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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of neural correlates connecting prediction error with sense of agency

Research Project

Project/Area Number 18H01098
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

今水 寛  東京大学, 大学院人文社会系研究科(文学部), 教授 (30395123)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小川 健二  北海道大学, 文学研究院, 准教授 (50586021)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords運動主体感 / 予測誤差 / 計算モデル / 心理実験 / 脳活動計測
Outline of Annual Research Achievements

人間が身体を動かすとき「体を動かしているのは自分である」という感覚を得る.これは運動主体感と呼ばれる.これまで「運動結果の予測」と「実際の運動結果」とのずれ(予測誤差)が,主体感を決めるといわれてきた.この仮説は,統合失調症の妄想・幻覚なども説明しうる仮説として注目されている.本研究は,予測誤差がどのようなプロセスを経て主体感に至るのか,そのメカニズムと神経基盤を解明する.今年度は,予測誤差から運動主体感に至る過程をモデル化することを行った.具体的には,被験者がペンタブレット・デバイスを用いて,画面上のカーソルを制御するとき,予め記録した他者の動きを混入して,自分がカーソルを動かしているのか,他者がカーソルを動かしているのか,曖昧な状況を作り出した.被験者には,予め決められた軌跡を10秒間トレースした後,「どれくらい自分の動きらしかったか」を9段階で評価してもらった.ペンの位置とカーソルの位置の距離を「予測誤差」の近似値とした.ベイズ推定の枠組みで,各時刻の予測誤差をもとに「カーソルを操作しているのが自己である確率」を順次更新する,というモデルを構築した.被験者ごとに,半分のデータでモデルのパラメータを推定し,残りのデータで,被験者の最終的な判断を予測できるかを検討した.その結果,モデルから予測された判断と実際の判断の間に高い相関が見られた.これにより,運動中の予測誤差をもとに,運動主体感(直前の運動が自己の運動である主観的な確率)を,ベイズ則で順次更新しているというモデルが妥当であることが示された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

予測誤差がどのようなプロセスを経て主体感に至るかを,ベイズ推定の枠組みでモデル化し,心理実験を行い,その妥当性を示すことができた.

Strategy for Future Research Activity

今年度に構築したモデルを踏まえて,次年度は,予測誤差と運動主体感を媒介すると考えられる脳領域の活動を,ニューロフィードバック訓練で,増加・減少させる実験を行う.これにより,運動主体感の操作が可能であるかを検討する予定である.

  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 主体感の認知神経機構2019

    • Author(s)
      今泉 修、浅井 智久、高橋 英彦、今水 寛
    • Journal Title

      精神医学「特集 精神医学における主観と主体」

      Volume: 61 Pages: 541~549

    • DOI

      10.11477/mf.1405205831

  • [Journal Article] Long-term training-dependent representation of individual finger movements in the primary motor cortex2019

    • Author(s)
      Ogawa Kenji、Mitsui Kaoru、Imai Fumihito、Nishida Shuhei
    • Journal Title

      NeuroImage

      Volume: 202 Pages: e116051

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2019.116051

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 操作感の脳科学2020

    • Author(s)
      今水 寛
    • Organizer
      東京大学オープンイノベーションフォーラム「ロボティクスの新展開」
    • Invited
  • [Presentation] 感覚-運動学習のメカニズム2020

    • Author(s)
      今水 寛
    • Organizer
      日本ボバース研究会 関東甲信越神ブロック成人部門合同症例発表会 特別講演
    • Invited
  • [Presentation] 運動主体感の神経基盤~新学術領域・身体性システムの成果から2019

    • Author(s)
      今水 寛
    • Organizer
      第13回Motor Control研究会 シンポジウム5
  • [Presentation] 誤差の原因帰属の主観的判断が運動学習に与える影響2019

    • Author(s)
      田中 大, 井澤 淳, 今水 寛
    • Organizer
      第13回Motor Control研究会
  • [Presentation] Response to gaining and losing control in human brain2019

    • Author(s)
      Imamizu, H.
    • Organizer
      日本心理学会第83回大会 公募シンポジウム38 「The role of sense of agency in explorative and exploitative actions」
    • Invited
  • [Presentation] 運動主体感の成立に関わる脳のネットワーク2019

    • Author(s)
      今水 寛
    • Organizer
      日本心理学会第83回大会 公募シンポジウム63 「融合社会脳研究―自己の主体性を考える」
    • Invited
  • [Presentation] Principles of fMRI multivariate analysis and its applications in cognitive neuroscience2019

    • Author(s)
      Ogawa, K.
    • Organizer
      The Conference of Data Science, Statistics & Visualisation
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Awake reactivation in the primary sensorimotor cortex after visuomotor learning in humans2019

    • Author(s)
      Ogawa, K., Yang, H., Imai, F., Imamizu, H.
    • Organizer
      26th annual meeting of the Cognitive Neuroscience Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of neurofeedback on the activities of the motor-related areas using execution and imagery2019

    • Author(s)
      Yang, H., Yang, Y., Ogawa, K.
    • Organizer
      25th annual meeting of The Organization for Human Brain Mapping
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 社会脳から見た自己と身体意識,『社会脳から心を探る―自己と他者をつなぐ社会適応の脳内メカニズム』第6章2020

    • Author(s)
      今水 寛, 大木紫, 前田貴記, 村田 哲
    • Total Pages
      203
    • Publisher
      日本学術協力財団
  • [Remarks] 東京大学大学院人文社会研究科・今水学習機構研究室

    • URL

      http://www.l.u-tokyo.ac.jp/%7Eimamizu/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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