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時間知覚と数知覚における相互作用の神経機構の解明

Research Project

Project/Area Number 23KJ0681
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund
Section国内
Review Section Basic Section 10040:Experimental psychology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大塚 拓  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2023-04-25 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords視覚 / 時間 / 数 / ベイズ統計 / 情報統合
Outline of Research at the Start

ヒトの知覚において、時間の長さの知覚 (時間知覚) と数の多さの知覚 (数知覚) は相互作用する (時間/数の知覚が無関係な数/時間の情報に引きずられる) ことが知られている。また、ヒトが時間知覚と数知覚を行う際の脳活動を計測した研究からは、時間知覚と数知覚に共通の脳活動が報告されている。本研究は、時間知覚と数知覚の相互作用が、どのような規則で、なぜ生じるのかを説明する数理モデルを構築するとともに、時間知覚と数知覚を行う際に見られる共通の脳活動が、どのように相互作用と関連するのかを検討する。これを通して、時間知覚と数知覚を支える量の知覚のメカニズムの神経機序を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、時間知覚と数知覚における相互作用の発生機序を説明する数理モデルの構築、および検証を目的とした。時間と数の相互作用について、ベイズ統計理論に基づいた数理モデル (以下、ベイズ推論モデル) に基づく予測をたて、それを行動実験によって検証した。実験では、新たに開発した、時間情報と数情報を抽象的な「量の情報」として統合する課題を用いた。実験参加者は、2つの視覚刺激の「量」を、時間、数、またはその両方に基づいて比較した。その結果、統合における各次元 (時間および数) の重みは各次元の相対的な信頼性に比例し、統合された推定値は時間または数単体の推定値よりも信頼性が高くなるという、ベイズ推論モデルの予測と整合的な結果が得られた。さらに、刺激の経時変化を操作することによって、時間と数の統合は、各情報が利用可能になるタイミングが近づくにつれて統計的最適に近づくことを明らかにした。これらの結果から、時間と数の知覚の相互作用は、過去に類似のベイズ推論モデルによって説明されてきた多感覚情報統合と同様の知覚メカニズムで生じることが示唆された。

さらに、ベイズ推論モデルの枠組みを応用し、時間知覚における加齢変化を検討する国際共同研究を行った。この研究から、時間知覚において二つに区分される時間長知覚と時間的予測の関係が、ベイズ推論モデルの枠組みで新たに説明できる可能性が示唆された。

以上の成果を国内外の3件の学会で発表し、国際学術誌に原著論文として公開した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本年度に2本の国際学術誌論文 (うち1本は国際共同研究) を発表した。以上の成果に基づいた脳機能計測研究も順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、現在進行中の脳機能計測実験を進めていくとともに、ベイズ推論モデルによって表現される情報処理過程がどのように脳活動に反映されているかを検証するための実験方法および解析方法を検討する。

Report

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

    (6 results)

All 2023 Other

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

  • [Int'l Joint Research] University of Padova(イタリア)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Explicit Timing Differently Predicts Implicit Timing Performance in Younger and Older Adults2023

    • Author(s)
      Otsuka Taku, Yotsumoto Yuko, & Giovanna Mioni
    • Journal Title

      Timing & Time Perception. 1. 1-19

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1163/22134468-bja10101

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Near-optimal integration of the magnitude information of time and numerosity2023

    • Author(s)
      Otsuka Taku & Yotsumoto Yuko
    • Journal Title

      Royal Society Open Science.

      Volume: 10 Issue: 8 Pages: 230153-230153

    • DOI

      10.1098/rsos.230153

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The Impact of Stimulus Duration Distributions on Perception: A Study via Bayesian Recency Model.2023

    • Author(s)
      Hinohara, H., Otsuka, T., & Yotsumoto, Y.
    • Organizer
      Psychonomic Society 64th Annual Meeting.
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aging and Timing: Examining the link between Explicit and Implicit Timing Across Age Groups.2023

    • Author(s)
      Otsuka, T., & Yotsumoto, Y., & Mioni, G.
    • Organizer
      3rd conference of Timing Research Forum.
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 時間知覚の加齢変化:時間長知覚と時間的予測の関係の検討2023

    • Author(s)
      大塚拓・四本裕子・Giovanna Mioni
    • Organizer
      日本視覚学会2023年夏季大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-26   Modified: 2024-12-25  

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