2021/06/24 更新

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タナカ シンゴ
田中 慎吾
TANAKA Shingo
所属
教育研究院 医歯学系 医学系列 助教
医歯学総合研究科 生体機能調節医学専攻 感覚統合医学 助教
職名
助教
外部リンク

学位

  • 博士(理学) ( 2010年3月   大阪大学 )

研究キーワード

  • 大脳皮質

  • 両眼視差

  • 包括脳ネットワーク

  • ニホンザル

  • 両眼立体視

  • サル

  • 意思決定

  • 視覚情報処理

  • 報酬

  • 視覚

  • 前頭前野

  • 報酬予測

研究分野

  • ライフサイエンス / 認知脳科学

  • ライフサイエンス / 基盤脳科学

  • ライフサイエンス / 神経科学一般  / システム神経科学

経歴(researchmap)

  • 新潟大学   医学部   助教

    2018年2月 - 現在

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  • 玉川大学   脳科学研究所   特任助教

    2016年4月 - 2018年1月

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  • 玉川大学   脳科学研所   博士研究員

    2010年4月 - 2016年3月

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  • 大阪大学大学院生命機能研究科   Graduate School of Frontier Biosciences   PhD取得

    2010年3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 感覚統合医学   助教

    2018年2月 - 現在

学歴

  • 大阪大学大学院   生命機能研究科

    2004年4月 - 2010年3月

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  • 大阪大学大学院   理学研究科   生物科学専攻

    2001年4月 - 2004年3月

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  • 大阪大学   理学部   生物学科

    1997年4月 - 2001年3月

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所属学協会

 

論文

  • The cost of obtaining rewards enhances the reward prediction error signal of midbrain dopamine neurons. 査読

    Tanaka S, O'Doherty JP, Sakagami M

    Nature communications10 ( 1 ) 3674   2019年8月

  • Cognitive functions in the prefrontal association cortex; Transitive inference and the lateral prefrontal cortex authors 査読

    Shingo Tanaka, Mineki Oguchi, Masamichi Sakagami

    Brain and Nerve68 ( 11 ) 1263 - 1270   2016年11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:Igaku-Shoin Ltd  

    To behave appropriately in a complex and uncertain world, the brain makes use of several distinct learning systems. One such system is called the "model-free process", via which conditioning allows the association between a stimulus or response and a given reward to be learned. Another system is called the "model-based process". Via this process, the state transition between a stimulus and a response is learned so that the brain is able to plan actions prior to their execution. Several studies have tried to relate the difference between model-based and model-free processes to the difference in functions of the lateral prefrontal cortex (LPFC) and the striatum. Here, we describe a series of studies that demonstrate the ability of LPFC neurons to categorize visual stimuli by their associated behavioral responses and to generate abstract information. If LPFC neurons utilize abstract code to associate a stimulus with a reward, they should be able to infer similar relationships between other stimuli of the same category and their rewards without direct experience of these stimulus-reward contingencies. We propose that this ability of LPFC neurons to utilize abstract information can contribute to the model-based learning process.

    DOI: 10.11477/mf.1416200590

    Scopus

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

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

    INTERNATIONAL JOURNAL OF PSYCHOLOGY51   874   2016年7月

  • Dopamine Prediction Errors and the Relativity of Value 査読

    Masamichi Sakagami, Shingo Tanaka

    ADVANCES IN COGNITIVE NEURODYNAMICS (V)   53 - 55   2016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:SPRINGER-VERLAG SINGAPORE PTE LTD  

    Value, or reward prediction, is thought to be generated by neural circuits among the basal ganglia and midbrain dopamine area. Midbrain dopamine neurons calculate the difference between estimated and actual rewards and send the reward prediction error to the basal ganglia, particularly striatum where the value is coded. The value reflects the quality and quantity of reward, the timing of reward delivery, etc. In many cases, however, actually experienced values depend on the context in which rewards are given and cannot be explained merely by physicochemical components of reward.

    DOI: 10.1007/978-981-10-0207-6_9

    Web of Science

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  • Computation of Object Size in Visual Cortical Area V4 as a Neural Basis for Size Constancy 査読

    Shingo Tanaka, Ichiro Fujita

    JOURNAL OF NEUROSCIENCE35 ( 34 ) 12033 - 12046   2015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:SOC NEUROSCIENCE  

    Even when we view an object from different distances, so that the size of its projection onto the retina varies, we perceive its size to be relatively unchanged. In this perceptual phenomenon known as size constancy, the brain uses both distance and retinal image size to estimate the size of an object. Given that binocular disparity, the small positional difference between the retinal images in the two eyes, is a powerful visual cue for distance, we examined how it affects neuronal tuning to retinal image size in visual cortical area V4 of macaque monkeys. Depending on the imposed binocular disparity of a circular patch embedded in random dot stereograms, most neurons adjusted their preferred size in a manner consistent with size constancy. They preferred larger retinal image sizes when stimuli were stereoscopically presented nearer and preferred smaller retinal image sizes when stimuli were presented farther away. This disparity-dependent shift of preferred image size was not affected by the vergence angle, a cue for the fixation distance, suggesting that different V4 neurons compute object size for different fixation distances rather than that individual neurons adjust the shift based on vergence. This interpretation was supported by a simple circuit model, which could simulate the shift of preferred image size without any information about the fixation distance. We suggest that a population of V4 neurons encodes the actual size of objects, rather than simply the size of their retinal images, and that these neurons thereby contribute to size constancy.

    DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2665-14.2015

    Web of Science

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  • Double Virus Vector Infection to the Prefrontal Network of the Macaque Brain 査読

    Mineki Oguchi, Miku Okajima, Shingo Tanaka, Masashi Koizumi, Takefumi Kikusui, Nobutsune Ichihara, Shigeki Kato, Kazuto Kobayashi, Masamichi Sakagami

    PLOS ONE10 ( 7 ) e0132825   2015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:PUBLIC LIBRARY SCIENCE  

    To precisely understand how higher cognitive functions are implemented in the prefrontal network of the brain, optogenetic and pharmacogenetic methods to manipulate the signal transmission of a specific neural pathway are required. The application of these methods, however, has been mostly restricted to animals other than the primate, which is the best animal model to investigate higher cognitive functions. In this study, we used a double viral vector infection method in the prefrontal network of the macaque brain. This enabled us to express specific constructs into specific neurons that constitute a target pathway without use of germline genetic manipulation. The double-infection technique utilizes two different virus vectors in two monosynaptically connected areas. One is a vector which can locally infect cell bodies of projection neurons (local vector) and the other can retrogradely infect from axon terminals of the same projection neurons (retrograde vector). The retrograde vector incorporates the sequence which encodes Cre recombinase and the local vector incorporates the "Cre-On" FLEX double-floxed sequence in which a reporter protein (mCherry) was encoded. mCherry thus came to be expressed only in doubly infected projection neurons with these vectors. We applied this method to two macaque monkeys and targeted two different pathways in the prefrontal network: The pathway from the lateral prefrontal cortex to the caudate nucleus and the pathway from the lateral prefrontal cortex to the frontal eye field. As a result, mCherry-positive cells were observed in the lateral prefrontal cortex in all of the four injected hemispheres, indicating that the double virus vector transfection is workable in the prefrontal network of the macaque brain.

    DOI: 10.1371/journal.pone.0132825

    Web of Science

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  • Dissociable functions of reward inference in the lateral prefrontal cortex and the striatum 査読

    Shingo Tanaka, Xiaochuan Pan, Mineki Oguchi, Jessica E. Taylor, Masamichi Sakagami

    FRONTIERS IN PSYCHOLOGY6 ( 995 )   2015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:FRONTIERS RESEARCH FOUNDATION  

    In a complex and uncertain world, how do we select appropriate behavior? One possibility is that we choose actions that are highly reinforced by their probabilistic consequences (model-free processing). However, we may instead plan actions prior to their actual execution by predicting their consequences (model-based processing). It has been suggested that the brain contains multiple yet distinct systems involved in reward prediction. Several studies have tried to allocate model-free and model-based systems to the striatum and the lateral prefrontal cortex (LPFC), respectively. Although there is much support for this hypothesis, recent research has revealed discrepancies. To understand the nature of the reward prediction systems in the LPFC and the striatum, a series of single-unit recording experiments were conducted. LPFC neurons were found to infer the reward associated with the stimuli even when the monkeys had not yet learned the stimulus-reward (SR) associations directly. Striatal neurons seemed to predict the reward for each stimulus only after directly experiencing the SR contingency. However, the one exception was "Exclusive Or" situations in which striatal neurons could predict the reward without direct experience. Previous single-unit studies in monkeys have reported that neurons in the LPFC encode category information, and represent reward information specific to a group of stimuli. Here, as an extension of these, we review recent evidence that a group of LPFC neurons can predict reward specific to a category of visual stimuli defined by relevant behavioral responses. We suggest that the functional difference in reward prediction between the LPFC and the striatum is that while LPFC neurons can utilize abstract code, striatal neurons can code individual associations between stimuli and reward but cannot utilize abstract code.

    DOI: 10.3389/fpsyg.2015.00995

    Web of Science

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  • Four Na+/H+ exchanger isoforms are distributed to Golgi and post-Golgi compartments and are involved in organelle pH regulation 査読

    N Nakamura, S Tanaka, Y Teko, K Mitsui, H Kanazawa

    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY280 ( 2 ) 1561 - 1572   2005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:AMER SOC BIOCHEMISTRY MOLECULAR BIOLOGY INC  

    Four isoforms of the Na+/H+ exchanger (NHE6-NHE9) are distributed to intracellular compartments in human cells. They are localized to Golgi and post-Golgi endocytic compartments as follows: mid- to trans-Golgi, NHE8; trans-Golgi network, NHE7; early recycling endosomes, NHE6; and late recycling endosomes, NHE9. No significant localization of these NHEs was observed in lysosomes. The distribution of these NHEs is not discrete in the cells, and there is partial overlap with other isoforms, suggesting that the intracellular localization of the NHEs is established by the balance of transport in and out of the post-Golgi compartments as the dynamic membrane trafficking. The overexpression of NHE isoforms increased the luminal pH of the compartments in which the protein resided from the mildly acidic pH to the cytosolic pH, suggesting that their in vivo function is to regulate the pH and monovalent cation concentration in these organelles. We propose that the specific NHE isoforms contribute to the maintenance of the unique acidic pH values of the Golgi and post-Golgi compartments in the cell.

    DOI: 10.1074/jbc.M410041200

    Web of Science

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    CiNii Article

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  • A novel kinesin-like protein, KIF1B beta 3 is involved in the movement of lysosomes to the cell periphery in non-neuronal cells 査読

    M Matsushita, S Tanaka, N Nakamura, H Inoue, H Kanazawa

    TRAFFIC5 ( 3 ) 140 - 151   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:BLACKWELL MUNKSGAARD  

    The kinesin superfamily protein, KIF1Bbeta, a splice variant of KIF1B, is involved in the transport of synaptic vesicles in neuronal cells, and is also expressed in various non-neuronal tissues. To elucidate the functions of KIF1Bbeta in non-neuronal cells, we analyzed the intracellular localization of KIF1Bbeta and characterized its isoform expression profile. In COS-7 cells, KIF1B colocalized with lysosomal markers and expression of a mutant form of KIF1Bbeta, lacking the motor domain, impaired the intracellular distribution of lysosomes. A novel isoform of the kinesin-like protein, KIF1Bbeta3, was identified in rat and simian kidney. It lacks the 5th exon of the KIF1Bbeta-specific tail region. Overexpression of KIF1Bbeta3 induced the translocation of lysosomes to the cell periphery. However, overexpression of KIF1Bbeta3-Q98L, which harbors a pathogenic mutation associated with a familial neuropathy, Charcot-Marie-Tooth disease type 2 A, resulted in the abnormal perinuclear clustering of lysosomes. These results indicate that KIF1Bbeta3 is involved in the translocation of lysosomes from perinuclear regions to the cell periphery.

    DOI: 10.1111/j.1600-0854.2003.00165.x

    Web of Science

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  • KIF1B beta 2, capable of interacting with CHP, is localized to synaptic vesicles 査読

    N Nakamura, Y Miyake, M Matsushita, S Tanaka, H Inoue, H Kanazawa

    JOURNAL OF BIOCHEMISTRY132 ( 3 ) 483 - 491   2002年9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:JAPANESE BIOCHEMICAL SOC  

    Kinesin family proteins are microtubule-dependent molecular motors involved in the intracellular motile process. Using a Ca2+-binding protein, CHP (calcineurin B homologous protein), as a bait for yeast two hybrid screening, we identified a novel kinesin-related protein, KIF1Bbeta2. KIF1Bbeta2 is a member of the KIF1 subfamily of kinesin-related proteins, and consists of an amino terminal KIF1B-type motor domain followed by a tail region highly similar to that of KIF1A. CHP binds to regions adjacent to the motor domains of KIF1Bbeta2 and KIF1B, but not to those of the other KIF1 family members, KIF1A and KIF1C. Immunostaining of neuronal cells showed that a significant portion of KIF1Bbeta2 is co-localized with synaptophysin, a marker protein for synaptic vesicles, but not with a mitochondria-staining dye. Subcellular fractionation analysis indicated the co-localization of KIF1Bbeta2 with synaptophysin. These results suggest that KIF1Bbeta2, a novel CHP-interacting molecular motor, mediates the transport of synaptic vesicles in neuronal cells.

    DOI: 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a003246

    Web of Science

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MISC

  • 推移的推論の脳メカニズム ─汎用人工知能の計算理論構築を目指して─

    田中 慎吾, 坂上 雅道, 玉川大学脳科学研究所, 玉川大学脳科学研究所

    人工知能32   2017年11月

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    記述言語:日本語  

    CiNii Article

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  • 連合野ハンドブック 前頭連合野の認知機能 推移的推論と前頭前野外側部

    田中慎吾, 小口峰樹, 坂上雅道

    Brain and Nerve68 ( 11 ) 1263‐1270   2016年11月

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

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  • 脳の科学Up Date 大きさ恒常性の神経メカニズム

    田中慎吾

    脳2119 ( 1 ) 76 - 79   2016年1月

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

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  • 【Decision Making-意思決定・行動選択の神経科学】 意思決定・行動選択の神経科学 前頭前野におけるカテゴリー形成

    小口 峰樹, 田中 慎吾, Pan Xiaochuan, 坂上 雅道

    Clinical Neuroscience32 ( 1 ) 62 - 66   2014年1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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  • CYCLOPEAN IMAGE SIZE TUNING IN MACAQUE AREA V4 IS DEPENDENT ON BINOCULAR DISPARITY IN A MANNER CONSISTENT WITH SIZE CONSTANCY

    Shingo Tanaka, Ichiro Fujita

    JOURNAL OF PHYSIOLOGICAL SCIENCES59   200 - 200   2009年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)   出版者・発行元:SPRINGER TOKYO  

    Web of Science

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  • サルV4野神経細胞における両眼視差選択性と大きさ選択性の相互関係

    田中慎吾, 藤田一郎

    電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング107 ( 542 ) 79 - 84   2008年3月

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    出版者・発行元:社団法人電子情報通信学会  

    CiNii Article

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  • Disparity- and size-selective neurons in macaque area V4 as a neural basis for size constancy

    Shingo Tanaka, Ichiro Fujita

    NEUROSCIENCE RESEARCH58   S55 - S55   2007年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)   出版者・発行元:ELSEVIER IRELAND LTD  

    Web of Science

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  • KIF1B beta 3, a novel variant of kinesin-motor KIF1B, involved in the movement of lysosomes to the cell periphery in non-neuronal cells

    M Matsushita, S Tanaka, N Nakamura, H Inoue, H Kanazawa

    FASEB JOURNAL18 ( 8 ) C124 - C124   2004年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(国際会議)   出版者・発行元:FEDERATION AMER SOC EXP BIOL  

    Web of Science

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  • CHP結合タンパク質KIF1Bp204によるシナプス小胞の輸送

    田中 慎吾, 松下 昌史, 中村 徳弘, 井上 弘樹, 金澤 浩

    生化学74 ( 11 ) 1398 - 1398   2002年11月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本生化学会  

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  • KIF1Bp204によるシナプス小胞の輸送及びカルシウム結合蛋白質CHPとの相互作用

    田中 慎吾, 松下 昌史, 中村 徳弘, 井上 弘樹, 金澤 浩

    生化学74 ( 8 ) 892 - 892   2002年8月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(公社)日本生化学会  

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講演・口頭発表等

  • Spatiotemporal distribution of the decision-related value information in the macaque prefrontal cortex during the value based decision making

    Tanaka S, Ito Y, kawasaki K, Hasegawa I, Suzuki T, Sakagami M

    The 6th CiNet Conference: Brain-Machine Interface – Medical Engineering based on Neuroscience –  2020年2月 

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    開催年月日: 2020年2月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • ニホンザル前頭前野皮質脳波を利用した、報酬選択における価値関連情報のデコーディングとその時空間分布の検証

    田中慎吾, 伊藤陽介, 川嵜圭祐, 長谷川功, 鈴木隆文, 坂上雅道

    第66回中部日本生理学会  2019年10月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Decoding the decision-related information from the prefrontal ECoG signals during the value-based decision making 国際会議

    田中慎吾, 伊藤陽介, 川嵜圭祐, 長谷川功, 鈴木隆文, 坂上雅道

    第42回日本神経科学大会  2019年7月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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

    田中慎吾, 川嵜圭祐, 長谷川功, 鈴木隆文, 川人光男, 坂上雅道

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

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • Spatial and temporal distribution of value-related and the visual information in the macaque lateral prefrontal cortex 国際会議

    田中慎吾, 川嵜圭祐, 長谷川功, 鈴木隆文, 川人光男, 坂上雅道

    Neuroscience 2017, the 47th annual meeting of the Society for Neuroscience  2017年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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

    田中慎吾, 川嵜圭祐, 長谷川功, 鈴木隆文, 川人光男, 坂上雅道

    第40回日本神経科学大会  2017年7月 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • Modulation of value information coded in the lateral prefrontal cortex by the decoded neurofeedback with the electrocorticographic (ECoG) signals 国際会議

    田中慎吾, 川嵜圭祐, 長谷川功, 鈴木隆文, 坂上雅道

    Neuroscience 2016, the 46th annual meeting of the Society for Neuroscience  2016年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • Decoding the value related information from the ECoG signal recorded from the multiple areas ofthe prefrontal cortex 国際会議

    田中慎吾, 川嵜圭祐, 長谷川功, 鈴木隆文, 坂上雅道

    第39回日本神経科学大会  2016年7月 

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    会議種別:ポスター発表  

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

    田中慎吾, 川嵜圭祐, 長谷川功, 鈴木隆文, 坂上雅道

    The 31st International Congress of Psychology 2016  2016年7月 

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    記述言語:英語   会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

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  • Decoding the value related signal represented in the multiple areas of the prefrontal cortex using the ECoG electrodes 国際会議

    田中慎吾, 川嵜圭祐, 長谷川功, 鈴木隆文, 坂上雅道

    International Symposium on Prediction and Decision Making  2015年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • The cost paid for the reward enhances the value of the reward 国際会議

    田中慎吾, O’Doherty J, 坂上雅道

    第37回日本神経科学大会  2014年9月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • The enhancement of the reward prediction error signal in the midbrain dopamine neuron by the cost paid for the reward

    田中慎吾, O’Doherty J, 坂上雅道

    第91回日本生理学会大会  2014年3月 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • The enhancement of the reward value by the cost paid for the reward

    田中慎吾, O’Doherty J, 坂上雅道

    Symposium on Human Cognitive Neuroscience: Neural Dynamics of Internal Switching  2014年1月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • The enhancement of the reward prediction error signal in the midbrain dopamine neuron by the cost paid for the reward 国際会議

    田中慎吾, O’Doherty J, 坂上雅道

    Neuroscience 2013, the 43rd annual meeting of the Society for Neuroscience  2013年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • The enhancement of the reward prediction error signal in the midbrain dopamine neuron by the cost paid for the reward 国際会議

    田中慎吾, O’Doherty J, 坂上雅道

    International Symposium on Prediction and Decision Making  2013年10月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • The effect of cost on the reward prediction error signal in midbrain dopamine neurons 国際会議

    田中慎吾, O’Doherty J, 坂上雅道

    第36回日本神経科学大会  2013年6月 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • The effect of cost on the reward prediction error signal in midbrain dopamine neurons

    田中慎吾, O’Doherty J, 坂上雅道

    人間と動物の「意思決定・論理・認知」を探る --神経科学から哲学まで--  2013年2月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • The effect of the cost to the reward prediction error signal in the midbrain dopamine neuron

    田中慎吾, O’Doherty J, 坂上雅道

    「脳と心のメカニズム」第13回冬のワークショップ  2013年1月 

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    会議種別:ポスター発表  

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  • 両眼視差に依存したサル視覚野神経細胞の大きさ選択性の変化と大きさ恒常性との関係

    田中慎吾, 藤田一郎

    第3回ブレイン・バイオコミュニケーション研究会  2009年11月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • Cyclopean image size tuning in macaque area V4 is dependent on binocular disparity in a manner consistent with size constancy. 国際会議

    田中慎吾, 藤田一郎

    36th International Congress of Physiological Science  2009年7月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • Disparity dependent scaling of cyclopean image size tuning in macaque area V4 and its relation to size constancy. 国際会議

    田中慎吾, 藤田一郎

    Neuroscience 2008, the 38th annual meeting of the Society for Neuroscience  2008年11月 

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

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  • サルV4野神経細胞における両眼視差選択性と大きさ選択性の相互関係

    田中慎吾, 藤田一郎

    ニューロコンピューティング研究会  2008年3月 

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    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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  • Disparity- and size-selective neurons in macaque area V4 as a neural basis for size constancy

    Shingo Tanaka, Ichiro Fujita

    第30回日本神経科学大会  2007年9月 

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    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 他者の“裏をかく”神経基盤の解明:脳内他者行動モデルの構築とそれに基づく行動選択

    研究課題/領域番号:18K07349  2018年04月 - 2021年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    田中 慎吾, 川嵜 圭祐

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    他者の心を推測する能力は「心の理論」と呼ばれ、社会生活を営むにあたり、重要な能力となっている。これまでの研究により、「心の理論」には、複数の脳領野が関与していることが知られているが、自己とのインタラクションによって変化する他者の心や行動の脳内推測過程や、他者の心と周辺状況に応じた行動選択の神経メカニズムについてはいまだ未知である。そこで、本研究では、インタラクティブな実験課題を新たに開発し、他者行動モデルとそれを用いた戦略的な行動選択の神経生理学的基盤の解明を目指す。
    そのために、平成30年度は、まずヒトを被験者とするfMRI実験を行うため課題制御システムを開発し、その課題を用いて予備実験を行った。その結果、ヒト被験者がとる戦略や、脳内他者モデルの信頼度に応じたBOLD信号の変化が検出できた。特に、前頭前野外側部や島皮質において、他者行動モデルや戦略的行動選択に関与する神経活動が観察された。同時に、ニホンザルからのECoG信号の記録に向けて、インタラクティブ課題の実験制御システムを開発した。現在、二頭のニホンザルに対して、インタラクティブ課題を遂行するための訓練を施している。
    平成31/令和元年度は、より高磁場のMRI装置を用いて、多数のヒト被験者を用いた本実験を行う。さらに、インタラクティブ課題の訓練を終えたニホンザルの、他者行動モデルおよび戦略的行動選択関連領野にECoG電極をインプラントし、ECoG信号の記録を開始する計画である。最終的に、ヒトとニホンザルから得られた実験データを解析し、脳内における他者行動モデルの計算過程と戦略的行動選択の神経メカニズムについて検討することで、他者の心と周辺状況に応じた行動選択や、経時的に変化する他者の心や行動の推測の神経メカニズムの解明につながることが期待される。

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  • 多点ECoG電極を用いた、前頭前野における価値情報生成メカニズムの解明

    研究課題/領域番号:16K16653  2016年04月 - 2018年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    田中 慎吾

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    配分額:3900000円 ( 直接経費:3000000円 、 間接経費:900000円 )

    選択肢の価値を元にした意思決定には、選択肢の価値計算や比較が必要であり、前頭前野の様々な領野がこのような機能を担っている。しかし、前頭前野における、学習に伴った価値情報生成メカニズムの詳細はいまだ不明である。本研究ではニホンザル前頭前野の複数領野にインプラントする多点 ECoG 電極を設計・開発し、電極をインプラントしたニホンザルに対して、コンテクスト依存的価値学習課題の訓練を施した。学習課題遂行中のECoG信号を記録し、報酬価値のデコーディングを試みたが、不成功に終わった。実験終了後に確認したインプラント後の電極の状態から、電極の状態を良好に維持することが重要であると考えられた。

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  • 脳内他者シミュレーションを利用した適応的行動選択を実現する脳内ネットワークの解明とその操作

    武田科学振興財団  研究助成 

    田中慎吾

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    担当区分:研究代表者 

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