2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidating the Neural Basis and Development of Social Behavior through the Analysis of Inter-subjectivity
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15H01846
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
定藤 規弘 生理学研究所, システム脳科学研究領域, 教授 (00273003)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安梅 勅江 筑波大学, 医学医療系, 教授 (20201907)
飯高 哲也 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (70324366)
板倉 昭二 京都大学, 文学研究科, 教授 (50211735)
小枝 達也 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, こころの診療部, 部長 (70225390) [Withdrawn]
小坂 浩隆 福井大学, 子どものこころの発達研究センター, 教授 (70401966)
岡沢 秀彦 福井大学, 高エネルギー医学研究センター, 教授 (50360813)
田邊 宏樹 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (20414021)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 社会能力 / 共同注意 / 機能的MRI / 自閉症 / 時系列解析 / 報酬系 / 心の理論 / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．二個体相互作用の神経ネットワークモデルと相互主体性を介した共有プロセスの解明 注意の共有プロセスとしての共同注意の神経基盤を明らかにするために、視線を手がかりとした共同注意と、言語を手がかりとした共同注意の比較を行うとともに、空間的注意を伴わない特徴次元へ注意を向ける共同注意課題を新たに作成し、空間的注意による共同注意の神経基盤との異同を検討した。
２．社会能力の神経基盤解明 皮肉は、話し手が発話した文字通りの意味とは反対の意味を聞き手に伝える話法である。聞き手が皮肉に気づくきっかけは、発話の内容と論理的にかみ合わない文脈や口調などを脳が感知することによる。口調は発話の内容を変調するという仮説を立て、機能的核磁気共鳴装置を用いて調べたところ、左下前頭前野が重要な役割を担っている可能性が示唆された。
３．強化学習システムとしての対面コミュニケーションの神経基盤解明 他者との相互作用そのものが報酬となりうることを、仮想的ボールトスゲームを行っている最中の神経活動をfMRIで計測することにより明らかにするともに、随伴性に伴う自己効力感も重要であることを示す実験を行った。
４．簡易計測による発達諸相および疾患におけるネットワーク評価 向社会行動の起源を探るために乳幼児における向社会行動の理解と実践を計測するための課題を作成して、実際の計測に入った。社会能力の様々な側面を国際的に比較可能な形で定量できる「かかわり指標」を用い、子どもの発達軌跡分析を行い、経年変化評価が可能であることを確認した。更に高機能自閉症者の社会機能を測定する指標を開発し、その実効性を検討した。安静時fMRIと機械学習（サポート・ベクター・マシン）を用いて自閉スペクトラム症と健常発達の判別を行うことにより、前頭・側頭領域における半球間結合の障害が、ASDの病因の一つであると推論した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「自他相同性に始まり向社会行動に至る社会能力の発達は、相互主体性を介した共有による学習過程である」との仮説を証明することを目的とする観点から、着実に実験が進行している。
１． 二個体相互作用の神経ネットワークモデルについては、共同作業課題を含む複数の機能的MRI実験が平行して走っている。２個体間のネットワーク評価方法としてのEigenvector centrality mappingについては、まず一個体レベルでの有用性を学習課題において検証しており、実際の２個体間評価へ適用する。７テスラMRIへのマルチバンド法導入は完了しており、機能的MRIへ進む準備が進みつつある。相互主体性を介した共有プロセスの解明に関して、アイコンタクトの即時性に関する神経基盤を明らかにする実験が複数進行中であり、成果が期待できる。２．社会能力の神経基盤についても複数の実験が進行している。３．強化学習システムとしての対面コミュニケーションの神経基盤解明については、他者との相互作用における自己効力感の効果を検証する実験が進行中であり解析を急ぐ。４．簡易計測による発達諸相および疾患におけるネットワーク評価は、特に３．と関連して、ASD者を対象としたfMRI実験を積極的に展開する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
脳機能計測は順調にデータを積み重ねており、特に超高磁場MRI（７T)との連携を強めていく方向で推進する。データ解析に於いても２個体を１つのネットワークとして解析する手法の準備が進みつつあり、実験データ取得と解析の両輪で推進する。この成果を、疾患診断ならびに行動発達計測へと結びつける方策を要する。精神疾患の病態生理についてのモデルについて、精神科領域（小坂・飯高））ならびに認知発達科学領域（板倉・小枝）の専門家と密接に議論を積み重ねて、神経基盤の明確な定量的行動指標の確立へと展開したい。
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[Journal Article] Oxytocin efficacy is modulated by dosage and oxytocin receptor genotype in young adults with high-functioning autism: a 24-week randomized clinical trial.2016
Author(s)
Kosaka H, Okamoto Y, Munesue T, Yamasue H, Inohara K, Fujioka T, Anme T, Orisaka M, Ishitobi M, Jung M, Fujisawa TX, Tanaka S, Arai S, Asano M, Saito DN, Sadato N, Tomoda A, Omori M, Sato M, Okazawa H, Higashida H, Wada Y.
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Journal Title
Translational Psychiatry
Volume: 6
Pages: e872
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Cross cultural differences in response to social feedback during metacognitive evaluations: An electromyographic study.2016
Author(s)
Jacquot, A., Eskenazi, T., Itakura, S., Sales-Wuillemin, E., Senju, A., Proust, J., Conty, L.
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Journal Title
International Journal of Psychophysiology
Volume: 108
Pages: 153-154
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Goal attribution toward non-human objects during infancy predicts imaginary companion status during preschool years.2016
Author(s)
Moriguchi, Y., Kanakogi, Y., Todo, N., Okumura, Y., Shinohara, I. and Itakura, S.
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Journal Title
Frontiers in Psychology
Volume: 7
Pages: 221(1-8)
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Neural substrates of shared attention as social memory: A hyperscanning functional magnetic resonance imaging study.2016
Author(s)
Koike T, Tanabe HC, Okazaki S, Nakagawa E, Sasaki AT, Shimada K, Sugawara SK, Takahashi HK, Yoshihara K, Bosch-Bayard J, Sadato N.
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Journal Title
Neuroimage
Volume: 125
Pages: 401-412
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Altered maturation of the fusiform face area and the extrastriate body area for individuals with autism spectrum disorders.2016
Author(s)
Okamoto Y, Kosaka H, Kitada R, Seki A, Tanabe HC, Hayashi MJ, Kochiyama T, Saito DN, Yanaka HT, Munesue T, Ishitobi M, Omori M, Wada Y, Okazawa H, Koeda T, Sadato N.
Organizer
Society for Neuriscience
Place of Presentation
San Diego, USA.
Year and Date
2016-11-13 – 2016-11-13
Int'l Joint Research
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