoG. Ocular selectivity of ECoG responses was correlated with that of intracortical spike/LFP activities. Moreover, single-trial ECoG signals carried sufficient information for predicting the stimulated eye with a correct performance approaching 90%, and the decoding was significantly generalized across sessions over 6 hours. Electrode impedance or signal quality did not obviously deteriorate for 2 weeks following implantation. These findings open up a methodology to directly explore ECoG signals with reference to intracortical neuronal sources and would provide a key to developing minimally invasive next-generation brain machine interfaces. (C) 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.neuroimage.2010.08.003

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  • Composition of double-articulated symbols for categorizing objects in macaque monkeys 査読

    Atsuhiko Iijima, Yuuya Hatano, Nobuyoshi Fujisawa, Isao Hasegawa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   71   E390 - E390   2011年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2011.07.1710

    Web of Science

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  • 3D映像視聴と自律神経 査読

    飯島淳彦, 小杉剛, 木竜徹, 長谷川功, 板東武彦

    自律神経   49 ( 3 )   208 - 210   2011年

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  • ストレス状態の推定に有効な瞳孔反応パラメータの探索 査読

    飯島淳彦, 小杉剛, 木竜徹, 松木広介, 長谷川功, 板東武彦

    生体医工学   49 ( 6 )   946 - 951   2011年

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  • Category decoding from macaque anterior inferotemporal cortex with simultaneous electrocorticogram and multi-channel unit recording 査読

    Naohisa Miyakawa, Kei Majima, Hirohito Sawahata, Keisuke Kawasaki, Takeshi Matsuo, Naoki Kotake, Takafumi Suzuki, Yukiyasu Kamitani, Isao Hasegawa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   71   E256 - E256   2011年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2011.07.1118

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  • P2-u04 Electrocorticographically distinguished multiple visual/auditory areas in rat temporal cortex with MEMS-based flexible electrode-meshes 査読

    Haruo Toda, Hirohito Sawahata, Takafumi Suzuki, Naoki Kotake, Masao Horie, Isao Hasegawa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   71   E204 - E204   2011年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2011.07.881

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  • Estimation of the intracortical LFPs from microECoGs based on spontaneous neuronal activities 査読

    Tomoya Sakatani, Hidenori Watanabe, Yukio Nishimura, Atsushi Nambu, Isao Hasegawa, Takafumi Suzuki, Masa-aki Sato, Mitsuo Kawato, Tadashi Isa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   71   E203 - E203   2011年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2011.07.877

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  • Intrasulcal ECoG approach to cortico-cortical connectivity using electrical stimulation-induced evoked potentials in macaques 査読

    Takahiro Osada, Antoine J. Molcard, Takeshi Matsuo, Keisuke Kawasaki, Yusuke Adachi, Kentaro Miyamoto, Tomomi Watanabe, Isao Hasegawa, Yasushi Miyashita

    NEUROSCIENCE RESEARCH   71   E97 - E97   2011年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2011.07.415

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  • Intrasulcal electrocorticography in macaque monkeys 査読

    Keisuke Kawasaki, Takeshi Matsuo, Takahiro Osada, Hirohito Sawahata, Takafumi Suzuki, Masahiro Shibata, Naohisa Miyakawa, Kiyoshi Nakahara, Noboru Sato, Kensuke Kawai, Nobuhito Saito, Isao Hasegawa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   71   E413 - E414   2011年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2011.07.1812

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  • Regional cerebral blood flow in patients with orally localized somatoform pain disorder: a single photon emission computed tomography study 査読

    Hiroyuki Karibe, Ryosuke Arakawa, Amane Tateno, Sunao Mizumura, Tomoo Okada, Takashi Ishii, Katsuo Oshima, Mitsuhiro Ohtsu, Isao Hasegawa, Yoshiro Okubo

    PSYCHIATRY AND CLINICAL NEUROSCIENCES   64 ( 5 )   476 - 482   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    Aim:
    Somatoform pain disorder is characterized by persistent and chronic pain at one or more sites without an associated general medical condition and in which psychological factors are thought to play a role. This study aimed to investigate the pathological features of somatoform pain disorder localized to the oral region by single photon emission computed tomography (SPECT).
    Methods:
    Ten patients (nine females and one male; average age 55.0 +/- 14.4 years) having somatoform pain disorder with oral symptoms participated. SPECT was performed using N-isopropyl-4-[123I] iodoamphetamine intravenous injections, and regional cerebral blood flow (rCBF) was assessed by three-dimensional stereotactic surface projections. We also selected 12 healthy individuals (seven females and five males; average age 61.8 +/- 13.2 years) to act as controls.
    Results:
    Both the patient and control groups showed no atrophy or infarction on CT or magnetic resonance imaging. The patient group showed higher rCBF in the subcortical area, especially in the thalamus and cingulate gyri, than the control group. In contrast, the patient group showed lower rCBF in the bilateral frontal and occipital lobes as well as in the left temporal lobe.
    Conclusions:
    These results suggest that the biological process involved in somatoform pain disorder of the oral region is characterized by changes in limbic and cortical functions. The finding that somatoform pain disorder with oral symptoms is associated with brain functional changes will help to develop treatment regimes for this disorder and clarify the underlying pathology.

    DOI: 10.1111/j.1440-1819.2010.02119.x

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  • Recording quality of a MEMS-based flexible electrode-mesh in vivo 査読

    Hirohito Sawahata, Takafumi Suzuki, Naoki Kotake, Kei Majima, Yukiyasu Kamitani, Haruo Toda, Isao Hasegawa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   68   E326 - E326   2010年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2010.07.1445

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  • Gene transfer into the primate central nervous system via antero- and retrograde infections by adeno-associated viruses 査読

    Yoshito Masamizu, Takashi Okada, Keisuke Kawasaki, Hidetoshi Ishibashi, Shin'ichi Takeda, Shigeki Yuasa, Isao Hasegawa, Kiyoshi Nakahara

    NEUROSCIENCE RESEARCH   68   E219 - E219   2010年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2010.07.2540

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  • Symbolization of object categories by macaque monkeys 査読

    Atsuhiko Iijima, Yuya Hatano, Nobuyoshi Fujisawa, Isao Hasegawa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   68   E180 - E180   2010年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2010.07.2370

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  • Neural decoding of visual object categories using temporal patterns of ECoG signals 査読

    Kei Majima, Takeshi Matsuo, Keisuke Kawasaki, Kensuke Kawai, Hiroshi Masuda, Naoto Kunii, Hiroatsu Murakami, Kyousuke Kamada, Shigeki Kameyama, Nobuhito Saito, Isao Hasegawa, Yukiyasu Kamitani

    NEUROSCIENCE RESEARCH   68   E381 - E382   2010年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2010.07.1690

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  • Estimation of the intracortical neuronal dynamics from the multi-channel ECoG signals 査読

    Tomoya Sakatani, Hidenori Watanabe, Morio Togawa, Masatoshi Yoshida, Isao Hasegawa, Takafumi Suzuki, Masa-aki Sato, Mitsuo Kawato, Tadashi Isa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   68   E326 - E326   2010年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2010.07.1446

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  • Regression of forearm reach and grasp movement trajectories using intracortical local field potentials and electrocorticogram signals in monkey primary motor cortex 査読

    Hidenori Watanabe, Okito Yamashita, Hirohito Sawahata, Tomoya Sakatani, Morio Togawa, Masatoshi Yashida, Haruo Toda, Masa-aki Sato, Isao Hasegawa, Takafumi Suzuki, Mitsuo Kawato, Tadashi Isa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   68   E83 - E83   2010年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2010.07.132

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  • Electrocorticographic mapping of human ventral visual areas 査読

    Takeshi Matsuo, Keisuke Kawasaki, Kensuke Kawai, Hiroshi Masuda, Naoto Kunii, Hiroatu Murakami, Kei Majima, Kyousuke Kamada, Yukiyasu Kamitani, Shigeki Kameyama, Nobuhito Saito, Isao Hasegawa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   68   E99 - E99   2010年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2010.07.202

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  • Simultaneous recording of high-density electrocorticogram and intracortical activity using MEMS-fabricated electrode array 査読

    Haruo Toda, Hirohito Sawahata, Takafumi Suzuki, Kei Majima, Yukiyasu Kamitani, Isao Hasegawa

    JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES   60   S204 - S204   2010年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:SPRINGER TOKYO  

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  • PUPILLARY LIGHT REFLEXES TO COLOR STIMULI IN RATS USING A NEWLY DEVELOPED VIDEO PUPILOMETER WITH A DIFFUSE ILLUMINATION SYSTEM 査読

    Atsuhiko Iijima, Munetaka Haida, Shigehisa Iida, Shigeaki Sonoda, Isao Hasegawa

    JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES   59   200 - 200   2009年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:SPRINGER TOKYO  

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  • Multi-channel recording of the electrocorticogram in anesthetized rats with parylene electrode arrays 査読

    Hidenori Watanabe, Tomoya Sakatani, Morio Togawa, Masatoshi Yoshida, Tadashi Isa, Isao Hasegawa, Takafumi Suzuki

    NEUROSCIENCE RESEARCH   65   S181 - S181   2009年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2009.09.967

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  • Mesh electrode arrays applied to record visual cortical activities in hooded rats 査読

    Hirohito Sawahata, Haruo Toda, Takafumi Suzuki, Isao Hasegawa

    NEUROSCIENCE RESEARCH   65   S60 - S61   2009年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    DOI: 10.1016/j.neures.2009.09.170

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  • Cerebral blood flow and autonomic responses during visually induced motion sickness 査読

    Atsuhiko Iijima, Kazuhiko Ukai, Tohru Kiryu, Haruo Toda, Isao Hasegawa, Takehiko Bando

    NEUROSCIENCE RESEARCH   61   S176 - S176   2008年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

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  • Long-term remission of cyclic Cushing's disease that was diagnosed and treated surgically in non-active phase 査読

    Shuichiro Asano, Hikaru Ooka, Ryo Okazakf, Toshio Fshlkawa, HiRomi Ochiai, Michi Nakashima, Fuyuaki Ide, Isao Hasegawa, Satoru Miyawaki, Hiroshi Nakaguchf, Mineko Murakamf, Yoshio Ogino, Koji Takano, Akira Matsu-No

    ENDOCRINE JOURNAL   54 ( 3 )   407 - 412   2007年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN ENDOCRINE SOC  

    Cyclic Cushing's disease is a rare clinical entity that is defined as a periodic excessive production of adrenocorticotropic hormone (ACTH) and cortisol. Only 42 cases with cyclic Cushing's disease have been reported in the literature. The diagnosis is very difficult because of the fluctuating secretion of ACTH and cortisol. We report a 78-year-old woman with a pituitary adenoma presenting with cyclic Cushing's disease. In the present case, several interesting issues are pointed out: 1) MRI study detected the presence of an adenoma and selective venous sampling in the cavernous sinus disclosed the hypersecretion of ACTH from a pituitary adenoma. These neuroimaging and endocrinological studies were helpful for the diagnosis, even in the remission phase. 2) The disease was in the long-term remission phase after transsphenoidal Surgery despite the high recurrence rate in this clinical entity, although it recurred four years later. Even in the remission phase of cyclic Cushing's disease, meticulous endocrinological and neuroimaging examinations can reveal the presence of a pituitary adenoma, which should be treated surgically.

    DOI: 10.1507/endocrj.K06-218

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  • Prefrontal neuronal activity encodes spatial target representations sequentially updated after nonspatial target-shift cues 査読

    T Fukushima, Hasegawa, I, Y Miyashita

    JOURNAL OF NEUROPHYSIOLOGY   91 ( 3 )   1367 - 1380   2004年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER PHYSIOLOGICAL SOC  

    We examined prefrontal neuronal activity while monkeys performed a sequential target-shift task, in which, after a positional cue indicated the initial saccade target among 8 peripheral positions, the monkeys were required to internally shift the target by one position on every flash of a target-shift cue. The target-shift cue appeared in the center 0 to 3 times within a single trial and was always the same in shape, size, and color. We found selective neuronal activity related to the target position: when the target-shift cue implied the target shift to particular peripheral positions, neurons exhibited early-dominant and late-dominant activity during the following delay period. The early-dominant target-selective activity emerged early in the delay just after the presentation of the target-shift cue, whereas the late-dominant activity gradually built up toward the end of the delay. Because the target-shift cue was not related to any specific target location, the early-dominant target-selective activity could not be a mere visual response to the target-shift cue. We suggest that the early-dominant activity reflects the transitory representation for the saccade target that was triggered by the nonspatial target-shift cue, whereas the late-dominant activity reflects the target representation in the spatial working memory or the preparatory set for the possible impending saccade, being repeatedly updated during sequential target shifts.

    DOI: 10.1152/jn.00306.2003

    Web of Science

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  • Functional magnetic resonance imaging of macaque monkeys performing visually guided saccade tasks: Comparison of cortical eye fields with humans 査読

    M Koyama, Hasegawa, I, T Osada, Y Adachi, K Nakahara, Y Miyashita

    NEURON   41 ( 5 )   795 - 807   2004年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:CELL PRESS  

    The frontal and parietal eye fields serve as functional landmarks of the primate brain, although their correspondences between humans and macaque monkeys remain unclear. We conducted fMRI at 4.7 T in monkeys performing visually-guided saccade tasks and compared brain activations with those in humans using identical paradigms. Among multiple parietal activations, the dorsal lateral intraparietal area in monkeys and an area in the posterior superior parietal lobule in humans exhibited the highest selectivity to saccade directions. In the frontal cortex, the selectivity was highest at the junction of the precentral and superior frontal sulci in humans and in the frontal eye field (FEF) in monkeys. BOLD activation peaks were also found in premotor areas (BA6) in monkeys, which suggests that the apparent discrepancy in location between putative human FEF (BA6, suggested by imaging studies) and monkey FEF (BA8, identified by microstimulation studies) partly arose from methodological differences.

    DOI: 10.1016/S0896-6273(04)00047-9

    Web of Science

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  • Categorizing the world: expert neurons look into key features 査読

    Hasegawa, I, Y Miyashita

    NATURE NEUROSCIENCE   5 ( 2 )   90 - 91   2002年2月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:NATURE AMERICA INC  

    In a Nature paper, Sigala and Logothetis record from infero- temporal cortex after monkeys learn a categorization task, and find increased sensitivity to features critical for the task.

    DOI: 10.1038/nn0202-90

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  • Neural mechanisms of memory retrieval: Role of the prefrontal cortex 査読

    Hasegawa, I

    REVIEWS IN THE NEUROSCIENCES   11 ( 2-3 )   113 - 125   2000年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:FREUND & PETTMAN PUBLISHERS  

    In the primate brain, long-term memory is stored in the neocortical association area which is also engaged in sensory perception. The coded representation of memory is retrieved via interactions of hierarchically different cortical areas along bottom-up and top-down anatomical connections. The functional significance of the fronto-cortical top-down neuronal projections has been relevantly assessed in a new experimental paradigm using posterior-split-brain monkeys, When the splenium of the corpus callosum and the anterior commissure were selectively split, the bottom-up visual signal originating from the unilateral striate cortex could not reach the contralateral visual cortical areas. In this preparation, long-term memory acquired through visual stimulus-stimulus association learning was prevented from transferring across hemispheres, Nonetheless, following the presentation of a visual cue to one hemisphere, the prefrontal cortex could instruct the contralateral hemisphere to retrieve: the correct stimulus specified by the cue. These results support the hypothesis that the prefrontal cortex can regulate memory recall in the absence of bottom-up sensory input, In humans, functional neuroimaging studies have revealed activation of a distributed neural network, including the prefrontal cortex, during memory retrieval tasks, Thus, the prefrontal cortex is consistently involved in retrieval of long-term memory in primates.

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  • Memory retrieval under the control of the prefrontal cortex 査読

    Hasegawa, I, T Hayashi, Y Miyashita

    ANNALS OF MEDICINE   31 ( 6 )   380 - 387   1999年12月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ROYAL SOC MEDICINE PRESS LTD  

    Memory retrieval is a process wherein a distributed neural network reactivates the brain's representation of past experiences. Sensory long-term memory is represented among: a population of neurones in the modality-specific posterior association cortex. The coded representation of memory earn be retrieved by interactions of hierarchically different cortical areas along bottom-up and top-down anatomical connections. We examined the function of the prefrontal cortex in memory retrieval by two different approaches. Firstly, a meta-analysis of brain imaging studies revealed that the prefrontal cortex is reliably activated by memory retrieval in humans. Secondly, in order to determine the causal relationship between the prefrontal activations and memory retrieval, we designed a new experimental paradigm using posterior-split-brain monkeys. Following section of the splenium of the corpus callosum and the anterior commissure, visual stimulus-stimulus association learning within one hemisphere did nor transfer to the other. Nevertheless, when a visual cue was presented to one hemisphere, the prefrontal cortex could instruct the contralateral hemisphere to retrieve the correct stimulus specified by the cue. These findings suggest that the prefrontal cortex can regulate the recall of long-term memory in the absence of bottom-up sensory inputs.

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  • Top-down signal from prefrontal cortex in executive control of memory retrieval 査読

    H Tomita, M Ohbayashi, K Nakahara, Hasegawa, I, Y Miyashita

    NATURE   401 ( 6754 )   699 - 703   1999年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:MACMILLAN MAGAZINES LTD  

    Knowledge or experience is voluntarily recalled from memory by reactivation of the neural representations in the cerebral association cortex(1-4). In inferior temporal cortex, which serves as the storehouse of visual long-term memory(5-8), activation of mnemonic engrams through electric stimulation results in imagery recall in humans(9), and neurons can be dynamically activated by the necessity for memory recall in monkeys(10,11). Neuropsychological studies(12) and previous split-brain experiments(13) predicted that prefrontal cortex exerts executive control upon inferior temporal cortex in memory retrieval; however, no neuronal correlate of this process has ever been detected. Here we show evidence of the top-down signal from prefrontal cortex. In the absence of bottom-up visual inputs, single inferior temporal neurons were activated by the top-down signal, which conveyed information on semantic categorization imposed by visual stimulus-stimulus association. Behavioural performance was severely impaired with loss of the top-down signal. Control experiments confirmed that the signal was transmitted not through a subcortical but through a frontotemporal cortical pathway. Thus, feedback projections from prefrontal cortex to the posterior association cortex(2,3,14) appear to serve the executive control of voluntary recall.

    DOI: 10.1038/44372

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  • Mapping of somatosensory cortices with functional magnetic resonance imaging in anaesthetized macaque monkeys 査読

    HAYASHI T, KONISHI S, HASEGAWA I

    EUROPEAN JOURNAL OF NEUROSCIENCE   11 ( 12 )   4451 - 4456   1999年

  • Callosal window between prefrontal cortices: Cognitive interaction to retrieve long-term memory 査読

    Hasegawa, I, T Fukushima, T Ihara, Y Miyashita

    SCIENCE   281 ( 5378 )   814 - 818   1998年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER ASSOC ADVANCEMENT SCIENCE  

    A perceptual image can be recalled from memory without sensory stimulation. However, the neural origin of memory retrieval remains unsettled. To examine whether memory retrieval can be regulated by top-down processes originating from the prefrontal cortex, a visual associative memory task was introduced into the partial split-brain paradigm in monkeys. Long-term memory acquired through stimulus-stimulus association did not transfer via the anterior corpus callosum, a key part interconnecting prefrontal cortices. Nonetheless, when a visual cue was presented to one hemisphere, the anterior callosum could instruct the other hemisphere to retrieve the correct stimulus specified by the cue. Thus, although visual Long-term memory is stored in the temporal cortex, memory retrieval is under the executive control of the prefrontal cortex.

    DOI: 10.1126/science.281.5378.814

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  • Consolidation of visual associative long-term memory in the temporal cortex of primates 査読

    Y Miyashita, M Kameyama, Hasegawa, I, L Fukushima

    NEUROBIOLOGY OF LEARNING AND MEMORY   70 ( 1-2 )   197 - 211   1998年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ACADEMIC PRESS INC  

    Neuropsychological theories have proposed a critical role for the interaction between the medial temporal lobe and the neocortex in the formation of long-term memory for facts and events, which has often been tested by learning of a series of paired words or figures in humans. We have examined neural mechanisms underlying the memory "consolidation" process by single-unit recording and molecular biological methods in an animal model of a visual pair-association task in monkeys. In our previous studies, we found that long-term associative representations of visual objects are acquired through learning in the neural network of the anterior inferior temporal (IT) cortex. In this article, we propose the hypothesis that limbic neurons undergo rapid modification of synaptic connectivity and provide backward signals that guide the reorganization of neocortical neural circuits. Two experiments tested this hypothesis: (1) we examined the role of the backward connections from the medial temporal lobe to the IT cortex by injecting ibotenic acid into the entorhinal and perirhinal cortices, which provided massive backward projections ipsilaterally to the IT cortex. We found that the limbic lesion disrupted the associative code of the IT neurons between the paired associates, without impairing the visual response to each stimulus. (2) We then tested the first half of this hypothesis by detecting the expression of immediate-early genes in the monkey temporal cortex. We found specific expression of zif268 during the learning of a new set of paired associates in the pair-association task, most intensively in area 36 of the perirhinal cortex. All these results with the visual pair-association task support our hypothesis and demonstrate that the consolidation process, which was first proposed on the basis of clinico-psychological evidence, can now be examined in primates using neurophysiolocical and molecular biological approaches. (C) 1998 Academic Press.

    DOI: 10.1006/nlme.1998.3848

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  • Neural organization of memory 査読

    Hasegawa, I, Y Miyashita

    JAPANESE JOURNAL OF NEUROPSYCHOPHARMACOLOGY   19 ( 12 )   1103 - 1109   1997年12月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SEIWA SHOTEN PUBL LTD  

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MISC

  • マカクザルにおける心の理論の検討および内側前頭前野の不活性化によるその関連性について

    林 剛丞, 江川 純, 川崎 圭祐, 秋川 諒太, 長谷川 功, 飯島 淳彦, 染矢 俊幸

    精神神経学雑誌   ( 2019特別号 )   S603 - S603   2019年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本精神神経学会  

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  • 皮質脳波法による視覚・記憶の脳情報解読

    長谷川 功

    日本生理学雑誌   80 ( 1 )   6 - 6   2018年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本生理学会  

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  • イメージを生む脳のはたらき‐機能局在論を超えて

    長谷川功

    神経心理学   34 ( 3 )   184‐189(J‐STAGE)   2018年

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  • 【ブレインマシンインターフェース】 視覚系のブレインデコーディング 皮質脳波(ECoG)信号を用いた脳内イメージ情報のデコーディング

    谷川 久, 武井 廉, 長谷川 功

    Clinical Neuroscience   34 ( 2 )   193 - 196   2016年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(株)中外医学社  

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  • Decoding recalled color imagery using ECoG signals in macaque inferior temporal and prefrontal cortices

    TANIGAWA Hisashi, TAKEI Ren, MAJIMA Kei, KAWASAKI Keisuke, SAWAHATA Hiroto, NAKAHARA Kiyoshi, SUZUKI Takafumi, KAMIYA Yukiyasu, HASEGAWA Isao

    日本神経回路学会全国大会講演論文集   25th   103   2015年9月

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    記述言語:英語  

    J-GLOBAL

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  • Development of ECoG based multi-channel recording BMI system using UWB wireless communications

    ANDO Hiroshi, TAKIZAWA Kenichi, YOSHIDA Takeshi, SAWAHATA Hirohito, KAWASAKI Keisuke, HASEGAWA Isao, MATSUSHITA Kojiro, HIRATA Masayuki, YOSHIMINE Toshiki, SUZUKI Takafumi

    日本生体医工学会大会プログラム・論文集(CD-ROM)   53rd   ROMBUNNO.SY3-03-6   2014年

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    記述言語:英語  

    J-GLOBAL

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  • 皮質脳波法による脳情報の計測

    長谷川 功

    電子情報通信学会技術研究報告(MEとバイオサイバネティックス)   113 ( 222 )   73 - 75   2013年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)電子情報通信学会  

    わたしたちは脳の表面に「網をかける」ように張りめぐらせて局所フィールド電位を多点記録する柔軟なメッシュ型の皮質脳波電極を設計し、さらにラットやマカクザルの動物モデルで、微小電極法との比較において、高密度のメッシュ型電極によって得られる信号の記録特性を検証する系を開発しました。マカクザルでは、メッシュ型電極を脳表のみならず脳溝に広範囲留置することも可能となりました。これらの手法を用いてマカクザル下側頭葉の神経活動を計測し、視覚刺激のカテゴリーを解読する技術が、次世代の脳と機械のインターフェイス(ブレイン・マシン・インターフェイス)の構築につながることが期待されます。(著者抄録)

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  • 【見せる・仕分ける-脳機能解析の新手法】マカクザル大脳皮質高次視覚野における物体カテゴリー情報の分散表現と解読

    宮川 尚久, 長谷川 功

    BRAIN and NERVE: 神経研究の進歩   65 ( 6 )   643 - 650   2013年6月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(株)医学書院  

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  • 皮質脳波による大脳視覚イメージの復号化

    長谷川 功

    新潟医学会雑誌   127 ( 3 )   127 - 132   2013年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:新潟医学会  

    過去半世紀にわたり、金属微小電極による細胞外記録法は、中枢神経系機能の電気生理学的研究の王道であった。神経回路の素子である個々のニューロンの出力様式を明らかにすることにより、脳の情報処理の特徴や局所の機能構築が次々と解明されてきた。しかし、微小電極法は定点観測に過ぎない。個々のニューロンがどんな刺激に反応するかは調べられるが、逆にある刺激によって活性化されるニューロン集団の全体像を推測したり、広範囲の大脳ネットワークにおける興奮伝播の動態をミリ秒単位で可視化したりすることは難しい。この問題に対する有力なアプローチとして皮質脳波(Electrocorticogram:ECoG)法がある。ECoG法は、柔軟な電極アレイを脳に刺入せず、表面に置いただけで直接電気刺激/記録する臨床由来の手法である。近年、実験神経科学において極間距離1mm〜数mmの微小ECoGアレイを用いて局所フィールド電位(local field potential、LFP)を低侵襲的に記録しようとする機運が高まっている。わたしたちは、脳の表面に「網をかける」ように張りめぐらせられる柔軟な微小ECoG電極をマイクロマシン技術の応用により開発した。このECoGメッシュ法を用いたラットおよびマカクザルの動物モデル実験から、ヒト臨床研究までECoG法を軸に多元的に実験研究を進めている。まずECoGメッシュ法と微小電極法とを同一個体で同時記録する実験系を開発した。これにより、ECoGメッシュ法により得られる信号記録特性を微小電極法と直接比較しながら、技術的フィージビリティーが検証された。次にECoG電極をマカクザル大脳の脳表と脳溝に広範囲に留置する手術法を開発した。ヒトやサルなどの霊長類における物体視の高次中枢である下側頭葉からECoG記録を進め、物の形や視覚的イメージに選択的な神経活動が観測できることが明らかになりつつある。(著者抄録)

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  • 次世代のてんかん発作モニタリング,脳機能評価を目指して

    松尾健, 川合謙介, 宇野健志, 國井尚人, 川嵜圭祐, 宮川尚久, 長谷川功, 斉藤延人

    日本てんかん外科学会プログラム・抄録集   36th   50   2012年12月

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    記述言語:日本語  

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  • 皮質脳波法による視覚情報の解読

    長谷川功

    Jpn J Rehabil Med   49 ( 10 )   720 - 725   2012年10月

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    記述言語:日本語  

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  • Brain-Machine Interface(BMI)でImpairmentに切り込む 皮質脳波法による視覚情報の解読

    長谷川 功

    The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine   49 ( 10 )   720 - 725   2012年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本リハビリテーション医学会  

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  • サル下側頭葉皮質の動きの処理について

    中島 啓, 川嵜 圭祐, 澤畑 博人, 鈴木 隆文, 長谷川 功

    Vision   24 ( 3 )   119 - 119   2012年7月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本視覚学会  

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  • ニホンザルにおける複合図形の分節化とカテゴリーの汎化

    飯島 淳彦, 岩田 裕, 畠野 雄也, 藤澤 信義, 長谷川 功

    霊長類研究 Supplement   28 ( 0 )   2012年

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    出版者・発行元:日本霊長類学会  

    目的<br>ニホンザルにおいて2要素の組み合わせからなる複合図形と物体との関係を学習させ,それに基づいて複合図形の分解ができるかを調査した.また,物体のカテゴリー化を要素図形による複合図形の組み立てタスクによって回答できるかについても調査した.<br><br>方法<br>2頭のニホンザル(<i>Macaca fuscata</i>)に6組の複合図形と物体との関係を学習させた(Paired Association Training:PA).複合図形は物体とは無関係の6つの要素図形の中の2つで構成した.PAを十分に学習したのち,物体をcueとして呈示し,choiceで複合図形そのものではなく要素図形を4つ呈示し,正しい2つを選択させるテストを行った(Articulation Test:AT).更に,6組の複合図形-物体に対して,物体と同一カテゴリーの図形を順次加え,一組に7種類の図形を用いてカテゴリーを形成し,そのカテゴリーが汎化するかを,probe test としてtrial unique刺激を用いてATで検証した.<br>結果<br>PAを十分に学習した後のATのfirst trialは,2頭の平均正答率が62.3%で,16.7%のchance levelに比べて有意に正答を示した.また,trial unique刺激を用いてカテゴリーの汎化力を調べた結果,Probe trial(p =3.2*10^-15, binominal test),Prototype trial(p =1.6*10^-14)でともにchance levelの16.7%を有意に上回る成績だった.<br>考察・結論ニホンザルにおいて,基本セットの学習を行えば,それをもとに要素図形から複合図形を構成できることが分かった.これはcueとして与えられた物体画像を見ることが,対応する複合図形を見なくてもそれを想起させ,そのイメージを基に複合図形を構成したと考えられる.カテゴリーの汎化と合わせて,個々には意味を持たない図形要素の組み合わせから,意味のある図形を作り出す能力がニホンザルに存在すると考えられる.

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  • BMIでImpairmentに切り込む 皮質脳波法による視覚認知情報の解読とBrain-machine interfaceへの応用

    長谷川 功

    The Japanese Journal of Rehabilitation Medicine   48 ( Suppl. )   S156 - S156   2011年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本リハビリテーション医学会  

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  • ここまで進んだ日本のブレイン・マシン・インタフェース(BMI)研究 大脳視覚連合野の皮質脳波から物体視の脳情報を読み解くBMI

    長谷川 功

    臨床神経生理学   39 ( 5 )   337 - 337   2011年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本臨床神経生理学会  

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  • てんかん術前モニタリングにおける単一ニューロン記録電極の開発と皮質脳波同時記録の試み

    川合 謙介, 松尾 健, 宇佐美 憲一, 國井 尚人, 宮川 尚久, 長谷川 功, 齊藤 延人

    てんかん研究   29 ( 2 )   335 - 335   2011年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本てんかん学会  

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  • 3D映像視聴による自律神経系への影響

    飯島 淳彦, 小杉 剛, 木竜 徹, 長谷川 功, 板東 武彦

    自律神経 = The Autonomic nervous system   48 ( 3 )   208 - 210   2011年6月

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    記述言語:日本語  

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  • 皮質脳波を用いた側頭葉視覚領野の機能マッピング(Electrocorticographic mapping of human ventral visual areas)

    松尾 健, 川嵜 圭祐, 川合 謙介, 増田 浩, 國井 尚人, 村上 博淳, 間島 慶, 鎌田 恭輔, 神谷 之康, 亀山 茂樹, 齋藤 延人, 長谷川 功

    神経化学   49 ( 2-3 )   508 - 508   2010年8月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:日本神経化学会  

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  • 皮質脳波の時間的パターンを用いた視覚物体カテゴリーのデコーディング(Neural decoding of visual object categories using temporal patterns of ECoG signals)

    間島 慶, 松尾 健, 川嵜 圭祐, 川合 謙介, 増田 浩, 國井 尚人, 村上 博淳, 鎌田 恭輔, 亀山 茂樹, 斉藤 延人, 長谷川 功, 神谷 之康

    神経化学   49 ( 2-3 )   724 - 724   2010年8月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:日本神経化学会  

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  • 頭部固定の有無がビデオ方式による視線位置計測に与える影響

    木竜 雄一郎, 飯島 淳彦, 川嵜 圭祐, 宮川 尚久, 前田 義信, 長谷川 功

    電子情報通信学会技術研究報告(MEとバイオサイバネティックス)   109 ( 194 )   19 - 22   2009年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)電子情報通信学会  

    我々は実験動物に対する侵襲を低減し、頭部非固定による行動実験の実現を目指している。本研究では、松田ら(BPES2000他)が過去に開発した高速楕円近似アルゴリズムによるビデオ眼球運動解析システムを利用して、ヒトの眼球運動を頭部固定した場合及び頭部非固定の場合で計測をした。また、ニホンザルの頭部非固定での眼球運動の計測を試みた。それぞれの方法から得られたビデオ画像より瞳孔が検出される確度を検証し、頭部非固定の動物でビデオ方式による視線位置計測が可能か否か検討した。(著者抄録)

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  • 大脳視覚連合野の神経活動と視覚刺激選択意思の相関

    長谷川功, 戸田春男

    豊田研究報告   ( 62 )   191 - 195   2009年5月

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    出版者・発行元:豊田理化学研究所  

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  • 記憶を貯える脳,活かす脳

    長谷川功

    新潟医学会雑誌   122 ( 12 )   663 - 668   2008年12月

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    出版者・発行元:新潟医学会  

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  • 視覚性運動の認知に伴う瞳孔反応と輻輳眼球運動の関係

    飯島 淳彦, 鵜飼 一彦, 辻村 誠一, 鳥居 正人, 平本 翔太, 長谷川 功, 板東 武彦

    神経眼科   25 ( 増補1 )   100 - 100   2008年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本神経眼科学会  

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  • 先端巨大症に対するoctreotide療法 GH産生下垂体腺腫におけるオクトレオチドによるGHの低下率に関与する因子に関する多変量解析

    松野彰, 中島美智, 高野幸路, 高野順子, 水谷晃子, 長村義之, 竹井麻生, 田原重志, 寺本明, 山田正俊, 山崎一人, 石田康生, 宮脇哲, 井出冬章, 田中純一, 浅野修一郎, 長谷川功, 中口博, 村上峰子

    ホルモンと臨床   56   46 - 50   2008年2月

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    記述言語:日本語  

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  • 術中運動誘発電位モニタによる安全な手術

    浅野修一郎, 鈴木一郎, 森田明夫, 川原信隆, 中込忠好, 藤巻高光, 古屋一英, 原徹男, 羽井佐利彦, 宮脇哲, 長谷川功, 中口博, 田中純一, 村上峰子, 松野彰

    日本脳神経外科学会総会抄録集(CD-ROM)   66th   2K-P18-2-10 - P18   2007年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本脳神経外科学会  

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  • P1-22 痙攣発作にて救急入院が必要であった症例の傾向 : 当院2006年の経験(病因2,一般演題(ポスター),てんかん制圧:新たなステージに向けて,第41回日本てんかん学会)

    浅野修一郎, 宮脇哲, 長谷川功, 中口博, 村上峰子, 松野彰

    てんかん研究   25 ( 3 )   2007年9月

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    出版者・発行元:日本てんかん学会  

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  • GHRH‐GH同時産生下垂体腺腫に対する,オクトレオチドLARとカベルゴリンによる併用療法の効用

    松野彰, 片上秀喜, 中島美智, 井出冬章, 宮脇哲, 浅野修一郎, 長谷川功, 中口博, 村上峰子, 寺本明, 長村義之

    日本間脳下垂体腫よう学会プログラム・抄録集   17th   79   2007年

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    記述言語:日本語  

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  • GH産生下垂体腺腫におけるオクトレオチドによるGHの低下率は何に相関するか

    中島美智, 水谷晃子, 竹井麻生, 高野幸路, 長村義之, 寺本明, 宮脇哲, 浅野修一郎, 長谷川功, 中口博, 村上峰子, 松野彰

    日本間脳下垂体腫よう学会プログラム・抄録集   17th   91   2007年

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    記述言語:日本語  

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  • GH産生下垂体腺腫におけるoctreotideに対する反応性に関するKi‐67,gsp mutation,SSTRの多変量解析

    松野彰, 中島美智, 水谷晃子, 長村義之, 高野幸路, 高野順子, 竹井麻生, 田原重志, 寺本明, 井出冬章, 宮脇哲, 浅野修一郎, 長谷川功, 田中純一, 中口博, 村上峰子

    日本脳神経外科学会総会抄録集(CD-ROM)   66th   3K-P50-1-6   2007年

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    記述言語:日本語  

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  • 運動誘発電位モニタリングによる手術支援

    浅野修一郎, 鈴木一郎, 森田明夫, 川原信隆, 原徹男, 羽井佐利彦, 中込忠好, 村上秀喜, 宮脇哲, 中島美智, 長谷川功, 中口博, 松野彰

    日本脳神経外科学会総会抄録集(CD-ROM)   65th   1P-046   2006年

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    記述言語:日本語  

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  • サル前頭前野の反応抑制活動のマッピング 事象関連機能的磁気共鳴画像法を用いた計測

    森田 将史, 林 俊宏, 中原 潔, 小山 実, 長谷川 功, 宮下 保司

    神経化学   40 ( 2-3 )   327 - 327   2001年9月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本神経化学会  

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  • Event-related functional magnetic resonance imaging in awake macaque monkey performing oculomotor tasks. 査読

    Hasegawa, I, Koyama, M, Nakahara, K, Morita, M, Hayashi, T, Fukushima, Y, Miyashita, Y

    Society for Neuroscience Abstract   27   345.12   2001年

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  • An event-related fMRI study of go/no-go task in macaque monkeys. 査読

    Morita, M, Hayashi, T, Nakahara, K, Koyama, M, Hasegawa, I, Miyashita, Y

    Society for Neuroscience Abstract   27   345.11   2001年

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  • Nogo dominant activity in monkey prefrontal cortex: an event-related fMRI study. 査読

    Morita, M, Hayashi, T, Nakahara, K, Koyama, M, Hasegawa, I, Miyashita, Y

    Neuroscience Research   25   S97   2001年

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  • マカク猿における機能的磁気共鳴撮像による体性感覚皮質のマッピング

    Hayashi Toshihiro, Konishi Seiki, Hasegawa Isao, Miyashita Yasushi

    Neuroscience Research   ( Suppl.23 )   S296 - S296   1999年7月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:エルゼビア・ジャパン(株)  

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  • Interhemispheric transfer between prefrontal cortices: cognitive interaction for retrieval of long-term memory.

    Hasegawa, I, Fukushima, T, Ihara, T, Hayashi, T, Miyashita, Y

    Society for Neuroscience Abstract   24   1688   1998年

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講演・口頭発表等

  • fMRIを用いた文字から文への構造化プロセスに関わる脳領域の探索

    渡邊諒太, 飯島淳彦, 中原潔, 白水洋史, 福多真央, 足立雄哉, 長谷川功

    生体医工学シンポジウム2018  2018年9月 

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  • 自己に関わる出来事の原因判断行動を検出するマカクザル実験パラダイム

    田村滉樹, 足立雄哉, 阿部湧, 飯島淳彦, 長谷川功

    生体医工学シンポジウム2018  2018年9月 

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  • Time-frequency representation of the responses for animate and inanimate objects in inferior temporal and medial dorsal prefrontal cortex

    Naohiro Okita, Keisuke Kawasaki, Yoshimichi Takahashi, Takeshi Matsuo, Takafumi Suzuki, Isao Hasegawa

    第41回日本神経科学大会  2018年7月 

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  • Anticipating of other's behavior on the basis of understanding other's false beliefs in rhesus monkeys (Macaca fuscata)

    第41回日本神経科学大会  2018年7月 

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  • Neural activity during spelling the names of objects in the macaque prefrontal cortex

    Nanxi Liu, Kento Ohashi, Keisuke Kawasaki, Takafumi Suzuki, Takeshi Matsuo, Atsuhiko Iijima, Isao Hasegawa

    第41回日本神経科学大会  2018年7月 

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  • 医工連携による高密度皮質脳波の可能性―基礎実験での検証

    松尾健, 川嵜圭佑, 鈴木隆文, 長谷川功

    日本てんかん外科学会プログラム・抄録集  2018年 

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    記述言語:日本語  

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  • Elucidating the role of the macaque lateral prefrontal cortex for the value-based decision making using the decoded neurofeeback

    Tanaka S, Kawasaki K, Hasegawa I, Suzuki T, Kawato M, Sakagami M

    Real-time functional imaging and neurofeedback conference 2017  2017年11月 

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  • Spatial and temporal distribution of the value and the visual stimulus related information in the macaque lateral prefrontal cortex

    Tanaka S, Kawasaki K, Hasegawa I, Suzuki T, Kawato M, Sakagami M

    Neuroscience2017  2017年11月 

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  • イメージを生む脳回路のはたらき―機能局在論を超えて 招待

    長谷川功

    第41回日本神経心理学会  2017年10月 

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  • 皮質脳波法による視覚・記憶の脳情報解読 招待

    長谷川功

    第64回中部生理学会  2017年10月 

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  • fMRIによる逐語的な文の階層構造構築過程における脳内機構の解明

    岡本俊輔, 渡邊諒太, 飯島淳彦, 中原潔, 足立雄哉, 長谷川功

    生体医工学シンポジウム2017  2017年9月 

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  • イメージを生む脳回路のはたらき―機能局在論を超えて

    長谷川功

    日本神経心理学会総会プログラム・予稿集  2017年9月 

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    記述言語:日本語  

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  • Distribution of value related information in the multiple areas of the macaque prefrontal cortex

    Tanaka S, Kawasaki K, Hasegawa I, Suzuki T, Kawato M, Sakagami M

    第40回日本神経科学大会  2017年7月 

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  • Category information in prefrontal and inferior temporal cortex for animate or inanimate categorization in macaques

    第40回日本神経科学大会  2017年7月 

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  • 脳外科医の視点から紐解く脳のネットワーク

    長谷川功

    第57回春秋コングレス  2016年12月 

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  • Relationships between the internal representations of convolutional neural network and the space, time and frequency domains of ECoG signals on macaque inferior temporal cortex

    Date H, Kawasaki K, Ozay M, Hongo T, Hasegawa I, Okatani T

    Neuroscience2016  2016年11月 

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  • Modulation of value information coded in the lateral prefrontal cortex by decode neurofeedback with electrocorticographic (ECoG) signals

    Tanaka S, Kawasaki K, Hasegawa I, Suzuki T, Sakagami M

    Neuroscience2016,  2016年11月 

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  • Decoding recalled color imagery using ECoG signals in macaque inferior temporal and prefrontal cortices

    Tanigawa H, Majima K, Takei R, Kawasaki K, Sawahata H, Nakahara K, Suzuki T, Kamitani Y, Hasegawa I

    Neuroscience2016,  2016年11月 

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  • Dcording value related signals represented in multiple areas of the prefrontal cortex using ECoG electrodes

    Tanaka S, Kawasaki K, Hasegawa I, Suzuki T

    The 31st international congress of psychology 2016  2016年7月 

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  • Learninng to signify objects by construction of visual double-articulated signs from elements in macaque monkeys(Macaca Fuscata).

    Ohashi K, Iijima A, Miyajima T, Iwata Y, Hasegawa I

    第39回日本神経科学大会  2016年7月 

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  • Decoding the value related information from the ECoG signal recorded from the multiple areas of the prefrontal cortex

    Tanaka S, Kawasaki K, Hasegawa I, Suzuki T, Sakagami M

    第39回日本神経科学大会  2016年7月 

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  • Directional influences through theta band activity between macaque inferior temporal and prefrontal cortices during memory retrieval

    Sasaki H, Tanigawa H, Kawasaki K, Iijima A, Suzuki T

    第39回日本神経科学大会  2016年7月 

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  • Correspondence between the representations of convolutional neural networks and the activities in inferior temporal cortex measured by electrocorticography

    Date H, Kawasaki K, Ozay M, Hongo T, Hasegawa I, Okatani T

    第39回日本神経科学大会  2016年7月 

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  • Direction-specific spectral shift of local field potentials in the rat visual cortics found by a combination of electrocorticogram and optogenetics

    Toda H, Kawasaki K, Horie M, Nakahara K, Bepari K Asim, Sawahata H, Suzuki T, Takebayasi H, Hasegawa I

    第39回日本神経科学大会  2016年7月 

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  • Mismatch negativity in macaque auditory cortex is composed of several components of auditory stimuli

    Suda Y, Tada M, Matsuo T, Kawasaki K, Suzuki T, Hasegawa I, Matsumoto K, Kasai K, Uka T

    第39回日本神経科学大会  2016年7月 

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  • 皮質脳波法による脳情報の計測

    長谷川 功

    電子情報通信学会技術研究報告(MEとバイオサイバネティックス)  2013年9月 

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    記述言語:日本語  

    わたしたちは脳の表面に「網をかける」ように張りめぐらせて局所フィールド電位を多点記録する柔軟なメッシュ型の皮質脳波電極を設計し、さらにラットやマカクザルの動物モデルで、微小電極法との比較において、高密度のメッシュ型電極によって得られる信号の記録特性を検証する系を開発しました。マカクザルでは、メッシュ型電極を脳表のみならず脳溝に広範囲留置することも可能となりました。これらの手法を用いてマカクザル下側頭葉の神経活動を計測し、視覚刺激のカテゴリーを解読する技術が、次世代の脳と機械のインターフェイス(ブレイン・マシン・インターフェイス)の構築につながることが期待されます。(著者抄録)

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産業財産権

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 笑い発作に伴うてんかん性脳症の動物モデル―光遺伝学を用いた異常波伝搬経路の検証

    2016年4月 - 2018年3月

    文部科学省  科学研究費(挑戦的萌芽研究) 

    長谷川功

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 視覚からコミュニケーションへ:皮質脳波法で読み解く大脳神経回路の情報流

    2014年4月 - 2017年3月

    文部科学省  科学研究費(基盤研究(A)) 

    長谷川功

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 敵か味方か?心の理論とシミュレーションの生物学的根拠を求めて

    2012年 - 2013年

    文部科学省  科学研究費新学術領域 

    長谷川功

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 柔軟な記号認知と操作のトップダウン大脳制御-サルECoGから拓く比較認知脳科 学

    2011年4月 - 2014年3月

    文部科学省  科学研究費補助金(基盤研究(B)) 

    長谷川功

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 大脳イメージ伝達支援インターフェイスのリアルタイム動作検証

    2009年 - 2010年

    科学技術振興機構  A-STEP シーズ顕在化タイプ 

    長谷川功

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 大脳視覚連合野の皮質脳波から文字/図形を直接指示する低侵襲BMI

    2008年 - 2012年

    文部科学省  脳科学研究戦略推進プログラム課題B・課題A 

    長谷川功

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 図形文字の組み立て課題におけるマカクザル前頭前野の神経活動

    研究課題/領域番号:20500355  2008年 - 2010年

    文部科学省  科学研究費補助金(基盤研究(C))  基盤研究(C)

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    資金種別:競争的資金

    本研究では、視覚イメージを部分的な要素画像から段階的に組み立てるダイナミックな操作の基盤となる大脳の前頭前野を含んだ神経ネットワークの動作原理を解明することを目指す。このために1. 要素図形を組み合わせた複合図形により別の物を象徴として表す課題をマカクザルが学習できるかどうかを行動学的に検証し、2. 覚醒下慢性サル標本にて電気生理記録実験を行う、という二つの技術的下位目標を立てた。
    第一の技術目標のため、マカクザルの慢性実験標本に新しい行動課題を導入した。実験制御システムの構築は、研究代表者のサル慢性実験の実績を拡張して行った。当該年度には一頭目のマカクザルで訓練を開始した。動物実験にあたっては新潟大学の動物実験規則を遵守し、ニホンザルバイオリソース運営委員会の指針およびNIHのガイドラインに従っている。
    まず、オペラント条件付けによって遅延見本合わせ課題(コントロール課題)、次いで構成見本合わせ課題(本課題1)の訓練を行ったところ、本課題1をマカクザルが学習できることがわかった。本課題1では、複数の要素図形からなる複合図形が目標図形として提示され、遅延期間後にサルは順次要素図形を選んで目標図形を再構成しなければならない。見本刺激そのものを再認するコントロール課題に比べると、本課題1では計画的に、目標図形を念頭に要素を組み立てることが要求される。現在、本課題1をさらに発展させ...

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  • 脳活動から文字を直接指示する言語支援システムの基盤開発

    2008年 - 2010年

    武田科学財団  特定研究助成[ I ] 

    長谷川功

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 大脳イメージ伝達インターフェイス研究開発の方向性:選択と集中

    2008年

    新エネルギー・産業技術総合開発機構  エコイノベーション推進事業 

    長谷川功

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 図形イメージ組み立ての大脳メカニズム:マカクザル動物モデルを用いた生理学的研究

    2007年

    東レ科学振興会  東レ科学技術研究助成 

    長谷川功

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 局所フィールド電位の全脳記録

    2007年

    ブレインサイエンス振興財団  研究助成 

    長谷川功

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

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  • 大脳前頭前野における記憶検索の神経回路-ニューロン活動と認知行動の統合的研究

    研究課題/領域番号:11680803  1999年 - 2001年

    文部科学省  科学研究費補助金(基盤研究(C))  基盤研究(C)

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    資金種別:競争的資金

    本プロジェクトでは、大脳前頭前野からのトップダウン的な認知情報処理に携わる神経回路(Hasegawa et al. 1998)の実体についてニューロン活動から行動レベルにいたる一貢した理解を目標とする。このために、ニホンザルに認知記憶課題を遂行させ、機能的、磁気共鳴画像(fMRI)法による活性化実験、fMRIの活性化地図を参照してGABAアゴニスト微量注入をおこなう可逆的不活化実験および微小電極法による単一神経活動記録実験、を並行して進めている。
    側頭葉からの単一神経活動記録により、視覚入力を受けない大脳半球から記憶検索するときに下部側頭葉連合野の単一神経活動が前頭前野からのトップダウン的信号によって誘導されることが判った(Tomita et al. 1999)。また、眼球運動課題遂行中に前頭前野から単一神経細胞の活動を記録した。遅延期間中に眼球運動目標の転換を指示することにより、前頭葉の神経細胞は直接的な視覚入力がなくとも、認知行動的に必要な記憶情報を保持し得ることがわかった(Fukushima et al. 2000)。
    また、1.5Tおよび4.7T超伝導磁石を用い、サルのfMRI実験を行った。1.5Tでは、触覚刺激で一次・二次体性感覚野に体部位局在を反映した活性化地図が同定された(Hayashi et al. 1999)。さらに4.7Tのシステムを構築し、覚醒下のニホン...

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担当経験のある授業科目

  • 人体の構造と機能II(生理学)

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 医学序説 I

    2021年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 医学序説 II

    2020年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 生理学Ⅱ

    2020年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 人体の構造と機能I(生理学I)

    2013年
    -
    2014年
    機関名:新潟大学

  • 医学概論II

    2011年
    -
    2012年
    機関名:新潟大学

  • 人体の構造と機能I(生理学)

    2010年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 生理学実習

    2010年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 脳と心の医科学

    2009年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 人体の構造と機能II(神経の機能)

    2008年
    -
    2014年
    機関名:新潟大学

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