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A deep-brain network hypothesis of crisis prevention ability: proposal and verification

Research Project

Project/Area Number 19K04921
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 25020:Safety engineering-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Katagiri Yoshitada  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 上席研究員 (60462876)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 光吉 俊二  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (30570262)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords深部脳活動 / 心象 / 知覚 / 身体化認知 / 危険回避 / 脳機能計測 / 背側前部帯状回 / 事象関連脱同期 / プライミング / 側頭葉 / 高齢者 / 自動車運転 / 深部脳機能 / 内部モデル / 情報欠落 / 情報補償 / 幻影 / 認知制御 / 刺激反応適合性 / 身体性認知 / 事故 / 認知機能 / 刺激競合適合効果 / サイモン課題 / 脳波 / 刺激競合課題 / 学習 / 適応 / 事象関連電位 / 認知症 / 危機回避
Outline of Research at the Start

高齢者の自動車運転において認知機能低下による重大事故リスクの増大が社会的問題となっており、運転可否を評価する客観的評価法の確立と同時に健康・運転寿命を延伸する効果的方法の実現が求められている。しかし、従来の脳画像に基づく評価法では認知症のタイプにより異なるタイプの事故や危険運転を発症するメカニズムを説明することができなかった。そこで本研究では、脳のネットワークのダイナミクスの障害の特徴からこのタイプの違いを説明することを試みることとした。この研究の成果は、運転技術の可否を脳機能に基づき客観的に判断する技術を提供するものであり、超高齢化社会の安全安心に資するものと期待される。

Outline of Final Research Achievements

The current study aimed to elicit neurophysiological mechanisms underpinning risk of car driving by elder people. We conducted three tasks to show the validity of our hypothesis that the risk could be attributed to aging of sensory organs. In the first task in a stimulus-response compatibility paradigm, we found that mistakes were made by mismatch between perceptual physical responses and semantic cognition of stimuli. In the second task in a cued-tapping paradigm, we found that frequent erroneous taps for missing beats were promoted by modal completion. In the final task in a word-pair congruency judgement paradigm, we found that perceptual markers were formed to detect irrelevant word pairs for promptly activating imagery.
Taken together these findings, we concluded that imbalance between perception and imagery might cause cognitive degradation leading to the car-driving risk.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

高齢者が起こす自動車事故の第一要因としてアクセルとブレーキの踏み間違いが挙げられていますが、神経生理学的メカニズムは必ずしも明らかではありませんでした。本研究の成果は、認知症と関連する中枢の神経変性とは異なる、末梢の感覚器鈍麻が認知機能の障害の原因になり得ることを初めて実証しました。この知見は、高齢者のリスク評価に心象と身体化認知という新たな視点を与えるもので社会的意義は大きいと考えられます。

Report

(6 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 2019

All Presentation (12 results) Book (1 results)

  • [Presentation] サイモン課題におけるルールベース意思決定メカニズムの検証2022

    • Author(s)
      大谷啓尊、片桐祥雅、今井絵美子、古和久朋
    • Organizer
      第24回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 認知制御課題遂行中に出現する同期的γ波の意義2022

    • Author(s)
      今井絵美子、片桐祥雅
    • Organizer
      第24回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 外部リズムに対する同期タッピングにおける背側前部帯状回の役割2022

    • Author(s)
      植村真帆、今井絵美子、川原靖弘、望月圭子、古和久朋、小作浩美、片桐祥雅
    • Organizer
      第24回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 事象関連深部脳活動法によるEriksen-Franker-like Go/Nogoタスク遂行の神経科学基盤2022

    • Author(s)
      川原靖弘、野口なつ美、今井絵美子、植村真帆、大谷啓尊、望月圭子、片桐祥雅
    • Organizer
      第24回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 食刺激が認知機能に及ぼす影響:事象関連深部脳活動法による神経基盤の解明2022

    • Author(s)
      野口なつ美、植村真帆、川原靖弘、今井絵美子、望月圭子、片桐祥雅
    • Organizer
      第24回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 表情による表情による感情認知と共感性醸成のメカニズムの深部脳活動法による解明2022

    • Author(s)
      杉浦朋伽、古崎未来、望月圭子、川原靖弘、野口なつ美、植村真帆、今井絵美子、小作浩美、片桐祥雅
    • Organizer
      第24回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Meditation can reduce hedonic appetite evidenced by brain responses to visual food cues2021

    • Author(s)
      野口なつ美、片桐祥雅、佐々木敏
    • Organizer
      第23回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] サイモン様課題における競合解消のルールベース高速認知処理モデル2021

    • Author(s)
      大谷啓尊、今井絵美子、片桐祥雅、古和久朋
    • Organizer
      第23回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 日本語オノマトペから起因される心象の形成における背側前部帯状回の役割2021

    • Author(s)
      今井絵美子、片桐祥雅
    • Organizer
      第23回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 欠落オドボール課題による外発性随意運動における深部脳活動の特徴抽出2019

    • Author(s)
      植村真帆、今井絵美子、片桐祥雅、古和久朋
    • Organizer
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 共鳴構造特異的発話特徴と深部脳活動との相関2019

    • Author(s)
      今井絵美子、片桐祥雅
    • Organizer
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 運動表出意思決定のソマティックマーカ仮説に対する一検証事例2019

    • Author(s)
      大谷啓尊、片桐祥雅、今井絵美子、古和久朋
    • Organizer
      電子情報通信学会HCGシンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] 人間情報学 快適を科学する2021

    • Author(s)
      片桐祥雅(共著、板生清監修)
    • Total Pages
      262
    • Publisher
      近代科学社
    • ISBN
      9784764960299
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2025-01-30  

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