2019 Fiscal Year Annual Research Report
Dynamic interaction of working memory network and resting state network supporting social brain
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18H03666
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
苧阪 満里子 国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報工学研究室, 主任研究員 (70144300)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
苧阪 直行 京都大学, 文学研究科, 名誉教授 (20113136)
齊藤 智 京都大学, 教育学研究科, 教授 (70253242)
内藤 智之 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (90403188)
坪見 博之 富山大学, 学術研究部人文科学系, 准教授 (70447986)
源 健宏 島根大学, 学術研究院人間科学系, 准教授 (40611306)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 社会脳 / ワーキングメモリ / 個人差 / 安静時ネットワーク / デフォルトモードネットワーク / ワーキングメモリネットワーク / AI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
社会脳は自己と他者を結び、豊かな社会性を支える脳の働きである。本研究計画では、社会脳を支える脳基盤解明には、特定の脳領域の活動および脳の領域間の連携を解明することが重要であると考えた。そこで、脳ネットワークの中でも認知脳の中心となるワーキングメモリネットワーク(WMN)と、安静時ネットワークの中心となるデフォルトモードネットワーク(DMN)の相互作用を解明することを目標とした。両ネットワークの相互作用の特徴を解明するため、ワーキングメモリの資源容量の個人差に焦点を当てて、課題遂行時における両ネットワークの競合と協調の動的相互作用の個人差を明らかにすることを目標とした。
fMRIを用いて、安静時とワーキングメモリ課題遂行時の脳活動を測定することにより、DMNとWMNの特徴が、ワーキングメモリの高得点群と低得点群でどのような違いがあるのかを探索した。すると、高得点群では低得点群に比較して、安静時にDMNの活動が高くなる知見を得た。一方、低得点群では、安静時においても、DMN以外の他のネットワークの活動が高いことがわかった。
ワーキングメモリの脳内機構の個人差については、分担者の源がfNIRSを用いた安静時ネットワークの検討を実施し、個人差が安静時の脳内機構に見いだされる結果を得ている。内藤はAIを用いて、こうした脳内ネットワークの表現の可能性について検討を進めている。また苧阪直行はワーキングメモリの安静時と意識レベルとの関係に取り組み、齊藤は個人差評価法の精密化に、坪見は視覚性ワーキングメモリを用いて刺激の統合化過程を明らかにしている。
今後は、こうしたワーキングメモリの個人差に注目して、その差を生み出すネットワークを、意識、記憶、統合の側面を加え、明らかにすることを課題とする。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナの影響により、人を対象とする実験が困難になり、fMRI実験などの脳内基盤研究、行動指標実験が困難になったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は以下のような研究を実施する計画である。
ワーキングメモリネットワーク(WMN)と、安静時ネットワークの中心となるデフォルトモードネットワーク(DMN)の動的相互作用を、ワーキングメモリの低下が認められることが指摘されている高齢者を対象として検討する。高齢者のWMNとDMNの相互作用の特徴を若年者と比較することにより、両ネットワークの相互作用がワーキングメモリ低下とどのようにかかわるのかを明らかにする（苧阪満里子）。
また、ワーキングメモリと意識の関連について、安静時脳と特にかかわりの深いmeditationの場面におけるDMNとWMNの相互作用について検討する（苧阪直行）。加えて、ワーキングメモリ個人差の評価法の開発を進めるとともに、長期記憶の関与を取り上げその影響について個人差に及ぼす影響について考える（齊藤）。
さらに、fNIRSや脳波を指標として、社会脳と関連する自己参照課題等を用いて、ワーキングメモリの脳内ネットワークとの関連について詳細な検討を行う（源）。視覚性情報にかかわるワーキングメモリの特徴に関しても、空間、形、色などの特徴を用いて、その統合過程とワーキングメモリとのかかわりを注意制御の特徴とともに明らかにする（坪見）。また、AIを用いて、こうした脳内ネットワークの表現の可能性について検討を進める（内藤）。
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| Remarks |
苧阪 満里子、2020年、公募シンポジウム「融合社会脳研究の発展へ向けて」企画者、日本心理学会第84回大会
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[Journal Article] Capacity differences in working memory based on resting state brain networks2021
Author(s)
Osaka, M., Kaneda, M., Azuma, M., Yaoi, K., Shimokawa, T., & Osaka, N.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 11
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Simultaneous estimation procedure reveals object-based, but not space-based, dependence of visual working memory representations2021
Author(s)
Sone, H., Kang, M.-S., Li, A. Y., Tsubomi, H., & Fukuda, K.
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Journal Title
Cognition
Volume: 209
Pages: －
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Object-based dependence of features in visual working memory2021
Author(s)
Sone, H., Kang, M.-S., Li, A. Y., Tsubomi, H., & Fukuda, K.
Organizer
Annual Meeting on Object Perception, Attention, and Memory
Int'l Joint Research
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