脳内ネットワークの切り替えと内受容感覚の相互作用を解明する

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K03494
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 大上 淑美 東京工業大学, リベラルアーツ研究教育院, 研究員 (30456264)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小谷 泰則 東京工業大学, リベラルアーツ研究教育院, 准教授 (40240759)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 実験心理

Outline of Annual Research Achievements

脳のどこが活動しているかを空間分解能の高いfMRI実験で観察し、その活動がいつ起きているかを時間分解能が高い脳波実験で観察する。どちらの実験にも時間推定課題（指定した数秒程度の時間を頭の中で数え、指定された時間が経過したと思ったらボタン押しをする。数秒後に報酬の有無やフィードバック（FB）刺激の有無を示され、さらに数秒後に時間推定が合っていたか間違っていたかのFB情報の呈示がある）を用いた。実験条件は、報酬（RW）条件、報酬なし（NR）条件、FBなし（NF）条件を設定した。fMRI実験は、右利きの健常者31名から協力を得た。
本年は、切り替えネットワーク内の脳のどの領域がスイッチング過程に寄与しているかを確認するためにgPPI解析を行なった。この解析を行うと脳機能の連結性を調べることができる。その結果、RW条件において、左前部島皮質は、予期せぬ報酬情報の処理に関連する領域である右中側頭回と有意な結合を示した。左吻側前頭前野は、視覚知覚と注意に関与する左上頭頂小葉と有意な結合を示した。右利きの健常者に参加してもらい、時間推定課題を用いた脳波実験も行った。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究は、ヒトを被験者とする実験を実施して、データを収集する必要があるため、新型コロナウイルス感染症の蔓延で実験実施が不可能であったために大幅に遅れが出た。そのため、fMRI実験と比較して3倍以上の時間がかり、実験者と被験者が密の状況になる脳波実験を行うことができなかった。fMRI実験は、測定器具の装着に時間がかからないことや、測定時には実験者と被験者は同室ならないため、fMRI実験を優先する方向で進め、fMRIデータの収集を行なった。fMRIデータ分析は、活動部位を探す基本的な分析とネットワーク解析を行って、結果を算出できている。脳波実験ができる状況になるまでは、迅速に脳波実験が遂行できるよう、被験者希望者を募りリストを作成し、消耗品を揃え、脳波実験実施の準備を整えた。。新型コロナウイルス感染症の感染状況が落ち着いたため、脳波実験を開始し、令和5年度の年度末までに可能な限りの脳波実験を行い、脳波データの収集を行なった。実験条件はfMRI実験と同様で、課題も時間推定課題を使用したが、脳波測定用に刺激呈示の時間やタイミングは調整した。右利きの健常者二十数名に脳波測定を行ない、脳波データを収集した。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度までに迅速に脳波測定を行えるように実験環境を整えておいたので、令和5年度が終わる月末ギリギリまで、被験者数二十数名分の脳波測定に集中した。脳波実験データは、脳波電極の数が70個以上あるため、不安定な脳波も生じることもあり、電極データの補完という多電極による補正を加えながら、加算回数を増やし、統計検定力があるデータを集めていく予定である。加算平均後は、テキストデータとして取り出し、統計分析を行い、脳のどの電極に活動があるのかを時間変化も共に確認する。最終的には、これまでのfMRIデータの結果と合わせて、考察する予定である。