• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

行動実験と数理モデリングによる感覚予測誤差が行動選択に与える影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K17893
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59030:体育および身体教育学関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

林 拓志  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 特別研究員 (80815358)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード感覚予測誤差 / 報酬予測誤差 / 運動学習 / 行動選択
研究成果の概要

我々は、様々な場面で行動を決定し運動を実行する。もし期待した結果が得られなかった場合、脳は報酬予測誤差と感覚予測誤差を計算する。従来の研究では、報酬予測誤差は行動選択に、感覚予測誤差は運動実行に活用されるが、両者がどのように相互作用しているのかは明らかではなかった。本実験では、ターゲット探索課題中に視覚運動外乱を与えた。両者は独立に与えているため、感覚予測誤差によって探索行動を変化させる必然性はない。しかし、ターゲットにバイアスがある場合にのみ、運動が大きく変動し、感覚予測誤差が大きい方向に運動していることが明らかとなった。これらの研究から、両者がインタラクションしている可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来の研究では、感覚予測誤差が生じるということは、運動を失敗させる要因になる排除すべきもの、と暗に捉えられてきた。しかし、本実験結果、脳は感覚予測誤差を報酬情報と捉えている可能性が見出されている。この結果は、これまでの定説を転回させる大きなインパクトを与えると期待できる。
また、従来の研究では、脳の報酬系と運動系は異なる領域で独立に存在すると考えられてきたが、感覚予測誤差によって行動選択が変調されることが明らかになれば、両者は深く影響を及ぼしあっていることが示唆される。これは、両者を繋ぐ脳内ネットワークに機能的意義を与えることを意味し、神経生理学研究などの関連分野への影響も大きい。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Harvard University/University of Wisconsin-Madison(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Queen's University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ハーバード大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Divisively normalized integration of multisensory error information develops motor memories specific to vision and proprioception2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi T, Kato Y, Nozaki D
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 40 号: 7 ページ: 1560-1570

    • DOI

      10.1523/jneurosci.1745-19.2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Movement variability is determined by the timing of the preceding movement2019

    • 著者名/発表者名
      Takuji Hayashi, Andrew E. Brennan, and Maurice A. Smith
    • 雑誌名

      Proceedings in Advances in Motor Learning & Motor Control

      巻: 1 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Divisively normalized integration of multisensory error information develops motor memories specific to vision and proprioception2019

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, K. Kato, D. Nozaki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: 1 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1101/561332

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Influence of switching rule on motor learning.2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ishii, T. Hayashi, K. Takiyama
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 13559-13559

    • DOI

      10.1038/s41598-018-31825-4

    • 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
  • [学会発表] Movement variability is determined by the timing of the preceding movement2019

    • 著者名/発表者名
      Takuji Hayashi, Andrew E. Brennan, and Maurice A. Smith
    • 学会等名
      Annual Meeting of Advances in Motor Control and Motor Learning
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Divisively normalized processing of redundant visual error information by visuomotor adaptation system2019

    • 著者名/発表者名
      Y Makino, T Hayashi, D Nozaki
    • 学会等名
      Annual meeting of Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Creating a Cognitive Vital Sign for Detecting and Monitoring Delirium2019

    • 著者名/発表者名
      H Troy, T Hayashi, C Lim, E Marcantonio, MA Smith, DZ Press
    • 学会等名
      Annual Meeting of American Delirium Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rapid brain microstructural changes during visuomotor adaptation2019

    • 著者名/発表者名
      T Hayashi, S Sasai, S Kasuga, H Kadota
    • 学会等名
      Organization for Human Brain Mapping
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multisensory and Unisensory Integration with Divisive Normalization for Human Motor Adaptation2018

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, K. Kato, D. Nozaki
    • 学会等名
      CiNet Monthly Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Not movement duration but movement velocity is altered by implicit adaptation to movement-amplitude perturbation in self-paced reaching task2018

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, K. Takiyama
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 運動学習の脳・神経科学 その基礎から臨床まで (ヒトの動きの神経科学シリーズ)2020

    • 著者名/発表者名
      大築立志, 鈴木三央, 柳原大
    • 総ページ数
      210
    • 出版者
      市村出版
    • ISBN
      9784902109535
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi