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研究テーマ

本ラボの研究テーマは「運動・身体性認知」と「社会的認知」です。

• 前者に関わるトピックとして、感覚運動学習／運動 (身体) イメージ・身体意識 (運動主体感・身体所有感・内受容感覚) 等、 後者に関わるトピックとして、ミラーシステム・心の理論・視点取得・共感性 等が挙げられます。
• 研究方法として、ヒトの行動実験および脳イメージング法（主に機能的磁気共鳴画像法: fMRI) を使って、その脳内機構、学習（可塑性）や発達過程についても検討しています。 また、fMRI ニューロフィードバックや経頭蓋直流電気刺激 (tDCS) といった脳活動を操作する方法を使って、認知や行動を変容させる試みも行っています。

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感覚運動学習

• ヒトは様々な運動スキルを柔軟に学習することができますが、これは感覚情報と運動指令との対応関係を、脳が内部モデル（運動記憶／手続き記憶とも呼ばれる）として保持しているためだと考えられています。 我々は、このような感覚運動学習・適応に関わる内部モデルの神経表象を、ヒトを対象とした脳機能イメージング法を使って検討してきました。
• 視覚野から頭頂葉に至る経路で視覚から運動への座標変換がなされている点 (Ogawa & Inui, 2012, Journal of Cognitive Neuroscience) 、複数の感覚運動スキルが感覚運動野や小脳で保持されている点 (Ogawa & Imamizu, 2013, Journal of Neuroscience) 、 左下頭頂小葉に使用する手に関わらない道具使用のスキルが保持されている点 (Ogawa & Imai, 2016, Experimental Brain Research) 等を明らかにしています。

【Related articles】

• Ogawa K., Mitsui K., Imai F., & Nishida S. (2019) Long-term training-dependent representation of individual finger movements in the primary motor cortex, Neuroimage, 202:116051 [PubMed]
• Ogawa K., & Imai F. (2016) Hand-independent representation of tool-use pantomimes in the left anterior intraparietal cortex, Experimental Brain Research. [PubMed]
• Ohata R., Ogawa K., & Imamizu H. (2016) Single-trial prediction of reaction time variability from MEG brain activity, Scientific Reports, 6, 27416. [PubMed]
• Kim S*., Ogawa K.*, Lv J., Schweighofer N., & Imamizu H. (2015) Neural substrates related to motor memory with multiple timescales in sensorimotor adaptation, PLoS Biology, 13(12): e1002312. (*Equal contribution) [PubMed] [Press release]
• Ogawa K. & Imamizu H. (2013) Human sensorimotor cortex represents conflicting visuomotor mappings. Journal of Neuroscience, 33(15), 6412-6422. [PubMed]
• Ogawa K. & Inui T. (2012) Reference frame of human medial intraparietal cortex in visually guided movements. Journal of Cognitive Neuroscience, 24(1), 171-182. [PubMed]
• Ogawa K., Nagai C., & Inui T. (2010) Brain mechanisms of visuomotor transformation based on deficits in tracing and copying. Japanese Psychological Research, 52(2), 92-106. [REVIEW] [Article]
• Ogawa K. & Inui T. (2009) The role of the posterior parietal cortex in drawing by copying. Neuropsychologia, 47(4), 1013-1022. [PubMed]

社会的認知

• 自分の運動表象は他者の行為を認識する際にも使われている点が示唆されており、自他に共通した神経表象はミラー・ニューロン・システム (MNS) と呼ばれています。
• このような身体化に基づく社会的認知についても検討を行っており、頭頂葉や運動前野を含むMNSでは視覚的変化（刺激画像の見た目）に対して不変な行為の神経表象が存在する点 (Ogawa & Inui, 2011, NeuroImage)、 また注目する行為のレベル（目的や方法等）に応じてミラーシステムの活動が変調を受ける点 (Ogawa & Inui, 2012, Experimental Brain Research) を明らかにしています。

【Related articles】

• Murata, A., Saito, H., Schug, J., Ogawa, K., & Kameda, T. (2016) Spontaneous facial mimicry is enhanced by the goal of inferring emotional states: evidence for moderation of “automatic” mimicry by higher cognitive processes. PLoS ONE, 11(4), e0153128. [PubMed]
• Shibata H., Inui T., & Ogawa K. (2013) Role of the dorsolateral prefrontal cortex in understanding hand actions performed in social contexts: An fMRI study. Neuroreport, 24(14), 803-807. [PubMed]
• Ogawa K. & Inui T. (2012) Multiple neural representations of object-directed action in an imitative context. Experimental Brain Research, 216(1), 61-69. [PubMed]
• Shibata H., Inui T. & Ogawa K. (2011) Understanding interpersonal action coordination: An fMRI study. Experimental Brain Research, 211(3-4), 569-579. [PubMed]
• Ogawa K. & Inui T. (2011) Neural representation of observed actions in the parietal and premotor cortex. NeuroImage, 56(2), 728-735. [PubMed]

身体イメージと予測

• ヒトが運動を行う際には、それに伴って時々刻々と変化する身体の状態を脳内で予測（シミュレーション）していると考えられます。 このような内的シミュレーションは、実際の運動を伴わないような身体イメージにも使われています。 脳の内的予測機構について、コンピュータマウスを使った運動課題中の脳活動を調べることによって検討してきました。
• 我々の研究から、後部頭頂葉皮質が運動予測・推定に関わっている点 (Ogawa, Inui, & Sugio, 2006, NeuroImage; 2007, Cortex)、さらにその中でも左半球が自己運動の予測、右半球が外部運動の予測に関わる点 (Ogawa & Inui, 2007, Journal of Cognitive Neuroscience) 等を明らかにしています。

【Related articles】

• Ogawa K., Inui T., & Sugio T. (2007) Neural correlates of state estimation in visually guided movements: an event-related fMRI study. Cortex, 43(3), 289-300. [PubMed]
• Ogawa K. & Inui T. (2007) Lateralization of posterior parietal cortex for internal monitoring of self- versus externally generated movements. Journal of Cognitive Neuroscience, 19(11), 1827-1835. [PubMed]
• Ogawa K., Inui T., & Sugio T. (2006) Separating brain regions involved in internally guided and visual feedback control of moving effectors: an event-related fMRI study. NeuroImage, 32(4), 1760-1770. [PubMed]