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大集団脳科学による個体脳ー世界相互作用に基づく人間の当事者化の脳行動モデル構築

計画研究

研究領域「当事者化」人間行動科学:相互作用する個体脳と世界の法則性と物語性の理解
研究課題/領域番号 21H05172
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅰ)
研究機関奈良先端科学技術大学院大学 (2022-2024)
株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (2021)

研究代表者

川脇 沙織 (田中沙織)  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 特任准教授 (00505985)

研究分担者 中村 優子  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00610023)
松井 彰彦  東京大学, 大学院経済学研究科(経済学部), 教授 (30272165)
研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
191,750千円 (直接経費: 147,500千円、間接経費: 44,250千円)
2025年度: 35,360千円 (直接経費: 27,200千円、間接経費: 8,160千円)
2024年度: 37,050千円 (直接経費: 28,500千円、間接経費: 8,550千円)
2023年度: 37,310千円 (直接経費: 28,700千円、間接経費: 8,610千円)
2022年度: 38,220千円 (直接経費: 29,400千円、間接経費: 8,820千円)
2021年度: 43,810千円 (直接経費: 33,700千円、間接経費: 10,110千円)
キーワード大集団脳科学 / 強化学習理論 / ゲーム理論 / 摂食行動 / 思春期
研究開始時の研究の概要

A01「相互作用ループ脳モデル構築チーム」では、個体が世界と相互作用する実態を明らかにするために、環境情報を個体に内在化し、個体が環境に働きかける再帰的な相互作用の脳・世界モデルを構築し、大集団の脳画像データを用いてモデルの検証を行う。

研究実績の概要

田中は、個体―世界の相互作用ループの個体脳のモデル構築を目指し、R3年度にブラッシュアップした個体脳モデルの3つのレベルのうちの①学習装置の検証用に開発済みのパラダイムを用いた実験を実施し、データ収集・解析を行った。具体的には、強化学習モデルのEligibility traceを予測誤差が正の時と負の時で異なるトーレス減衰係数を設定し、それを測定するための実験プロトコルを用いて、トーレス減衰係数が正と負で非対称な場合、強迫症で見られるような不安を解消する繰り返し行動を学習することをシミュレーションと実データから明らかにした。その結果を論文誌(Cell Reports)に発表した。松井は、個体ー世界の相互作用ループの進化の影響をゲーム理論を用いて明らかにするため、進化ゲーム理論および応用研究を発展させた。具体的には、村上愛を招へいし、当該研究を行った。村上による理論論文一篇をInternational Journal of Game Theoryに送り、Revise and Resubmitとなった。村上はウプサラ大学助教授の奥山陽子と協力して、経済・社会的変動に伴い、文化と制度がいかに進化していくのか、理論・実証的に分析した。松井はEmory大学のIn-Koo Choを訪れ、見た目の相違のみから差別が必然的に生じる動学モデルの構築を開始した。その結果、モデルのプロトタイプが完成した。中村は、Weight stigmaを評価するための質問紙の日本語版を作成した (Eating and Weight Disorders - Studies on Anorexia, Bulimia and Obesity)。fMRI実験と質問紙調査を組み合わせ、食物報酬に対する脳活動と社会心理的要因の関連を検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

田中はR3年度に確立した個体脳モデルと実験プロトコルを実験によって個体脳の基盤としてのセロトニンとの関係を明らかにするなど検証に成功した。また、3年目以降に実施するリスクに着目した個体ー世界の相互作用についても調査を開始した。松井は、村上による理論論文一篇がInternational Journal of Game TheoryにおいてRevise and Resubmitとなった。松井とIn-Koo Choは、見た目の相違のみから差別が必然的に生じる動学モデルの構築を開始し、モデルのプロトタイプが完成した。中村はR3年に指標として採用したThe Weight Self-Stigma Questionnaire (WSSQ) (Lillis et al. 2010) )の日本語版を作成し、論文化した。また、食物報酬に対する脳活動の計測プロトコルを決定し、fMRI実験を実行している。

今後の研究の推進方策

田中は個体脳のモデル、世界側の要素を組み込む。具体的には、個体と世界の相互作用の要素を、個体脳のモデルに組み込み、実験によって検証を行う。リスクに着目した個体ー世界の相互作用についての調査を行い、個体ー世界のリスク特性と、個体脳モデルのパラメータの関係を調べる。松井はシグナリング・ゲームを発展させて、医学の発展に関する歴史研究を行う。そのため、村上を日本に招へいする。松井はChoを訪問し、見た目の相違のみから差別が必然的に生じる動学モデルの構築を行う。中村は社会心理的要因として、weight stigmaだけでなく、公的自意識も取り入れ、摂食行動や体格指数、食物報酬に関わる脳活動の関連を明らかにする。また、日本とその他の国で、公的自意識と摂食行動の関連に違いがあるかどうか、国際比較を検討する。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] ノースウェスタン大学/エモリー大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ウプサラ大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ノースウェスタン大学/エモリー大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ウプサラ大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Precision Mapping of Thalamic Deep Brain Stimulation Lead Positions Associated with the Microlesion Effect in Tourette Syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Morishita , Yuki Sakai , Hitoshi Iida , Saki Yoshimura , Shinsuke Fujioka , Kazunori Oda , Saori Tanaka , Hiroshi Abe
    • 雑誌名

      Neurosurgery

      巻: - ページ: 1-9

    • DOI

      10.1101/2022.09.07.22279661

    • 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] Pavlovian-based neurofeedback enhances meta-awareness of mind-wandering2023

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Issaku、Nagahama Toru、Kumano Hiroaki、Momose Keiko、Tanaka Saori C.
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 158 ページ: 239-248

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2022.11.024

    • NAID

      130008126909

    • 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] Ecological momentary assessment of mind-wandering: meta-analysis and systematic review2023

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Issaku、Hinuma Tomoko、Tanaka Saori C.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 2873-2873

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29854-9

    • 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] Distinctive alterations in the mesocorticolimbic circuits in various psychiatric disorders2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Ishida T, Tanaka SC, Mitsuyama Y, Yokoyama S, Shinzato H, Itai E, Okada G, Kobayashi Y, Kawashima T, Miyata J, Yoshihara Y, Takahashi H, Aoki R, Nakamura M, Ota H, Itahashi T, Morita S, Kawakami S, Abe O, Okada N, et al.
    • 雑誌名

      Psychiatry Clin Neurosci

      巻: Online ahead of print 号: 6 ページ: 345-354

    • DOI

      10.1111/pcn.13542

    • 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] Developing and validating a Japanese version of the Weight Self-Stigma Questionnaire2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Yuko、Asano Michiko
    • 雑誌名

      Eating and Weight Disorders - Studies on Anorexia, Bulimia and Obesity

      巻: 28 号: 1 ページ: 44-44

    • DOI

      10.1007/s40519-023-01573-0

    • 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] Personalized values in life as point of interaction with the world: Developmental/neurobehavioral basis and implications for psychiatry2022

    • 著者名/発表者名
      Kasai K, Yagishita S, Tanaka SC, Koike S, Murai T, Nishida A, Yamasaki S, Ando S, Kawakami N, Kanehara A, Morita K, Kumakura Y, Takahashi Y, Sawai Y, Uno A, Sakakibara E, Okada N, Okamoto Y, Nochi M, Kumagaya SI, Fukuda M
    • 雑誌名

      Psychiatry Clin Neurosci Rep

      巻: 1 号: 2

    • DOI

      10.1002/pcn5.12

    • 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] Memory trace imbalance in reinforcement and punishment systems can reinforce implicit choices leading to obsessive-compulsive behavior2022

    • 著者名/発表者名
      Sakai Yuki、Sakai Yutaka、Abe Yoshinari、Narumoto Jin、Tanaka Saori C.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 40 号: 9 ページ: 111275-111275

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.111275

    • 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] Deferred acceptance algorithm with retrade2022

    • 著者名/発表者名
      Matsui Akihiko、Murakami Megumi
    • 雑誌名

      Mathematical Social Sciences

      巻: 120 ページ: 50-65

    • DOI

      10.1016/j.mathsocsci.2022.08.004

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Future Directions for Chemosensory Connectomes: Best Practices and Specific Challenges2022

    • 著者名/発表者名
      Veldhuizen Maria G.、Cecchetto Cinzia、Fjaeldstad Alexander W.、Farruggia Michael C.、Hartig Ren?e、Nakamura Yuko、Pellegrino Robert、Yeung Andy W. K.、Fischmeister Florian Ph. S.
    • 雑誌名

      Frontiers in Systems Neuroscience

      巻: 16 ページ: 1-22

    • DOI

      10.3389/fnsys.2022.885304

    • 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] Respective Involvement of the Right Cerebellar Crus I and II in Syntactic and Semantic Processing for Comprehension of Language2022

    • 著者名/発表者名
      Nakatani Hironori、Nakamura Yuko、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      The Cerebellum

      巻: - 号: 4 ページ: 739-755

    • DOI

      10.1007/s12311-022-01451-y

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Did Personnel Systems Trigger the Breakout of a Vitamin Deficiency Disease?: A Case of 19-20 Century Japanese Military Forces2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Matsui
    • 学会等名
      High Tower Seminar, Emory University
    • 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] Did Personnel Systems Trigger the Breakout of a Vitamin Deficiency Disease?: A Case of 19-20 Century Japanese Military Forces2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Matsui
    • 学会等名
      Economic Department-Wide Seminar, Emory University
    • 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] 行動経済学を考え直す-神経科学の立場から-2021

    • 著者名/発表者名
      田中沙織
    • 学会等名
      行動経済学会15回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳・行動特徴の世代間伝達 ―思春期コホート親子データによる検証―2021

    • 著者名/発表者名
      田中沙織
    • 学会等名
      日本発達神経科学会第10回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳の数理モデルから人間行動を理解する2021

    • 著者名/発表者名
      田中沙織
    • 学会等名
      NAIST先端科学技術研究科特別セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] マイノリティだと思っていたらマジョリティだった件2022

    • 著者名/発表者名
      松井彰彦、塔島ひろみ、小林エリコ、西倉実季、吉野靫、加納土、ナガノハル、村山美和、田中恵美子、小川てつオ、丹羽太一、アベベ・サレシラシェ・アマレ、石川浩司、前川直哉
    • 総ページ数
      304
    • 出版者
      ヘウレーカ
    • ISBN
      9784909753144
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 強迫症のメカニズムを解明

    • URL

      https://www.naist.jp/pressrelease/2022/08/009227.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 多様性の経済学

    • URL

      http://www.reddy.e.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2025-04-17  

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