• 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

前頭葉の脳波成分から紐解くワーキングメモリ機能の個人差

研究課題

研究課題/領域番号 21K03130
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10040:実験心理学関連
研究機関島根大学

研究代表者

源 健宏  島根大学, 学術研究院人間科学系, 准教授 (40611306)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2022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)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードワーキングメモリ / 前頭葉 / 行動制御 / 個人差 / 脳波 / 機械学習 / 時間周波数解析
研究開始時の研究の概要

本研究課題では,近年注目を浴び始めている包括的な計測法を用いて個々人のワーキングメモリ機能を従来よりも高い精度で推定する。さらには,前頭葉機能と関係する複数の脳波成分を判別モデルに組み込みこむことで,個々人のワーキングメモリ機能を読み解くことを目指す。最終的には,再現性の高いワーキングメモリの判別モデルを提案し,教育や臨床分野などの関連諸領域への波及にもつなげたい。本研究の成果により,絡み合う神経集団活動の時間的成分が紐解かれ,高度な知性を支える脳の仕組みの解明に近づくことが期待される。

研究実績の概要

ワーキングメモリの実行系機能は,前頭葉のはたらきに強く依存していることが知られている。中でも,前頭前野外側部と前部帯状回が,ワーキングメモリの実行系機能と関わることが繰り返し報告されている。令和4年度は,前部帯状回のはたらきに関する研究をまとめた論文をNeuroscience誌に掲載した。
具体的には,認知負荷の高い課題に取り組む前に,前部帯状回が賦活し,この領域が,運動領域や頭頂領域,また,脳幹の神経伝達物質生成領域と機能的に結合することで,実行系を駆動する可能性を示した。実験では,手がかりパラダイムを用い,認知負荷あるいは情動負荷の手がかりを提示し,手がかり刺激提示時の脳活動をfMRIを用いて計測した。分析には,従来のGeneral Linear Modelに加え,PsychoPhysiological Interactionを用いることで,前部帯状回と実効的結合をもつ領域を特定した。また,個人差にも着目し,手がかり刺激提示中の前部帯状回の活動が強い個人ほど,課題遂行時の反応時間が短くなるという結果が得られた。尚,実験に用いた課題はストループ・フランカー課題であり,実行系機能の働きを要求するものであった。
この研究により,前部帯状回は,認知的負荷が高い状況を検知し,認知行動制御信号を生成することで,状況に適応的な行動を導くはたらきを担うことが示唆された。
考察では,期待価値制御モデルや強化メタ学習モデルを紹介し,本研究結果と照らし合わせることで,前部帯状回における神経計算メカニズムについて議論した。

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

令和4年度は,延べ60名近くの被験者を対象とし,各被験者につき8つのワーキングメモリに関する課題を実施し,データを取得した。また,脳波についても,35名以上のデータを取得しており,包括的なワーキングメモリ課題によるワーキングメモリ機能の計測と,個々人のワーキングメモリ機能と結びつく脳波成分の特定に向けて順調に研究が進んでいる。

今後の研究の推進方策

信頼性の高い分析を実施するためには,更なる行動データと脳波データが必要であることから,作成した課題を用いてデータ収集を進める。
また,機械学習によるデータ分析に準備にも着手する。

報告書

(2件)
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ネガティブ感情場面における呼吸法の効果 : 感情制御方略の個人差を考慮した検討2023

    • 著者名/発表者名
      岡橋志奈子・源健宏
    • 雑誌名

      島根大学人間科学部紀要

      巻: 6 ページ: 26-37

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distinctive types of aversiveness are represented as the same in a portion of the dorsal anterior cingulate cortex: An fMRI study with the cue paradigm2022

    • 著者名/発表者名
      Minamoto Takehiro、Haruno Masahiko
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 503 ページ: 28-44

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2022.09.001

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 低酸素環境下における自己表象と他者表象 -fNIRSによる脳活動計測と脳領域間機能的結合分析による検討-2022

    • 著者名/発表者名
      源健宏・川上直秋・辻本健彦
    • 学会等名
      日本心理学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 低酸素環境下における自己と他者 -自己参照課題を用いたfNIRS研究-2022

    • 著者名/発表者名
      源 健宏・川上 直秋・辻本 健彦
    • 学会等名
      第24回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応的攻撃を予測する数理モデルの検討2021

    • 著者名/発表者名
      吉富 広之・源 健宏
    • 学会等名
      日本社会心理学会 第62回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] Takehiro's HP

    • URL

      http://hp4takehiro.html.xdomain.jp/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2023-12-25  

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