Dynamic brain-to-brain network analysis during social interaction

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K11963
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 61030:Intelligent informatics-related
• Research Institution: Doshisha University
• Principal Investigator: Hiroyasu Tomoyuki 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (20298144)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 日和 悟 同志社大学, 生命医科学部, 准教授 (00771247)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脳機能イメージング / fNIRS / 利他的な行動 / 遺伝的アルゴリズム / ハイパースキャニング

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a hyperscanning system using fNIRS, a non-invasive brain function imaging device. We proposed a novel method for simultaneous acquisition and data-driven analysis of brain function data from multiple individuals. This method proved to be particularly effective in understanding brain function states during human social behaviors, especially altruistic actions. Furthermore, we demonstrated the importance of constructing sparse matrices for understanding brain function states.

Free Research Field

システム工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、非侵襲性の脳機能イメージング装置、fNIRSを用いたハイパースキャニングシステムを開発した。これにより、社会的行動、特に利他的な行動時の脳機能状態の解析が可能となった。また、遺伝的アルゴリズムやスパースアルゴリズムを用いたデータ解析手法の有効性も確認した。これらの結果は、社会的行動の理解や予測、改善への道筋を示すものであり、社会学、心理学、教育学、人工知能など、多岐にわたる分野への影響が期待される。