「非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解(オシロロジー)」
関連の皆様
大変お世話になっております。
オシロロジー広報・アウトリーチ委員会です。
メルマガVol.17です。
今回、諸事情により発刊時期が大幅に遅れ大変申し訳ありませんでした。
さっそくですが、今号の目次です。
前号から、新企画として、班員の方々にご執筆いただいた原稿の
連載を開始しております。
今号の原稿ご担当は、高橋 和貴（たかはし かずたか）先生です。
高橋先生は現在シカゴ大学のDepartment of Organismal Biology and Anatomyにおいて
Research Associate Assistant Professorをされています。
計画班C01班 東北大学 虫明先生の研究室との共同研究
（サル慢性埋込式多点電極の電極留置法の指導）のため、
2016年10月・11月に国際共同研究加速基金によって海外から招聘された際の
活動報告をご執筆いただきました。
高橋先生、お忙しいなか原稿ご執筆まことにありがとうございました。
==◆オシロロジー Mail Magazine Vol.17目次◆==
【1】高橋 和貴先生・国際共同研究加速基金 招聘活動報告(★注目★)
【2】2016-2017年度事業実施報告 2016-2017年度に実施された事業について。
【3】その他の行事予定 今後予定されている行事について。
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【1】高橋 和貴 先生・国際共同研究加速基金 招聘活動報告(★注目★)
招聘目的：サル慢性埋込式多点電極の電極留置法の指導
招聘・滞在期間：2016年10月16日から10月23日、2016年11月28日から12月5日
受入先研究者：虫明 元 先生（C01班）
受入先機関：東北大学・医学系研究科生体システム生理学分野
活動内容報告：
The purpose of the visit: To establish the surgical procedure to implant
multiple ECoG-Intracortical 3D high channel electrode arrays and
to exchange the ideas to extend our understanding of dynamics of
beta oscillations in the motor cortical areas.
The duration of the visit: Nov 27th - Dec 4th 2016 (including both visits to Tohoku U)
The destination of the visit: Department of Physiology, Tohoku University School of Medicine
Activity report:
I have been interested in spatiotemporal dynamics of cortical oscillations,
especially the beta band in the sensorimotor areas, and have been investigating
using chronic implantations of multiple Utah arrays into non-human primates
while they perform various tasks involving their arms, hands, and orofacial apparatus.
Prof. Watanabe and I have been working together to analyze his ECoG data
to characterize spatial distributions of the phase locking timing of beta oscillations around
behaviorally relevant events such as go-cue and movement onset timings to attempt to unveil
neural process of motor planning and executions.
The natural extension of our collaboration has led to look at beta oscillation dynamics
not only limited at the cortical surface or a certain depth, but to expand to 3 dimensions.
I have been working closely to NeuroNexus to help them develop a line of
primate chronic 3D high channel electrode arrays that allow us to record ECoG signals
as well as intracortical signals, both spiking and local field potentials,
at different depths in the cerebral cortex.
We utilized our expertise to successfully implant into a monkey one 128-channel array into the
primary motor cortex (M1) and the other into the dorsal portion of the premotor cortex (PMd).
The array consists of 32 ch ECoG and 96 ch intracortical contacts - 3 x 4 shanks, 400 um x
600 um horizontal spacing, and 8 contacts on each shank with 200 um spacing to cover
between layers II/III and V/VI.
Thus they cover a large portion of arm/hand representation of the motor cortex along
anterioposterior direction along with multiple cortical layers.
We are currently analyzing data where the monkey was trained to perform an unconstrained 3D
reaching to reach to one of the two targets.
We have found that beta power was attenuated prior to the movement onsets across
almost all channels both in M1 and PMd, although the dynamics of attenuation differed across
the areas and depths.
In terms of the oscillation power, we found the coupling of beta attenuation and
gamma power increase around the movement onsets and the coupling patterns drastically
differ between ECoG or superficial layer recording vs. deep layer signals.
Furthermore, we found that beta phase locking was prominent around reaching onset,
and the locking time distributions differ between PMd and M1,
suggesting that they may process the information differently or at least with not simultaneously.
We are now looking into the laminar differences to see if there is information flow manifested
by beta dynamics moving between layers in the motor cortex of the monkey.
We hope to characterize areal and laminar response differences in terms beta oscillation
dynamics to deepen our understanding of neural processes in the motor cortex,
and furthermore how such dynamics are coupled with basal ganglia and other areas
in the motor cortical-subcortical loop in the near future.
I would like to sincerely thank the support from the Oscillology funding for me
to travel to Japan to perform the high risk surgery and the hosts at the Tohoku University,
Prof. Haijme Mushiake and Prof. Hidenori Watanabe to work with me
to carry out a completely new type of experiments.
I am looking forward to working with them and hopefully with other members of Oscillology
in the near future.
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【2】2017年度事業実施報告
2017年度に新たに実施された事業です。
□B03-A05班共同研究
2017年8月2日に、B03班（伊藤・他1名）とA05班（田村弘）が
京都産業大学において共同研究の打ち合わせを行いました。
A05班（田村）から、麻酔下サルの複数の視覚関連領野から記録した
神経スパイク活動データの統計解析結果の説明を受け、
解析の妥当性などに関して議論を行いました。
特に、スパイク活動の振動状態の有意性検定や振動強度の定量化に関して
意見を交換しました。
□2017年第１回領域会議
2017年8月10日に静岡県熱海市で本年度第一回領域会議が開催されました。
57名の参加者が集まり、公募班の研究成果や領域内の共同研究について話し合いました。
皆様、共同研究のための打ち合わせ、セミナー、会議等開催に際しては、
オシロロジーHP内会員ページの「書類（申請・報告）」
にある書類をご提出下さい。
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【3】その他の行事予定 今後予定されている行事について。
今年度（2017年度）に予定されている行事です。
□ 第９回 光操作研究会@東北大学2017
今年の光操作研究会は、新学術領域「オシロロジー」のご後援を得て開催致します。
光操作技術は、今後のオシロロジー研究を発展させる上で、
必ず活用される基盤技術であると考えております。
オシロロジーの班員の皆様には、ぜひ、本研究会にご参加いただければと思います。
2014年の開催から早３年、光操作研究会は、オプトジェネティクス発祥の地、
仙台に帰って来ました。
今年は、海外著名研究者５名、国内著名研究者３名を招聘します。
特に、グリア細胞／血管／心臓など、これまでにないオプトジェネティクスの応用を
開拓している研究を紹介します。
加えて、全国の大学院生５名にも、初めての国際会議での招待講演発表の場も提供し、
今後の国際的な活躍の登竜門として活用していただければと考えています。
下記ウェブサイトをご参照の上、ぜひ、事前登録をしていただけますと助かります。
なにぶん、専用の事務局などを設けずに、今年度の当番幹事の私自身が
多くを管理しているため、参加人数を予め把握をすることが運営上、とても大切になります。
何卒、ご理解頂き、ウェブ事前登録に御協力いただけると有り難く存じます。
第9回 光操作研究会＠東北大学2017
2017年10月21日（土）～22日（日）
会場：東北大学 星陵キャンパス
星陵会館（B10）
シンポジウム：星陵オーディトリウム（講堂）
ポスター会場：エントランスホール
企業機器展示：大講義室
http://www.ims.med.tohoku.ac.jp/optogenetics2017/
ポスター発表募集中！
※
2017.08.18 頃を目処に、技術検討会・ポスターの事前登録の一次締切にいたします。
08.25 頃には採否を通知致します。定員に余裕がある場合には、追加募集をします。
概要:
オプトジェネティクス誕生から10年以上が経過し、
もはや、これは特別なツールとは言えません。
しかし、光を使って神経細胞の活動を自在に操作する技術として
生まれてきたオプトジェネティクスは、神経科学や脳科学を越え、
生体のあらゆる研究への活用が見出されてきています。
光で活動を操作し、光で活動を計測する。
この強力な手段は、従来の電気的・磁気的操作／計測法、薬理学的操作法、
質量分析的計測法等との組み合わせによって、ますます真価を発揮することとなります。
オプトジェネティクス自体は、ただのきっかけに過ぎないのかもしれません。
要素還元主義を越え、統合された生体を統合されたまま扱いつつ、
自然科学の言語を使って、この複雑系を表現し、解釈し、予測する。
ここに新しい生体科学の幕開けを予感します。
脳研究に興味のある大学生の参加も募集！
私たちの心は脳の働きによるものです。今、その脳の仕組みが次々と解き明かされています。
脳に光を照らすことで、細胞の活動を自在に操る技術が生まれ、
科学の進歩が急激に加速しています。
ぜひ、脳科学の最先端に触れてください。
ただの物質であるはずの脳に、どうして心が宿るのか。
その究極の問いに挑戦していく体制は整っています。
皆様が脳科学研究に参加する契機となりますように。
光操作研究会：2017年度当番幹事
東北大学大学院生命科学研究科・超回路脳機能分野
教授 松井 広（まつい こう）
□第５１回日本てんかん学会学術集会 ポストコングレス
（てんかん学会とオシロロジーの共催）
11月３日〜５日の期間、第５１回日本てんかん学会学術集会
（大会長 京都大学 池田昭夫教授）が、
京都の国立京都国際会館にて開催されます。
最終日の１１月５日（日曜日）におきまして、てんかん学会とオシロロジーの共催で
ポストコングレスシンポジウムを開催する予定です。
タイトルは、
「JES2017 postcongress symposium: Advanced ECoG/EEG and Analysis in Epilepsy」
と題し、以下のような内容を予定しております。
ご興味のある方はぜひご参加ください。
Jean Gotman先生はてんかん性高周波律動の第一人者、
Gerwin Schalk先生は工学的視点からのECoG解析のエキスパートの先生です。
オシロロジーからも３名の班員の先生方がご発表予定です
（A03班 松本理器先生、A04班 松橋眞生先生、B02班 中嶋浩平先生）。
また、同会場におきまして、ポストコングレスの休憩時間などを利用して、
ポスター発表を計画しております。
つきましては、ポスター演題を、オシロロジーのメンバーの皆様から
広く募集させていただきます。５演題程度の発表を計画しております
（日本てんかん学会学術集会のポスター発表からも５演題程度を予定）。
ポスターにおける使用言語は英語とさせていただきます。
もしポスター発表をご希望される先生がいらっしゃいましたら、
武山 takeyama@kuhp.kyoto-u.ac.jp までご連絡ください。
抄録やポスターサイズなどについては、ご希望された先生方へ
追ってご連絡させていただきたいと思います。
数学・情報学・理工学など基礎系・理論系の研究者と、
臨床系研究者との貴重な交流の機会となりますので、奮ってご応募ください。
どうぞよろしくお願い申し上げます。
以下、ポストコングレスシンポジウムの概要です。
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JES2017 postcongress symposium:
Advanced ECoG/EEG and Analysis in Epilepsy
Date Nov 5th SUN, 2017
Time: 1300-1730 (5 hours) + reception (1730-1830)
Venue: Room D, Kyoto International Conference Center
Steering Committee (Tentative, in alphabetical order)
Akio Ikeda, Amami Kato, Nobuhiro Mikuni, Atsushi Nambu, Masao Matsuhashi, Riki Matsumoto, Hitoshi Yamamoto
Cosponsored by
JSPS Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas "Neuro-oscillology"
gTech, Miyuki-Giken, Nihon-Kohden, Unique Medical (in alphabetical order)
概要
デジタル脳波計による波形データの解析は単なる視察を超えた様々な解析を可能とし、
てんかん焦点の検索や脳機能のマッピング、ブレイン・マシンインターフェースなど
様々に利用されています。
この分野は数学・情報学・理工学など基礎系・理論系の研究者と臨床系研究者とが
密接にかかわりあいながら発展しており、その成果の一端を示しながら、
今後の発展や臨床応用、新たなアイデアなどを話し合う場となることを期待します。
企画の到達目標
この学際的企画を通じて、基礎・理論系の研究者がてんかん研究に、
そして臨床家が最新の信号解析法や数学理論などに対する興味を持つことで、
てんかん病態・脳機能の解明と解析法の臨床応用へ向けて、
双方の協力関係がさらに発展することを目標とします。
Tentative Speakers
13:00-13:05
Opening Remarks: Prof. Akio Ikeda
13:05-15:05
Session 1: Advanced ECoG and EEG analysis for probing brain functions
Chair: Prof. Shozo Tobimatsu, Prof. Atsuo Fukuda
1) Title: Advanced BMI technology using ECoG for brain mapping (tentative)
Dr. Gerwin Schalk (Wadsworth Center, Albany, NY, USA)
30 min talk, 10 min discussion
2) Title: Online superpassive mapping of higher brain functions (tentative)
Prof. Kyosuke Kamada (Asahikawa Medical University, Asahikawa, Japan)
30 min talk, 10 min discussion
3) Cortico-cortical evoked potentials & spectral responses to probe connectivity and cortical excitability
Dr. Riki Matsumoto (Dept. Neurology, Kyoto University, Kyoto, Japan)
30 min talk, 10 min discussion
15:05-15:35
BREAK 30 min with Poster Viewing
Session 2: Advanced ECoG and EEG analysis for probing epileptogenicity
Chair: Prof. Amami Kato, Prof. Hitoshi Yamamoto
15:35-17:25
4) Title: Advanced EEG/ECoG in epilepsy (tentative)
Prof. Jean Gotman (MNI, Montreal, Canada)
30 min talk, 10 min discussion
5) Title: Transfer entropy to evaluate seizure dynamics (tentative)
Dr. Kohei Nakajima (Tokyo University, Tokyo, Japan)
30 min talk, 10 min discussion
6) Title: Wideband ECoG analysis and modeling of seizure generation (tentative)
Dr. Matsuhashi Masao (HBRC, Kyoto University, Kyoto, Japan)
20 min talk, 10 min discussion
Closing remarks: 5 min
Reception with finger foods and cocktails (with Poster viewing)
17:30-18:30 at Room B
Cosponsored by
JSPS Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas "Neuro-oscillology"
gtech, Miyuki-Giken, Nihon-Kohden, Unique Medical (Alphabetical order)
□ 次世代脳 冬のシンポジウム
12月20日（水）- 22日（金）一橋大学一橋講堂
（〒101-8439 東京都千代田区一ツ橋 2-1-2）
12月20日の午前には、オシロロジーを含む４領域合同若手シンポジウムが開催予定です。
ご都合のつく方はぜひご参加ください。
□ 2017年度第2回領域会議
12月23日（土・祝）学術総合センター
（〒101-8439 東京都千代田区一ツ橋 2-1-2）
計画班を中心とした成果発表を行う予定です。
班員の方々は参加必須ということでよろしくお願い申し上げます。
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最後まで読んで頂いた皆様、誠にありがとうございました。
今回は発刊が大幅に遅れ申し訳ありませんでした。
今後も月1回のメルマガで情報を発信させて頂ければと思います。
次号は2017/9/25 発行予定です。
皆様、本年も引き続きよろしくお願い致します。
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文部科学省新学術領域研究（H27-31）
「非線形発振現象を基盤としたヒューマンネイチャーの理解」
Mail Magazine Vol.17 2017/9/11 発行（毎月25日発行）
発行・編集人：武山博文（広報・アウトリーチ委員会）
京都大学医学研究科附属脳機能総合研究センター内
〒606-8507 京都市左京区聖護院川原町54
＊本誌に関するご意見・お問い合わせは oscillology[at]nips.ac.jp までお寄せ下さい。
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