2019 Fiscal Year Research-status Report
A deep-brain network hypothesis of crisis prevention ability: proposal and verification
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19K04921
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
片桐 祥雅 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 上席研究員 (60462876)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
光吉 俊二 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (30570262)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 認知制御 / 刺激競合課題 / 学習 / 適応 / 脳波 / 事象関連電位 / 深部脳活動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
自動車運転で適切な危険回避行動をとるためには、状況に応じた問題解決を瞬時に行う必要がある。こうした認知処理機能を評価する手段として刺激競合課題は有用であることから、まず、標的を2次元空間内にランダムに分散提示するStroop課題及びステップ動作により回答を行うSimon課題の二つを新たに作成し、課題遂行中の脳活動の特徴から認知処理機能とその障害のメカニズムを検討した。その結果、両課題ともに刺激提示に同期した背側前部帯状回の脱賦活が正反応表出に必要であるが、Stroop課題では刺激提示時間を50msまで短縮してもこの脱賦活が生じて課題が適切に遂行されるものの視野角が大きくなると脱賦活が減弱して誤反応が増えることを明らかにした。一方、Simon課題では、時系列的にランダムに提示される整合／不整合刺激ブロックの切替時に誤反応が発生することを明らかにした。また脳活動の指標である事象関連電位の特徴として、正反応では明確なN400-P600が生じるが誤反応ではP600が減弱することを明らかにした。
Stroopの結果から、注意を分配する視野の範囲が大きくなると判断に必要な記憶システムへのアクセスが減弱することが推察された。これは、認知処理機能を一定の水準に維持するためには視野を狭める必要があることを示すものであり、自動車運転時のリスク要因の一つになり得ると考えられた。一方、Stroop課題の結果から、脳は刺激と正反応動作を言語的に統合する学習を行うことで刺激に対して正反応を反射神経的に表出する戦略をとっていることが示唆された。この学習機能が低下すると統合されるべき行動が刺激に対して乖離する。この乖離は危険認識の下で適切な行動表出を障害するもので、重大なリスク要因の一つであると考えられた。
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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
自動車事故の原因としてしばしば判断ミスが指摘されるが、危険を認識しながら適切な行動を速やかに表出できない遂行機能障害が自動車運転における危険回避の重大なリスク因子となり得ることを初めて明らかにした。この発見により、危険回機能の有効な評価方法のみならず機能回復訓練による危機回避能力の強化法に関する見通しが得られ、研究が大きく進捗した。
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| Strategy for Future Research Activity |
視聴覚情報と身体感覚を統合の不全が学習効果を消失させ、危険回避時の遂行機能を障害するという仮説の検証を進め、障害の神経生理学的基盤を明らかにする。またこの障害は危険の予兆検知と準備とを乖離させると考えられることから、予測的行動障害との関連性についても解明を進める。
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