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Does modulation of interoception enhance perception ability?

Research Project

Project/Area Number 23K18481
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

菅田 陽怜  大分大学, 福祉健康科学部, 准教授 (30721500)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 原 正之  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00596497)
大鶴 直史  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (50586542)
Project Period (FY) 2023-06-30 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywords知覚力 / 心拍誘発脳電位 / リアルタイムフィードバック / 内受容感覚 / 超感覚
Outline of Research at the Start

近年、「心」の感覚について「内受容感覚」という表現が用いられている。この感覚は、人間における感情の本質的な根源であるとされる一方で、その鋭敏さが外界の刺激に対する反応性の高さ(知覚力)と関連することが知られている。そこで本研究では、内受容感覚の指標の一つである心拍誘発脳電位に焦点を当て、その科学的検証を試みる。
本研究は「内受容感覚、知覚力、リアルタイムフィードバック」という異なる研究要素を組み合わせた、いわば未開拓の研究領域と言える。しかしながら、内受容感覚と知覚力との関連性が明らかになれば、リハビリテーション分野やスポーツ分野などの学術体系を大きく変革させるほどの研究に発展する可能性が高い。

Outline of Annual Research Achievements

近年の研究で、内受容感覚の鋭敏さが身体内のモニタリング能力、すなわち外界の刺激に対する反応性の高さと関連することが報告されている。このことは、内受容感覚の変化に従属して感覚機能が変化する可能性があることを示している。言い換えれば、内受容感覚を制御できれば感覚機能も人為的に変調できる、と解釈する事も出来る。近年の報告では、この内受容感覚について、心臓からの求心性信号を反映していると考えられる心拍誘発脳電位(hearbeat-evoked potentital; HEP)が内受容感覚の潜在的な指標であるとして注目されている。
一方、内受容感覚と相反する感覚である「外受容感覚」、つまり外的刺激を知覚する能力(知覚力)には個人差があることが知られており、その知覚力には可鍛性があることが知られている(知覚学習)。近年の研究により、スポーツや言語などのスキルと同様に、トレーニングによって視覚、聴覚、触覚、味覚、嗅覚を向上できることが証明されている。さらには感覚受容体が本来担うべき枠を超えて、強化されたという実験報告も存在する(超感覚;Hyperacuity)。そこで、本研究では「内受容感覚が変化すれば知覚力もそれに続き変化する」という仮説を立て、その科学的検証を試みる。
今回の実験では、HEPに着目して実験を行う。実験は安静時のHEP計測後に、微弱な電気刺激を用いた知覚機能計測を行い、その後にHEP計測リアルタイム制御課題を行う。リアルタイム制御課題後には再度、知覚機能計測を行い、HEPのリアルタイム制御課題後に知覚機能に変化が生じるかを調べる。リアルタイム制御課題はHEPを視覚化した棒グラフを上げるようコントロールさせる群、下げるようにコントロールさせる群に分けて実験を行う。現在、実験系の構築が完了し、データ計測に移行している状況である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定通りのスケジュールで実験環境の構築が完了し、データ計測に移行しているため。

Strategy for Future Research Activity

前年度に引き続き実験を行い、HEPリアルタイム制御課題前後の知覚機能に関するデータを収集する。さらに、得られた結果について考察を行い、成果発表に向けての準備を進めていく。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Motor Imagery-based Brain-machine Interface (BMI) Opens the Potential for a New Neuro-physical Therapy2024

    • Author(s)
      菅田 陽怜
    • Journal Title

      Physical Therapy Japan

      Volume: 51 Issue: 1 Pages: 18-21

    • DOI

      10.15063/rigaku.51-1kikaku_Sugata_Hisato

    • ISSN
      0289-3770, 2189-602X
    • Year and Date
      2024-02-20
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Functional connectivity via the dorsolateral prefrontal cortex in the late phase of rest periods predicts offline learning2024

    • Author(s)
      Kawasoe Ryushin、Takano Sou、Yasumoto Yui、Takeo Yuhi、Matsushita Kojiro、Sugata Hisato
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 822 Pages: 137645-137645

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2024.137645

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of a Body Part Action on Body Perception of the Other Inactive Body Part2022

    • Author(s)
      Hara Masayuki、Sugata Hisato、Otsuru Naofumi、Takasaki Masaya、Ishino Yuji、Mizuno Takeshi、Miki Masahito、Kanayama Noriaki
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems

      Volume: 1 Issue: 3 Pages: 1-1

    • DOI

      10.1109/tcds.2022.3210659

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] こころの科学と運動学習2023

    • Author(s)
      菅田陽怜
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 運動学習の先端脳機能研究から考える「理学療法」の原点回帰と汎化2023

    • Author(s)
      菅田陽怜
    • Organizer
      九州理学療法士学術大会2023 in 熊本
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Caudate connectivity parallels rapid consolidation of skill2023

    • Author(s)
      H. SUGATA, F. IWANE, W. HAYWARD, V. AZZOLLINI, D. DASH, R. SALAMANCA-GIRON, M. BONSTRUP, E. R. BUCH, L. G. COHEN
    • Organizer
      Neuroscience 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Crowdsourced evaluation of the relationship between age and early procedural skill learning2023

    • Author(s)
      W. HAYWARD, E. BUCH, F. IWANE, V. AZZOLLINI, H. SUGATA, D. DASH, R. F. SALAMANCA-GIRON, L. G. COHEN
    • Organizer
      Neuroscience 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Pupil linked arousal during early skill learning2023

    • Author(s)
      D. DASH, F. IWANE, R. SALAMANCA-GIRON, W. HAYWARD, H. SUGATA, V. AZZOLLINI, M. BONSTRUP, E. R. BUCH, L. G. COHEN
    • Organizer
      Neuroscience 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オフライン運動学習の個人差は再学習直前のネットワークダイナミクスによって規定される2023

    • Author(s)
      川添 隆伸, 高野 創, 安元 優衣, 松下 光次郎, 菅田 陽怜
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 視覚誤差課題を用いた仮想環境における運動学習と実環境における運動学習の転移2023

    • Author(s)
      竹尾 雄飛, 原 正之, 安元 優衣, 菅田 陽怜
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ペルチェ素子を用いた温感提示がMEG計測に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      祖父江 祐太, 大鶴 直史, 菅田 陽怜, 三木 将仁, 大西 秀明, 原 正之
    • Organizer
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] レーザ変位計を用いた喉頭挙上の計測2023

    • Author(s)
      小松崎彪士, 菅田陽怜, 三木将仁, 原正之
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Book] 運動学習2023

    • Author(s)
      編著:藤澤宏幸、鈴木博人 分担執筆:菅田陽怜
    • Total Pages
      179
    • Publisher
      メディカルプレス
    • ISBN
      9784910614403
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2023-07-04   Modified: 2024-12-25  

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