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コミュニケーションの時間窓を決定する周期的脳活動

Publicly Offered Research

Project AreaThe Science of Mental Time: investigation into the past, present, and future
Project/Area Number 26119516
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

水原 啓暁  京都大学, 情報学研究科, 講師 (30392137)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2015: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywords時間学 / 脳波 / fMRI / 振動子 / 脳・神経 / コミュニケーション / 音声知覚 / 認知神経科学 / 神経振動子 / 神経回路 / 脳機能イメージング / 身体性 / 引き込み
Outline of Annual Research Achievements

周期的脳活動の一つである脳波の神経振動子協調が,脳内の動的な神経ネットワーク形成を実現していることが指摘されている.この神経振動子協調は,脳内の情報伝達のみに留まらず,脳と脳の間の情報伝達,つまりコミュニケーションにおいても重要な戦略であるとして,近年,注目を集め始めている.例えば音声コミュニケーションにおいては,話者の発話のリズムと,音声聴取中の聞き手の脳内の神経振動子が位相協調することが報告されている.さらに,音声提示前の脳波位相によって聴取成績が変化することも示されており,この脳波位相が話者の音声発話タイミングの予測に関与しているものと考えられる.つまり,音声コミュニケーションにおいて適切な時間窓を実現する脳内メカニズムが,神経振動子の音声提示前後における位相協調であると考えられる.そこで本申請課題では,ヒトを対象とした脳波計測,および脳波と機能的MRIの同時計測を実施することで,脳波の位相に依存して音声聴取成績が変化することを示すとともに,そのときの皮質回路の音声提示前後の変化を検証することを目的とした.
本研究課題では,音声聴取課題遂行中の脳波計測を実施することで,音声提示前後の神経ネットワークの切り替えに関与している脳波成分を同定した.この脳波成分の発生に関連する脳部位の同定を目的として,音声聴取課題遂行中の脳波と機能的MRIの同時計測を実施した.その結果,音声提示前後の神経ネットワークとして, 音声の生成に関連する運動皮質の活動が明らかになった.この部位はミラーニューロンシステムと呼ばれる他者の運動を予測する部位であり,他者の運動予測を脳波の位相情報を用いて実施することにより,コミュニケーションの時間窓を調整していることが明らかになった.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Top-down and bottom-up attention cause the ventriloquism effect with distinct EEG modulations2016

    • Author(s)
      Kumagai T, Mizuhara H
    • Journal Title

      NeuroReport

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 聴覚的手がかりが視覚的注意のポップアウトを誘発する脳内機構2016

    • Author(s)
      熊谷俊宏,水原啓暁
    • Organizer
      日本ヒト脳機能マッピング学会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-03-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] EEG phase shift by visual-spatial attention induces the ventriloquism effect2015

    • Author(s)
      Kumagai T, Mizuhara H
    • Organizer
      Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      シカゴ,アメリカ
    • Year and Date
      2015-10-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of multi-frequency coupling among neural oscillations2015

    • Author(s)
      Onojima T, Ota K, Mizuhara H, Aoyagi T
    • Organizer
      Cell Symposia: Engineering the Brain
    • Place of Presentation
      シカゴ,アメリカ
    • Year and Date
      2015-10-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リズムの協調による脳間コミュニケーション2015

    • Author(s)
      水原啓暁
    • Organizer
      日本認知科学会 第32回大会
    • Place of Presentation
      千葉大学(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2015-09-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 視空間注意による脳波位相シフトが誘発する腹話術効果2015

    • Author(s)
      熊谷俊宏,水原啓暁
    • Organizer
      日本認知心理学会第13回大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-07-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural dynamics with simultaneous EEG and fMRI measurements2015

    • Author(s)
      Hiroaki Mizuhara
    • Organizer
      12th World Congress of the World Federation of Societies of Biological Psychiatry (WFSBP 2015)
    • Place of Presentation
      アテネ,ギリシャ
    • Year and Date
      2015-06-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 脳のダイナミクスを観る ~fMRIと脳波の同時計測~2015

    • Author(s)
      水原啓暁
    • Organizer
      東京大学駒場MRI実験施設立ち上げシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス18号館ホール(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-03-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳波データからリズム間相互作用を推定する2015

    • Author(s)
      小野島隆之・太田絵一郎・水原啓暁・青柳富誌生
    • Organizer
      日本物理学会 第70回年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳内・脳間のコミュニケーションを実現する神経活動の協調2015

    • Author(s)
      水原啓暁
    • Organizer
      広島大学COI中核拠点「精神的価値が成長する感性イノベーション拠点」講演会
    • Place of Presentation
      広島大学基礎・社会医学棟(広島県広島市)
    • Year and Date
      2015-01-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Dynamic integration of distributed information via neural synchrony2015

    • Author(s)
      Hiroaki Mizuhara
    • Organizer
      第15回脳と心のメカニズム冬のワークショップ
    • Place of Presentation
      ルスツリゾート(北海道留寿都)
    • Year and Date
      2015-01-07 – 2015-01-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 神経振動子協調による脳内/脳間コミュニケーション2014

    • Author(s)
      水原啓暁
    • Organizer
      第4回社会神経科学研究会「社会認知とコミュニケーション」
    • Place of Presentation
      自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-10-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Ongoing EEG manipulates the predictive attention to speech2014

    • Author(s)
      Takayuki Onojima, Keiichi Kitajo, Hiroaki Mizuhara
    • Organizer
      The Annual Conference JNNS2014
    • Place of Presentation
      公立はこだて未来大学(北海道函館市)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Ongoing EEG phase enhances the intelligibility of vocal communication: a simultaneous fMRI-EEG study2014

    • Author(s)
      Takayuki Onojima, Keiichi Kitajo, Hiroaki Mizuhara
    • Organizer
      The 20th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • Place of Presentation
      ハンブルグ, ドイツ
    • Year and Date
      2014-06-08 – 2014-06-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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