| Project Area | Hyper-adaptability for overcoming body-brain dysfunction: Integrated empirical and system theoretical approaches |
|---|
| Project/Area Number |
19H05725
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Complex systems
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
今水 寛 東京大学, 大学院人文社会系研究科(文学部), 教授 (30395123)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
筒井 健一郎 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (90396466)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥140,920,000 (Direct Cost: ¥108,400,000、Indirect Cost: ¥32,520,000)
Fiscal Year 2023: ¥26,260,000 (Direct Cost: ¥20,200,000、Indirect Cost: ¥6,060,000)
Fiscal Year 2022: ¥26,260,000 (Direct Cost: ¥20,200,000、Indirect Cost: ¥6,060,000)
Fiscal Year 2021: ¥26,260,000 (Direct Cost: ¥20,200,000、Indirect Cost: ¥6,060,000)
Fiscal Year 2020: ¥26,650,000 (Direct Cost: ¥20,500,000、Indirect Cost: ¥6,150,000)
Fiscal Year 2019: ¥35,490,000 (Direct Cost: ¥27,300,000、Indirect Cost: ¥8,190,000)
|
|---|
| Keywords | 運動学習 / 身体認知 / 運動主体感 / 意欲 / 脳刺激 / 情動 / ヒト脳活動計測 / サル電気生理 / 発話 / 意欲の操作 / 操作性の知覚 / 脳活動非侵襲計測 / サル電気生理実験 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
本研究は，新学術領域研究「身体-脳の機能不全を克服する潜在的適応力のシステム論的理解」の計画研究として，身体認知や意欲などの正の情動が，運動学習を促進する過程を解明する．経験的に，身体認知や意欲は運動学習にとって重要であるが，それらが学習を促進する神経科学的なメカニズムは未解明である．人における心理実験と脳活動計測，サル電気生理実験を組み合わせ，神経基盤を解明するとともに，領域内の他の研究グループと共同で，計算論・システム論的なモデル化を行い，潜在的適応力を促進する技術の開発に資する．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，新学術領域「超適応」の計画研究として「身体認知や意欲などの正の情動が，運動学習を促進する」という仮説を検証，そのメカニズムを解明することを目的とする．今年度の主な成果として，以下の項目が挙げられる．
1) 身体認知の一種である「運動主体感」（自身が運動を引き起こしているという感覚）と運動学習の関係の解明：感覚運動学習課題において，直前の運動を自己に帰属した場合は，そうでない場合と比較して，短期的な学習率が有意に向上することを示した．
2) 運動主体感の基礎的なメカニズムの解明：これまでの運動主体感は，手や腕の運動が主に使われてきた．研究代表者のグループは，自然な発話における運動主体感を心理学的に測定する実験を行った．その結果，発話の主体感では，感覚と運動の同期性も重要であるが，音声に内在する自己の特徴が大きな役割を果たすことを明らかにした．
3) 動物（サル）における簡便な意欲の評価法の確立：手指運動の巧緻性を評価するための Brinkman Board 課題（板に空けられた縦あるいは横向きの多数の溝から, エサの小片をつまみ出す課題）を, 意欲を評価するために改変して利用していたが, これを短時間かつ少ない試行数で実施できる汎用性の高い方法として確立した．
4) 意欲にかかわる脳領域の解明：非侵襲的な脳刺激で，前部帯状皮質の膝下部, あるいは, 膝前部と標的としたときだけ, 課題のパフォーマンスに変化があった. Brinkman Board 課題でエサの入った溝の幅が大きく, 簡単な条件ではセッション遂行数に変化はなかったが, 溝の幅が小さく, 難しい条件ではセッション遂行数が少なくなった. この行動の結果は、単なる動機付け（drive）の低下では説明できず, 課題を遂行しようとする意欲（motivation）の低下によるものであると解釈された.
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
運動主体感と運動学習の関係を調べる行動実験を進め，両者の関係を複数の実験データで実証した．また，運動主体感の認知心理学的なメカニズムや脳のネットワークとの関係も明らかにした．意欲に関しては, 動物における意欲の評価法を確立し, 意欲と関連の深い脳領域を同定した.
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は，同じ新学術領域の研究者も交え，ヒトとサルにおいて，運動主体感の報酬としての役割を明らかにすることで，運動学習を促進するメカニズムを明らかにする予定である．また，脳刺激で運動主体感を操作することにも取り組んでいく．
|
