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Performance related changes in Resting State Neural Activity and Connectivity induces by tDCS

研究課題

研究課題/領域番号 18K12024
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90030:認知科学関連
研究機関株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (2021)
国立研究開発法人情報通信研究機構 (2018-2020)

研究代表者

カラン ダニエル  株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報通信総合研究所, 主幹研究員 (70374113)

研究分担者 和田 充史  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機能解析研究室, 主任研究員 (10418501)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードtDcs / fMRI / EEG / Resting / State / Attention / Learning / tDCS / Resting State / perception / auditory / motor / attention / learning / brain stimulation / neuro modulation / performance enhancement / training
研究成果の概要

本研究の目的は、経頭蓋直流電気刺激(tDCS)により誘発される脳活動の変化が、様々な課題における行動パフォーマンスの円滑化に関連していることを明らかにすることである。視覚探索/ギター即興演奏/飛行機着陸の3つの課題において、実刺激または偽刺激条件下でフィードバックを行いながら、各課題の前後に約30分間のtDCSを適用した。tDCSによる全体的なパフォーマンス促進は見られなかったものの、一部においてパフォーマンス促進に関連する脳活動の興味深い変化が見出さた。tDCS実刺激群では、変調された脳活動の程度に基づいて行動パフォーマンス促進を予測できたが、tDCS偽刺激群では予測することができなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般的に、経頭蓋直流電気刺激(tDCS)は、様々な知覚、運動、認知課題のパフォーマンスや学習促進に有効であると考えられているが、本研究によりパフォーマンスの促進については差異があることがわかった。パフォーマンスの促進は脳活動の識別可能な変調によって特徴付けられることから、当該促進に関与する脳回路を特定したという点で学術的に重要である。また、学習効果向上ために個人特有の刺激パラダイムを調節したり、認知障害や精神障害等の治療に用い得ることから、社会的意義がある。tDCSの限界と、行動パフォーマンス促進の成功に相関する基礎的な脳活動の理解を深めることで、より良い新たなtDCSの実施が可能となる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] DevelopintDCS-Enhanced Dual-Task Flight Simulator for Evaluating Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Jesse MARK, Hasan AYAZ, Daniel CALLAN
    • 雑誌名

      Advances in Neuroergonomics and Cognitive Engineering

      巻: 120 ページ: 149-155

    • DOI

      10.1007/978-3-030-51041-1_21

    • ISBN
      9783030510404, 9783030510411
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Individual differences in learning correlate with modulation of brain activity induced by transcranial direct current stimulation2018

    • 著者名/発表者名
      Brian Falcone, Atsushi Wada, Raja Parasuraman, Daniel Callan
    • 雑誌名

      PLOS One

      巻: 13(5) 号: 5 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0197192

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Effects of tDCS neurostimulation on flight simulator performance2021

    • 著者名/発表者名
      Jesse MARK, Hasan AYAZ, Daniel CALLAN
    • 学会等名
      Neuroegonomics Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brain processes underlying airplane landing performance.2020

    • 著者名/発表者名
      Daniel Callan and Frederic Dehais
    • 学会等名
      11th International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Independent modulators of ongoing neural activity predict future perceptual performance.2019

    • 著者名/発表者名
      Callan, D., Iversen, J., Dehais, F.
    • 学会等名
      25th Annual Meeting of the Organization of Human Brain Mapping
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring the neural correlates of inattentional deafness using multimodal brain imaging.2018

    • 著者名/発表者名
      Daniel Callan
    • 学会等名
      2nd International Neuroergonomics Conference: The Brain At Work And In Everyday Life
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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