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2013 Fiscal Year Annual Research Report

脳内回路の引き込み協調による言語・非言語コミュニケーションの創発原理の解明

Planned Research

Project AreaThe study on the neural dynamics for understanding communication in terms of complex hetero systems
Project/Area Number 21120008
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

水原 啓暁  京都大学, 情報学研究科, 講師 (30392137)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 乾 敏郎  京都大学, 情報学研究科, 教授 (30107015)
笹岡 貴史  京都大学, 情報学研究科, 助教 (60367456)
Project Period (FY) 2009-07-23 – 2014-03-31
Keywords認知神経科学 / コミュニケーション / 言語理解 / 動作模倣 / 神経回路 / 脳機能イメージング / 身体性 / 社会脳
Research Abstract

言語・非言語でのコミュニケーションの神経原理について,神経振動子の引き込み協調を主として,その神経活動のダイナミクスに着目して研究を実施した.
言語コミュニケーションに関しては,文の理解が脳内に分散した神経活動の同期発射により実現されるとの予見のもと脳波計測実験を行った.脳波実験の結果から,文の理解においてはシータ波と呼ばれる緩やかな脳波の位相同期により,脳の広範な部位において表象している言語情報を動的に統合するとする分担者の乾の仮説(2010)を支持する結果を得た.また音声コミュニケーションについて,話者の顔を見ることによるコミュニケーションの促進が,聴取者の脳波の振動子協調により実現されているとの仮説のもと脳波計測実験を実施した.その結果,聴取者の脳内の神経振動子が,話者の顔などの動き表出するリズムに引き込まれることで,音声コミュニケーションが促進するという仮説を支持する結果を得た.
非言語コミュニケーションに関しては,他者の存在により脳内回路が変化するかを検証した.この研究課題においては,共同でゲームを遂行する他者が協力的な場合と非協力的な場合を設定し,他者の状況によって脳内回路の結合が動的に変化するかを機能的MRIの結合解析により検証した.ただし,上記の言語・非言語コミュニケーションに関する三課題は全て脳内での神経回路の動的な変化に関するものであり,脳と脳の間での神経振動子の引き込み協調によりコミュニケーションが実現されているかは不明である.そこで,協調的な動作を実施中の2者の脳波を同時に測定することで,コミュニケーション中に2者の脳波の引き込み協調が発生することを示した.これらの研究結果は,神経振動子の引き込み協調が,単に脳内の情報コミュニケーションを実現しているのみならず,脳間のコミュニケーションをも実現する共通原理であることを示している.

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] 相手の非協調性に関わる脳活動により変化する報酬系領野間の情報伝達2013

    • Author(s)
      鹿内学, 水原啓暁
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: NC2013-19 Pages: 23-28

  • [Journal Article] 音声聴取前後の脳波位相関係により促進される音声コミュニケーション2013

    • Author(s)
      小野島隆之,北城圭一,水原啓暁
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: NC2013-50 Pages: 23-28

  • [Presentation] Pre-stimulus EEG phase enhances the intelligibility of vocal communication: a simultaneous fMRI-EEG study2014

    • Author(s)
      Takayuki Onojima, Keiichi Kitajo, Hiroaki Mizuhara
    • Organizer
      Human Brain Mapping
    • Place of Presentation
      Hamburg, Germany
    • Year and Date
      20140608-20140612
  • [Presentation] Neural Synchrony: Common Framework for Understanding Inter-cortical and Inter-brain Communication2014

    • Author(s)
      Hiroaki Mizuhara
    • Organizer
      Symposium on Human Cognitive Neuroscience: Neural Dynamics of Internal Switching
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      20140123-20140123
    • Invited
  • [Presentation] Brain Activity by Selfish Partner Dynamically Modulates the Reward-related Cortical Network2013

    • Author(s)
      Manabu Shikauchi, Hiroaki Mizuhara
    • Organizer
      Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      San Diego, USA
    • Year and Date
      20131109-20131114
  • [Presentation] Spatiotemporal analysis of human neural oscillation by simultaneous fMRI-EEG2013

    • Author(s)
      Hiroaki Mizuhara
    • Organizer
      Conference on Neural Oscillation 2013
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      20130718-20130719
    • Invited
  • [Presentation] Intelligibility of speech perception depends on the pre-stimulus oscillatory phase2013

    • Author(s)
      Takayuki Onojima, Keiichi Kitajo,Hiroaki Mizuhara
    • Organizer
      Conference on Neural Oscillation 2013
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      20130718-20130719
  • [Presentation] 自発脳波位相により変化する音声聴取成績2013

    • Author(s)
      小野島隆之, 北城圭一, 水原啓暁
    • Organizer
      日本認知心理学会第11回大会
    • Place of Presentation
      茨城
    • Year and Date
      20130629-20130630
  • [Presentation] EEG (de-)synchronization of the intra/inter-brain during cooperative finger tapping2013

    • Author(s)
      Hiroaki Mizuhara, Takafumi Sasaoka, Yutaka Yamaguti, Hiroshi Watanabe, Ichiro Tsuda
    • Organizer
      International Conference on Cognitive Neurodynamics
    • Place of Presentation
      Sigutuna, Sweden
    • Year and Date
      20130623-20130627
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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