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クオリア構造に関する脳活動測定と因果関係解明のための薬理負荷操作

計画研究

研究領域クオリア構造と脳活動から得られる情報構造の関係性理解
研究課題/領域番号 20H05711
研究種目

学術変革領域研究(B)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅰ)
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

山田 真希子  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 上席研究員 (50557444)

研究期間 (年度) 2020-10-02 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
35,880千円 (直接経費: 27,600千円、間接経費: 8,280千円)
2022年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2021年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードクオリア / 意識 / 脳イメージング / 脳機能 / 認知神経科学 / fMRI
研究開始時の研究の概要

本研究は、認知脳科学手法を用いてヒトにおける精密な脳活動の測定と薬理負荷による操作の二側面から、クオリアと脳活動パターンの因果的な関係性を明らかにすることを目標とする。まず、fMRI計測により、クオリア類似度報告課題中の被験者の脳活動を測定し、意識的な類似度判断と相関する脳活動部位を明らかにする。さらに、薬理負荷操作法によってクオリアと脳活動の因果関係を明らかにする。

研究成果の概要

本研究は、脳活動パターンの類似度から、クオリア構造に対応する脳部位を同定することを目的とした。まず、色クオリア類似度報告を全視野(視野角180度)で実施し、主観報告に基づく色クオリア構造の評価を行った。主観報告に基づく色クオリアは、中心視野も周辺視野も同等の構造を持つことを明らかにした。さらに、色クオリア類似度報告課題をfMRI撮像中に実施し、脳活動データからクオリア構造を抽出することに成功し、色クオリア構造の脳活動との対応づけを可能にする方法論を確立した。さらに、モノアミン神経伝達機能をターゲットにしたPET計測を実施し、ドーパミンとセロトニンと主観との関係性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

クオリアの構造がわかると、他の感覚意識(痛み、匂い、感情)への手法の一般化や、他人のクオリアとの比較、人間以外の生物が持っているかもしれないクオリアの理解など、意識研究の重要な基盤構築に繋がる。社会的還元としては、例えば、盲人に触覚・聴覚を通して視覚入力を行う「感覚代行」の技術の洗練化や、言語コミュニケーションの取れない脳損傷患者や未熟児などとのコミュニケーションを可能にする技術にもつながり、臨床・工学・社会への応用が期待できる。意識の質を明らかにする測定技術とデータ解析法の開発は、情報表現やネットワーク解析などの他分野へ広く波及すると期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 12件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Monash University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Are Color Experiences the Same across the Visual Field?2023

    • 著者名/発表者名
      Zeleznikow-Johnston Ariel、Aizawa Yasunori、Yamada Makiko、Tsuchiya Naotsugu
    • 雑誌名

      Journal of Cognitive Neuroscience

      巻: 35 号: 4 ページ: 509-542

    • DOI

      10.1162/jocn_a_01962

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Machine learning unveils latent architecture of superiority illusion that predicts visual illusion perception and metacognitive performance2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuyoshi Daisuke、Isato Ayako、Yamada Makiko
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 513462-513462

    • DOI

      10.1101/2022.10.24.513462

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Measurement of Striatal Dopamine Release Induced by Neuropsychological Stimulation in Positron Emission Tomography With Dual Injections of [11C]Raclopride2022

    • 著者名/発表者名
      Ikoma Yoko、Kimura Yasuyuki、Yamada Makiko、Obata Takayuki、Suhara Tetsuya、Ito Hiroshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychiatry

      巻: 13 ページ: 811136-811136

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2022.811136

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Resting-state functional connectivity relates to interindividual variations in positive memory2022

    • 著者名/発表者名
      Isato Ayako、Yokokawa Keita、Higuchi Makoto、Suhara Tetsuya、Yamada Makiko
    • 雑誌名

      Behavioural Brain Research

      巻: 419 ページ: 113663-113663

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2021.113663

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brain 5-HT2A receptor binding and its neural network related to behavioral inhibition system2022

    • 著者名/発表者名
      Kojima Kazuho、Hirano Shigeki、Kimura Yasuyuki、Seki Chie、Ikoma Yoko、Takahata Keisuke、Ito Takehito、Yokokawa Keita、Hashimoto Hiroki、Kawamura Kazunori、Zhang Ming-Rong、Ito Hiroshi、Higuchi Makoto、Kuwabara Satoshi、Suhara Tetsuya、Yamada Makiko
    • 雑誌名

      Brain Imaging and Behavior

      巻: - 号: 3 ページ: 1337-1348

    • DOI

      10.1007/s11682-021-00609-2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neural network of superiority illusion predicts the level of dopamine in striatum.2022

    • 著者名/発表者名
      Yahata N, Isato A, Kimura Y, Yokokawa K, Zhang MR, Ito H, Suhara T, Higuchi M, Yamada M.
    • 雑誌名

      bioRxiv.

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.02.01.478593

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 意識していることへの意識:意識の再帰性を考える2022

    • 著者名/発表者名
      山田 真希子
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 73 ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Resting-state brain activity can predict target-independent aptitude in fMRI-neurofeedback training2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano Takashi、Takamura Masahiro、Nishimura Haruki、Machizawa Maro G.、Ichikawa Naho、Yoshino Atsuo、Okada Go、Okamoto Yasumasa、Yamawaki Shigeto、Yamada Makiko、Suhara Tetsuya、Yoshimoto Junichiro
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 245 ページ: 118733-118733

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2021.118733

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pharmacokinetic and pharmacodynamic assessment of histamine H3 receptor occupancy by enerisant: a human PET study with a novel H3 binding ligand, [11C]TASP4572021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Yasuyuki、Takahata Keisuke、Shimazaki Toshiharu、Kitamura Soichiro、Seki Chie、Ikoma Yoko、Ichise Masanori、Kawamura Kazunori、Yamada Makiko、Zhang Ming-Rong、Higuchi Makoto、Nishino Izumi、Suhara Tetsuya
    • 雑誌名

      European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging

      巻: 49 号: 4 ページ: 1127-1135

    • DOI

      10.1007/s00259-021-05571-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 無意識の優越感が抑うつ症状に果たす役割.2021

    • 著者名/発表者名
      山田 真希子, 伊里 綾子
    • 雑誌名

      臨床精神医学

      巻: 50(5) ページ: 475-481

    • NAID

      40022616996

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Serotonergic neural network related to behavioral inhibition system2021

    • 著者名/発表者名
      Kojima Kazuho、Hirano Shigeki、Kimura Yasuyuki、Seki Chie、Ikoma Yoko、Takahata Keisuke、Ito Takehito、Yokokawa Keita、Hashimoto Hiroki、Kawamura Kazunori、Zhang Ming-Rong、Ito Hiroshi、Higuchi Makoto、Kuwabara Satoshi、Suhara Tetsuya、Yamada Makiko
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.07.09.451787

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Resting-state brain activity can predict target-independent aptitude in fMRI-neurofeedback training2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano Takashi、Takamura Masahiro、Nishimura Haruki、Machizawa Maro、Ichikawa Naho、Yoshino Atsuo、Okada Go、Okamoto Yasumasa、Yamawaki Shigeto、Yamada Makiko、Suhara Tetsuya、Yoshimoto Junichiro
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.02.08.430334

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancing Multi-Center Generalization of Machine Learning-Based Depression Diagnosis From Resting-State fMRI2020

    • 著者名/発表者名
      Nakano Takashi、Takamura Masahiro、Ichikawa Naho、Okada Go、Okamoto Yasumasa、Yamada Makiko、Suhara Tetsuya、Yamawaki Shigeto、Yoshimoto Junichiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychiatry

      巻: 11

    • DOI

      10.3389/fpsyt.2020.00400

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Neuroimaging of colour qualia and beyond2022

    • 著者名/発表者名
      Makiko Yamada
    • 学会等名
      学術変革領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] "How can we measure the quality of consciousness? "2022

    • 著者名/発表者名
      Makiko Yamada
    • 学会等名
      Quantum Innovation 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural bases of color qualia structure2022

    • 著者名/発表者名
      Makiko Yamada
    • 学会等名
      「人工知能と脳科学国際シンポジウム2022」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] クオリア構造の脳活動2021

    • 著者名/発表者名
      山田 真希子
    • 学会等名
      CBI学会2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Brain activity measurements on qualia structure2021

    • 著者名/発表者名
      Makiko Yamada
    • 学会等名
      Neuro2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 思考の癖の脳メカニズム-認知バイアスの脳科学-2021

    • 著者名/発表者名
      山田 真希子
    • 学会等名
      日本サイコオンコロジー総会 大会長企画
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 痛み共感と向社会行動2021

    • 著者名/発表者名
      山田 真希子
    • 学会等名
      日本サイコオンコロジー総会 WG企画
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子確率論の認知神経科学への応用に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      山田 真希子
    • 学会等名
      認知科学学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Empirical verification of the violation of temporal Bell inequality in bistable perception.2021

    • 著者名/発表者名
      Aizawa Y, Tsuchiya N, Pothos E, Busemeyer J, Bruza P, Yamada M.
    • 学会等名
      Quantum Innovation 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Do neural activities of binocular rivalry follow a quantum probability model? A test of temporal bell inequalities.2021

    • 著者名/発表者名
      Hirao T, Tsuchiya N, Pothos E, Busemeyer J, Bruza P, Yamada M.
    • 学会等名
      Quantum Innovation 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 量子確率論の脳科学への応用 ~脳と心の生成原理解明に向けて~2021

    • 著者名/発表者名
      山田真希子
    • 学会等名
      バイオインダストリー協会企画講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 認知バイアスから見た 脳とこころのメカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      山田真希子
    • 学会等名
      2020年度応用脳科学アカデミー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 認知バイアスの脳科学;思考の癖の脳メカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      山田真希子
    • 学会等名
      第14回 行動科学セミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳イメージングが映し出す心の世界2020

    • 著者名/発表者名
      山田真希子
    • 学会等名
      GTRセミナー / 第8回NLSセミナー
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] 学術変革領域会議2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-10-30   更新日: 2024-01-30  

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