2015 Fiscal Year Research-status Report
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26870933
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
雨宮 薫 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 脳情報通信融合研究室, 研究員 (80638536)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 自発脳波活動 / 脳波 / 意思決定 / 運動準備 / 両肢選択 / 運動錯覚 / 運動知覚 / 前頭頭頂ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ある運動を開始するには内発的もしくは外発的なきっかけが伴う。本研究では、外発的な信号に対して開始するような運動に対して、その信号より先んじて存在する自発的な脳波活動が、いかに運動の意思決定に影響を及ぼすかを検討した。
もぐらたたきの要領で、左右の手どちらかの手を利用して、目前に提示されるターゲットに手を伸ばし、触れるという課題を被験者に課した。課題には、簡単に左右手選択を決定できるターゲット、左右選択に悩むターゲットを2条件用意し、各々の運動に対する自発脳波活動の影響を、機械学習を用いて判別した。
結果、左右手の選択に悩む条件である場合のみ先行する自発脳波活動が、後の左右手決定に影響した。また、ターゲットの刺激位置情報を自発脳波活動に追加した判別を行うと、難易度の低い条件のみ、判別成績が急上昇した。ガンマ帯の自発脳波活動の高分布は難易度にかかわららずどちらの条件でも見られた一方で、刺激の有無の情報が判別結果から難易度を分けるカギとなっていることが分かった。上記の結果は、具体的な運動が未定な状態から、どのような課題を行うかが具体的になる過程で、先行する自発脳波活動が後の行動への影響の強弱が変化していることが示唆された。
また次に、実際の運動中は、運動の知覚がどのように処理されているのかを検討するために、実際の運動課題をfMRIを用いて計測した。用いたのは、手首の背屈運動であり、実際に動かす条件（運動の指令とフィードバックが存在する条件）、運動イメージ条件（運動の指令がある条件）、そして運動の錯覚条件（運動の指令がなく運動の知覚のみがある条件）の３者を比較した。結果、運動の知覚は、右手の運動にもかかわらず、右半球の前頭頭頂ネットワークにおいて処理されていること、そして前頭頭頂を結ぶ上縦束（SLF）の最も腹側部を担うSLF-IIIによって自己の動きが処理されていることを示した。
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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
運動意思決定に際して、自発脳波活動のみではなく、試行の難易度の変化により、刺激の情報の影響度が変化することを明らかにした。このことは、二つの異なる要因がそれぞれの判別結果向上に相反して貢献していることを初めて示す結果であると考えられる。
また、運動場面において、実際の運動が反側の運動領域と左右の前頭頭頂ネットワークによって処理される一方、運動の知覚そのものは、右の前頭頭頂ネットワークによって処理されていることを示した。このことは、自己の運動の知覚を処理するネットワークとして解剖学的に存在する繊維束に活動が存在することを示している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は得られた判別結果がいかに妥当であるかを多角的に検討するとともに、他の要因の判別可能性などを検証する。
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| Causes of Carryover |
科研費申請時に所属していた部署からの異動後、新たな所属先に購入予定の実験器具があったため、物品購入費の計画が変更した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
国際共著論文への発展と幅広い共著に広げるため、国内外のミーティングを積極的に行い、また論文執筆のための英文校閲に利用する。
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