注意に関係するサル前頭前野と前帯状野のシータ波活動

概要

ヒトが注意集中するときに、前頭葉周辺でシータ周波数（4-7 Hz）の脳波が記録される。この脳波活動は「前頭正中シータ波」と呼ばれているが、正確な発生源やメカニズムなどについては不明な点が多い。ヒトを対象としてそれらを解明することは、侵襲的な実験が限られた状況下でしか許されないために、極めて困難である。私たちは、サルにおける前頭正中シータ波のモデルを作成しようと考えた。そして、運動課題を行うサルの前頭前野(9野)と前帯状野(32野)にヒトの前頭正中シータ波に相当する脳活動を見つけた。サルのモデルは、「注意集中」の仕組みの解明に役立つと考えられる。

論文情報

Tsujimoto T, Shimazu H, Isomura Y,
Direct recording of theta oscillations in primate prefrontal and anterior cingulate cortices.
J Neurophysiol 95(5): 2987-3000, 2006

【 図 】

自分のペースでレバー運動を行うサルの脳活動（前頭前野９野での記録例）。レバー運動前に６秒以上じっとしていた場合は報酬を与え（上図）、じっとしていられなかった場合は報酬を与えなかった（下図）。
このようにすると、サルは約６秒の間隔でレバー運動を行うようになる。このときの大脳皮質電位を観察すると、シータ周波数（約5Hz）の脳活動が(1)運動前から徐々に増加し(2)報酬を得るとさらにもう一回増加する（上図）。
報酬がなければ２回目の増加はない（下図）。
この脳活動はサルの「注意集中」を反映していると考えられ、ヒトの「前頭正中シータ波」に相当する。