2022 Fiscal Year Research-status Report
描画能力の生物学的基盤：ヒト・チンパンジー・ゴリラ・サル・トリの比較研究
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21K18138
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| Research Institution | National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities |
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Principal Investigator |
幕内 充 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 脳機能系障害研究部, 研究室長 (70334232)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
依光 美幸 地方独立行政法人東京都立病院機構東京都立駒込病院(臨床研究室), リハビリテーション科, 主事 (30836721)
広瀬 友紀 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (50322095)
林 美里 中部学院大学, 教育学部, 准教授 (50444493)
関 義正 愛知大学, 文学部, 教授 (50575123)
新国 佳祐 新潟青陵大学, 福祉心理学部, 准教授 (60770500)
香田 啓貴 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (70418763)
牛谷 智一 千葉大学, 大学院人文科学研究院, 准教授 (20400806)
足立 幾磨 京都大学, ヒト行動進化研究センター, 准教授 (80543214)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 描画 / 比較 / 動物 / 認知 / チンパンジー / 空間認知 / サル / ハト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では描画の生物学的基盤をトリ・サル・ゴリラ・チンパンジー・ヒト（成人・脳損傷患者・子供）で種横断的に調査し、描画能力は単純な平面図形の構成能力から、それらの組み合わせとして階層構造を持った複雑図形の構成能力へと段階的に進化したと言う予測を検証する。トリとサルでは描画は困難であるので、描画の必要条件だと考えられる平面幾何学的パターンを構成できるか、すなわち中点を打点行動で生成できるかを検討する。ニホンザルではヒトとは対照的に中点に特別の感度を示さなかった。チンパンジーでは線分の分割点の再生を検証する。ヒト成人ではfMRIを用いて物体描画の脳メカニズムを検討する。子供ではこれらの描画と言語の発達を日本とタイの幼児で行っている。脳損傷患者ではこれらの課題遂行の障害と損傷部位の関係を検討している。
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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
幕内:成人の描画データの階層性を示すための新しい分析法を2つ考案し、修正中の論文に加えた。広瀬:収集済みデータ（4~5歳児および成人のタイ語話者・成人日本語話者）描画生成実験の分析手法の検討をすすめ、研究会にて発表・情報収集をすすめている。最適な機器についても新たなインターフェイスの選択肢を視野に入れパイロットを行った。
香田:ニホンザルと比較するデータとしてヒト成人を対象にした，線分分割伝達実験を実施した．５０名程度の伝達をサルで実装した全く同じ装置で実施し，その再現の様子について考察を続けた．その結果，ヒトでは中点という場所に対して正確な再現をするという結果となった．足立:本課題では、チンパンジーを対象に線分の分割点を答えさせる線分分割課題をおこなう。具体的には見本刺激で提示された線分上に提示される点（分割点）をもとに、テスト刺激上で対応する点を答えさえる。林:ヒトの子どもを対象として、デジタルペンと専用紙を用いた描画課題と行動観察を実施した。また、京都市動物園のゴリラで、タッチパネルを用いた新規課題の実施準備を進めた。実行プログラムを作成し、京都市動物園の既存のタッチパネル設備での稼働を確認した。牛谷:線分の中央を見つけて，そこに反応することハトに訓練した。4個体のハトはいずれも，有効反応範囲の端に集中して反応する傾向があったが，訓練を経るに従って範囲全体に反応の分布がばらけた。しかし，範囲を線分長の20％まで縮小した時点で，改善が見られなくなった。依光:脳損傷患者の描画における階層構造を、描き順から探索している。立方体描画において、頭頂葉、後頭葉病変ではCubeの奥行きが描けないこと、把握できていないことがわかった。新国:ヒト（成人）を対象とした描画中の眼球運動計測実験について、予備的実験のデータを解析し、本実験のデータの解析準備がほぼ完了している。
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| Strategy for Future Research Activity |
幕内:描画における階層構造構築がブローカ野を賦活するかをfMRIで検証する。広瀬:計画のなかでまだすすめられていない、日本語の子供および同じ手法での成人での描画課題（専用タブレットを用いた対面実験）の機材選定をすすめデータ収集を完成したい。香田:空間表象として記憶する場合と，空間内での線分の位置について記憶する場合で，再現法略に違いを示唆する結果となったため，その点についての脳内処理についての考察を深めるとともに，進化的議論を加え論文執筆にあたる．足立:2022年度中に設定した課題をもちい訓練を6個体のチンパンジーを対象に実施し、訓練が終了した個体から順次テストを行う。林:画像素材の準備が完了した段階で、京都市動物園にてまずはゴリラを対象として課題を実施する。順調に進めば同様の手続きにて、京都市動物園のチンパンジーにも対象を拡大して課題を実施する。また、同様の手続きにて、ラ・ルーラを利用するヒトの子どもでも課題を実施する。牛谷:ハトが，線分の端から一定の距離に反応していた可能性をテストする。そのため，線分の長さを操作したテストを実施する。長くした線分では，反応の分布は，線分の中央より端に近いところにピークが来るであろう。さらに，角度を操作したテストで，ハトが何を学習したか詳細な検討を実施する。依光:共同研究者と健常成人とのデータを比較検討し、脳損傷患者の描き順を探究する。新国:実験内容についての打ち合わせを実施した上で、ヒト（成人）を対象とした描画中の眼球運動計測実験の本実験を実施し、データ収集およびデータ解析を完了させる。
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| Causes of Carryover |
林 新型コロナの流行時期には、動物飼育エリア内に設置されている実験設備を利用することに対するハードルが高かったため、遠隔での実施準備に時間を要した。今年度からは新型コロナの対策が第5類相当となり大幅に緩和されるため、適宜出張をおこなって確実に京都市動物園での課題実施を進めることができる。同様に学内の方針も変更されてきており、ラ・ルーラの研究利用もより進展が期待される。
香田 ヒトと動物比較を進める上で必要な人材が集まらず，人件費使用に遅延が生じた．学生の研究テーマを中心として推進が見込めるため，今後は，必要な人材を確保しながら，動物実験をさらに推進するための装置を最終年度に完備させ．比較データの収集と最終考察に当たりたい．
足立 上述のように2022年度中は予備実験は行ったものの本実験が開始できず、予定していた実験報酬を用いるに至らなかったため、2023年度へと繰り越した。2023年度、コロナ対策も緩和されるため、本実験を加速させ実験報酬として使用する予定である。
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