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ヒトにおける知識の再編成の神経メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K07264
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
研究機関東海大学

研究代表者

倉重 宏樹  東海大学, 情報通信学部, 講師 (80513689)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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)
キーワード脳 / fMRI / 記憶 / 学習 / 知識獲得 / スキーマ / ヒト / EEG
研究開始時の研究の概要

人の持つ組織化された知識枠組みをスキーマと呼ぶ.スキーマの顕著な特質は学習・思考を通じ適応的に変化することにある.これにより人の持つ知識は柔軟に成長できるのである.スキーマの適応には,既存スキーマを大きく変えずに新しい情報を受け容れるスキーマ同化と,既存スキーマの構造自体を再編成して行うスキーマ調節がある.スキーマ同化の神経機構は比較的分かっているが,スキーマ調節についてはほとんど分かっていない.そこで本研究は,脳活動計測を通じてスキーマ調節の検討を可能にする実験パラダイムを開発し,それによりその脳基盤を解明する.

研究成果の概要

人が新たな情報を学ぶとき,多くの場合には自分がすでに持っているスキーマと呼ばれる知識の枠組みに相対化したかたちで行う.既存のスキーマに不整合であるがゆえに,そのままでは受け入れられない情報を,スキーマ自体を再編成して獲得する現象をスキーマ調節と言う.本研究ではこのスキーマ調節の神経メカニズムを,著者らが開発した逆転論述課題という実験パラダイムを用いて調べた.その結果,スキーマ調節には実行ネットワークと呼ばれる脳部位が役割を果たしていることが示された.この部位は特に熟慮的な過程に関わると考えられている.したがってスキーマ調節には熟慮が重要な役割を果たしていることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

スキーマ依存の知識獲得には,上述のスキーマ調節に加え,スキーマに整合な情報をスキーマ自体には大きな変更を起こさずに獲得するスキーマ同化がある.スキーマ同化は起こりやすい現象であるがゆえに実験もしやすく,関与する脳部位は相当に確立されている.一方のスキーマ調節は,重要であるが頻繁に起こる現象ではないため,実験が難しく,その神経メカニズムはほとんど未解明だった.本研究の成果は,そのスキーマ調節の神経メカニズムの一端を初めて明らかにしたものであり,記憶・学習の神経科学において大きな意味を持つ.加えて,本研究が明らかにしたものは人の柔軟な知の基盤であり,それを促進する技術の開発にもつながりうる.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 脳波計測を用いた長期・短期的内発的報酬つき強化学習の脳基盤の検討2024

    • 著者名/発表者名
      倉重 宏樹, 山田 遼介
    • 雑誌名

      先進生命科学研究所紀要

      巻: 8 ページ: 73-80

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Correspondence between the Video-Learning Deep Neural Networks and EEG Brain Activity during Naturalistic Video Viewing2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kurashige, Jun Kaneko
    • 雑誌名

      Proc International Conference on Intelligent Informatics and Biomedical Science

      巻: 2022 ページ: 200-207

    • DOI

      10.1109/iciibms55689.2022.9971704

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wrist and finger motor representations embedded in the cerebral and cerebellar resting-state activation2021

    • 著者名/発表者名
      Kusano Toshiki、Kurashige Hiroki、Nambu Isao、Moriguchi Yoshiya、Hanakawa Takashi、Wada Yasuhiro、Osu Rieko
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 226 号: 7 ページ: 2307-2319

    • DOI

      10.1007/s00429-021-02330-8

    • 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
  • [雑誌論文] Brain-mimetic Kernel: A Kernel Constructed from Human fMRI Signals Enabling a Brain-mimetic Visual Recognition Algorithm2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kurashige, Hiroyuki Hoshino, Takashi Owaki, Kenichi Ueno, Topi Tanskanen, Kang Cheng, Hideyuki Cateau
    • 雑誌名

      Proc ICONIP, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13110 ページ: 271-283

    • DOI

      10.1007/978-3-030-92238-2_23

    • ISBN
      9783030922375, 9783030922382
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Toward a deep neural network simulator of brain activity on fast time scales: Correspondence between EEG and Transformer-based model responses to naturalistic audio stimuli2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kurashige, Jun Kaneko
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層AI生成動画刺激を用いた脳活動への非侵襲介入法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      倉重 宏樹, 永田 栄一郎
    • 学会等名
      第10回日本BMI研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 短期・長期的内発的報酬に関わる強化学習パラメータの行動データからの推定法2023

    • 著者名/発表者名
      倉重 宏樹, 山田 遼介
    • 学会等名
      第46回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 記憶の自己構築性から脳と社会とAIの「知」を考える2023

    • 著者名/発表者名
      倉重 宏樹
    • 学会等名
      第39回全脳アーキテクチャ勉強会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自己調整性を補償する問題推薦型知的学習支援システムの開発に向けた検討2023

    • 著者名/発表者名
      田井文也, 倉重宏樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会NC研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 逐次および同時マルチタスク学習のグラフ縮約による解析2023

    • 著者名/発表者名
      杉山大知, 倉重宏樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会NC研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Correspondence between the Video-Learning Deep Neural Networks and EEG Brain Activity during Naturalistic Video Viewing2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kurashige, Jun Kaneko
    • 学会等名
      7th International Conference on Intelligent Informatics and Biomedical Science
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自然動画提示に対する誘発脳波活動と深層ニューラルネットワーク応答の対応付け2022

    • 著者名/発表者名
      倉重 宏樹, 金子 順
    • 学会等名
      NEURO2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] DALLEアーキテクチャに基づくマルチモーダル教示に対する汎用応答システムの開発2022

    • 著者名/発表者名
      坂口翔太郎, 撫中達司, 倉重宏樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会NC研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 質的データ分析を用いた対象に対する好奇心の検討2022

    • 著者名/発表者名
      山﨑百華, 倉重宏樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会NC研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 逆転論述課題を用いたスキーマ調節における知識の再編成メカニズムの検討2021

    • 著者名/発表者名
      倉重 宏樹, 金子 順
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 論文データベースをもとにした、生物医学的Entityの関係性に対して自然言語処理によるアプローチによる解析2021

    • 著者名/発表者名
      金子 順, 倉重 宏樹
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Fluctuating dynamics in the resting brain2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kurashige
    • 学会等名
      The 13th Biomedical Engineering International Conference (BMEiCON2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Brain-mimetic Kernel: A Kernel Constructed from Human fMRI Signals Enabling a Brain-mimetic Visual Recognition Algorithm2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kurashige, Hiroyuki Hoshino, Takashi Owaki, Kenichi Ueno, Topi Tanskanen, Kang Cheng, Hideyuki Cateau
    • 学会等名
      The 28th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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