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相互作用する二者の神経ダイナミクスを統合的に理解するための新たな解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K07721
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51020:認知脳科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

田邊 宏樹  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (20414021)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード社会脳科学 / 社会的相互作用 / リアルタイムコミュニケーション / ハイパースキャニング / 機能的MRI / 脳活動の同期 / リアルタイム相互作用 / コミュニケーション / 相互作用 / ダイナミクス / ハイパースキャン / 脳波
研究開始時の研究の概要

社会性の一側面が現れるコミュニケーション場面でのやりとりは、リアルタイム性を持ちダイナミックで相互作用的である。その神経基盤を探るため近年多くの研究がなされているが、実験デザインや用いる装置、解析手法の違いによりその統一的な理解にはほど遠い。また刻々と変化する関係性についての神経ダイナミクスを探る手法は手つかずである。そこで本研究では、さまざまな脳機能計測手法に適用できる二者相互作用課題を新たに考案・実施するとともに、階層的に組織化されたネットワークダイナミクスの視点を取り入れた解析法を開発し、二人称視点による自他相互作用神経メカニズムの統合的理解を目指す。

研究成果の概要

本研究において,過去のハイパースキャン研究の実験デザインと解析法を詳細に検討し直し,相互作用する二者のハイパースキャンfMRI実験により得られたデータに対する新たなネットワークダイナミクスを扱える手法を構築,開発した。例として,健常者同士のペアと高機能自閉スペクトラム症(ASD)者と健常成人のペアがそれぞれ共同注意課題を行っている際の脳活動データを解析し,健常成人ペアでは以前の解析で見られた以外の部位でも二者の脳活動の同期の増強や,これまでの解析では全く脳活動の同期が見られなかったASDと健常成人ペアにおいて視覚野同士の同期が確認された。これにより本解析手法の有効性の一端を示すことができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義として,まずハイパースキャンにおける解析法を整理し,全ての装置で用いることが可能な実験を構築したことが挙げられる。さらにハイパースキャンfMRIデータに対するネットワークダイナミクスの新たな解析パッケージを作成し,解析例として高機能自閉症者のデータに適用し,新たな知見を得られたことも学術的に大きな意味を持つ。これにより,さまざまな関係性を持つ二者の社会的相互作用に関わる神経基盤をさらに詳細に探ることができるようになり,リアルタイムコミュニケーションのあり方について科学的見地からの発信力が増したことに社会的な意義があると考えられる。

報告書

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

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The Role of the Left Inferior Frontal Gyrus in Introspection during Verbal Communication2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Ayumi、Tanabe Hiroki C.、Nakagawa Eri、Sumiya Motofumi、Koike Takahiko、Sadato Norihiro
    • 雑誌名

      Brain Sciences

      巻: 13 号: 1 ページ: 111-111

    • DOI

      10.3390/brainsci13010111

    • 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] Neural Substrates of Shared Visual Experiences: A Hyperscanning fMRI Study2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka A, Tanabe HC, Sumiya M, Nakagawa E, Okazaki S, Koike T, Sadato N
    • 雑誌名

      Social Cognitive and Affective Neuroscience

      巻: 16(12) 号: 12 ページ: 1264-1275

    • DOI

      10.1093/scan/nsab082

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] クロスモーダルな情報伝達によるイメージ過程の神経基盤:ハイパースキャンfMRI研究2023

    • 著者名/発表者名
      沈鈺蕾,小池耕彦,吉岡歩,土元翔平,小笠原香苗,定藤規弘,田邊宏樹
    • 学会等名
      第25回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ハイパースキャンを用いた複数人相互作用神経メカニズムの現状とこれから2022

    • 著者名/発表者名
      田邊宏樹
    • 学会等名
      第24回日本光脳機能イメージング学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハイパースキャンによるライブでの二者相互作用神経メカニズムの新展開2021

    • 著者名/発表者名
      田邊宏樹
    • 学会等名
      第60回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 相対的な社会不一致に対する認知処理の神経基盤:脳波による検討2021

    • 著者名/発表者名
      沈鈺蕾、田邊宏樹
    • 学会等名
      Neuro2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイパースキャニングによる二者相互作用神経メカニズムの最前線2020

    • 著者名/発表者名
      田邊宏樹
    • 学会等名
      第59回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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