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An experimental study to visualize an atmosphere of cooperative work based on the brain activation and eye movement

Research Project

Project/Area Number 19K12085
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
Research InstitutionTohoku Institute of Technology

Principal Investigator

Miura Naoki  東北工業大学, 工学部, 教授 (70400463)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords生体計測 / 共行動 / 他者意識 / 脳活動同調 / 共同作業 / 生体信号計測 / 複数人同時計測 / 生理計測 / 多人数同時計測 / 場の空気 / 作業環境
Outline of Research at the Start

本研究では、大規模システムの運用における共同作業者の相互影響すなわち「場の空気」を、(1)個人の作業への集中度、及び(2)作業者間の協調意識の、二つの指標により評価可能であると仮説を立て、 複数作業者間で同時に計測された生理信号から作業者間の相互影響を評価することを試みる。そのために、(1)眼球運動信号に基づく課題に対する集中度の解析、(2)NIRS脳活動信号による他者との協調意識の解析を実施し、二つの指標の導出とその相互影響の解析に取り組む。得られた知見に基づき、協調作業時の作業者間に生じる「場の空気」の可視化を行う方法を提案する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we have attempted to depict "atmosphere of cooperative work" defined as the mutual influence of collaborators in the operation of a large-scale system through simultaneous biological measurements among multiple participants. The result revealed that interpersonal neural synchronization fluctuates with the presence of others even in the absence of explicit communication. In addition, in a collaborative task using simultaneous measurement of brain activity and pupil diameter, it was observed that interpersonal neural synchronization and pupil diameter fluctuated separately, reflecting the degree of engagement of the workers in the collaborative task and the existence of a direct cooperative relationship during the task. These results indicate that biological measurements of brain activity and pupil diameter can be used to visualize the "atmosphere of cooperative work".

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

非侵襲・低拘束な生体計測手法により「場の空気」を推定する本研究成果は、計測機器の小型化などハードウェア面での課題は残されているものの、作業現場での応用が期待できる。また社会神経科学の観点からも、本研究では明示的なコミュニケーション時の脳活動同調に加えて、暗黙の他者相互作用による脳活動の揺らぎを明らかにしており、他者意識の神経機序を解明する上での重要な知見を得ることができた。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Functional MRI on the ability to handle unexpected events in complex socio-technological systems: task performance and problem-solving characteristics are associated with low activity of the brain involved in problem solving2020

    • Author(s)
      三浦 直樹, 吉井 慶人, 高橋 信, 杉浦 元亮, 川島 隆太
    • Journal Title

      The Transactions of Human Interface Society

      Volume: 22 Issue: 1 Pages: 43-54

    • DOI

      10.11184/his.22.1_43

    • NAID

      130007801769

    • ISSN
      1344-7262, 2186-8271
    • Year and Date
      2020-02-25
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 共同サイモン課題による脳活動同調の解析2022

    • Author(s)
      間山千寛,三浦直樹
    • Organizer
      令和4年東北地区若手研究者研究発表会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 無気力度性格特性による質問調査への回答の不安定性2022

    • Author(s)
      半田翔人, 三浦直樹
    • Organizer
      令和4年東北地区若手研究者研究発表会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] メガネ型ウェアラブルデバイスを用いた 没入度の評価に関する研究2020

    • Author(s)
      遠藤輝人, 三浦直樹
    • Organizer
      令和2年東北地区若手研究者研究発表会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] メガネ型ウェアラブルデバイスを用いた没頭感の評価に関する研究2019

    • Author(s)
      遠藤輝人, 三浦直樹
    • Organizer
      ヒューマンインタフェースシンポジウム2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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