身体獲得の生起と維持メカニズムの数理モデルによる解明

• 研究課題/領域番号: 16H05958
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 実験心理学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2018); 広島大学 (2016-2017)
• 研究代表者: 金山 範明 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (90719543)
• 研究協力者: 原 正之 ; 片平 健太郎 ; 平本 亮介 ; 柏原 志保 ; 弘光 健太郎
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2016年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
• キーワード: 身体認識 / 脳波 / MRI / 自己 / fMRI / 数理モデル

研究成果の概要

本研究では、人が自分の身体を自分のものであると認識し、的確に操作できるようになる心理過程を、脳メカニズムとともに明らかにすることを目標とした。行った複数の実験から人が自分の手・腕を認識する際に、どのような脳反応が起こっているかを検証することができた。特に脳波ではアルファ帯域の活動に「自分の手のように感じる」感覚がコードされている可能性が明らかになった。またMRIを用いて検証した脳容積と自己感の関連については、島皮質がその候補として挙げられ、個人差をモデル化する際に有効な知見を得た。また本取り組みを通じて、コグネティクスという研究協力の考え方を提案し、研究チームで継続して科学研究費に採択された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

得られた「自己感」を反映するとされる脳反応は、今後道具や義肢、移動体、建機、あるいはVR上の身体のコントロールをする場合に、その対象にどれだけ「自己身体感」を感じているかをリアルタイムで表す指標として活用する可能性が示された。こうした技術を用いて人が自然にものを操るための一つの条件として製品デザインに応用されることが期待されており、現在工学研究領域との共同で知見を産業応用するプロジェクトを検討し始めている。また本研究で行った「コグネティクス」という心理学・神経科学・工学（主にロボティクス）の新しい融合研究法に関する提案から、科学と工学および産業応用のシームレスな連携の推進が期待される。

研究成果

• [国際共同研究] Trento Univeristy(Italy)
• [国際共同研究] University of Ottawa(Canada)
• [雑誌論文] 心身脳問題――からだを巡る冒険―― (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中 彰吾, 浅井 智久, 金山 範明, 今泉 修, 弘光 健太郎
  • 雑誌名: 心理学研究 巻: 90
  • NAID: 130007772659
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emotion-related cerebral blood flow changes in the ventral medial prefrontal cortex: An NIRS study (2019)
  • 著者名/発表者名: Sachiyo Ozawa, Noriaki Kanayama, Kazuo Hiraki
  • 雑誌名: Brain and Cognition 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subjectivity of the Anomalous Sense of Self Is Represented in Gray Matter Volume in the Brain (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanayama Noriaki、Asai Tomohisa、Nakao Takashi、Makita Kai、Kozuma Ryutaro、Uyama Takuto、Yamane Toshiyuki、Kadota Hiroshi、Yamawaki Shigeto
  • 雑誌名: Frontiers in Human Neuroscience 巻: 11 ページ: 232-232
  • DOI: 10.3389/fnhum.2017.00232
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Attentive Observation Is Essential for the Misattribution of Agency to Self-Performance (2017)
  • 著者名/発表者名: Kashihara Shiho、Kanayama Noriaki、Miyatani Makoto、Nakao Takashi
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 8 ページ: 890-890
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2017.00890
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] BDNF as a possible modulator of EEG oscillatory response at the parietal cortex during visuo-tactile integration processes using a rubber hand (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiramoto Ryosuke、Kanayama Noriaki、Nakao Takashi、Matsumoto Tomoya、Konishi Hirona、Sakurai Satoru、Okada Go、Okamoto Yasumasa、Yamawaki Shigeto
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 124 ページ: 16-24
  • DOI: 10.1016/j.neures.2017.05.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Causal Dynamics of Scalp Electroencephalography Oscillation During the Rubber Hand Illusion. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanayama, N., Morandi, A., Hiraki, K., Pavani, F.
  • 雑誌名: Brain Topography 巻: 30 号: 1 ページ: 122-135
  • DOI: 10.1007/s10548-016-0519-x
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of Embodied Sense of Self Scale (ESSS): Exploring Everyday Experiences Induced by Anomalous Self-representation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Asai, T., Kanayama, N., Imaizumi, S., Koyama, S. and Kaganoi, S.
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: - ページ: 1005-1005
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2016.01005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Post-response βγ power predicts the degree of choice-based learning in internally guided decision-making. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakao, T., Kanayama, N., Katahira, K., Odani, M., Ito, Y., Hirata, Y., Nasuno., R, Ozaki, H., Hiramoto, R., Miyatani, M., Northoff, G.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/srep32477
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 脳波を実社会にどう活かすか (2018)
  • 著者名/発表者名: 金山範明
  • 学会等名: 立命館大学生理心理学キャリアウィーク招待講義
  • 招待講演
• [学会発表] コグネティクスという考え方とニューロサイエンスの社会実装 (2018)
  • 著者名/発表者名: 金山範明
  • 学会等名: 応用脳科学コンソーシアム
  • 招待講演
• [学会発表] 姿勢の不整合を許容する鏡越しのラバーハンドイリュージョン (2018)
  • 著者名/発表者名: 伊藤謙・岡本正吾・原正之・金山範明・山田陽滋
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
• [学会発表] 視線操作がラバーハンド錯覚に及ぼす影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 原正之・岡本正吾・伊藤謙・金山 範明・三木将仁・高崎 正也
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2018
• [学会発表] 形態的類似性と行為の意味性が身体認識に与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 平本亮介・金山範明・宮谷真人・中尾敬
  • 学会等名: 日本認知心理学会 第16回大会
• [学会発表] 木の棒に対するラバーハンド錯覚誘導-意味ある行為遂行は錯覚を生じさせるか- (2018)
  • 著者名/発表者名: 平本亮介・金山範明・宮谷真人・中尾敬
  • 学会等名: 第10回多感覚研究会
• [学会発表] コグネティクス：工学研究者とのコラボによる新しい心理学・脳科学の可能性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 金山範明
  • 学会等名: 日本心理学会第81回大会
• [学会発表] Challenging brain-mind-body interactions during natural behaviors using EEG. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanayama, N., Matsumoto, A., Makeig, S., Iversen, J. R., Tanaka, H., & Miyakoshi, M.
  • 学会等名: 31th International Congress of Psychology (ICP2016)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 国際学会
• [図書] 脳波解析入門 EEGLABとSPMを使いこなす (2016)
  • 著者名/発表者名: 開一夫・金山範明（編）
  • 総ページ数: 240
  • 出版者: 東大出版会
• [備考] International symposium of Tactile Perception...
  • URL: https://sites.google.com/view/intsymtacbodself
• [備考] 日常のこころを読み解く脳信号解析法 ～ウェアラブル脳計測の利用に向けて～
  • URL: https://sites.google.com/view/bransmp18wbs/
• [学会・シンポジウム開催] International symposium of Tactile Perception, Bodily Consciousness, and Sense of Self (2017)