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ハイパースキャニングを用いたコミュニケーション障害機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K07474
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52030:精神神経科学関連
研究機関北海道医療大学 (2023)
北海道大学 (2021-2022)

研究代表者

柳生 一自  北海道医療大学, 心理科学部, 教授 (90597791)

研究分担者 齊藤 卓弥  北海道大学, 大学病院, 特任教授 (20246961)
横澤 宏一  北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (20416978)
白石 秀明  北海道大学, 大学病院, 講師 (80374411)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードコミュニケーション / 脳磁図 / 自閉スペクトラム症 / 統合失調症 / コミュニケーション障害 / ハイパースキャニング
研究開始時の研究の概要

コミュニケーションは特に人類において発達した社会的行動の基礎をなすものであり、日々の営みに欠かせない。コミュニケーションを観察し評価することは、その障害をもつ統合失調症などの精神疾患あるいは自閉スペクトラム症など神経発達症において、特に重要である。そこで私たちは北海道大学にある2台の脳磁計(Magnetoencephalography: MEG)を光ファイバーで接続し、映像・音声での仮想的対面を可能とするDual-MEGシステムを構築し、脳活動を同時記録しコミュニケーションの客観的評価を可能とした。コミュニケーションに障害を持つ疾患の対人的な相互作用の障害機序を明らかにすることを目指す。

研究実績の概要

北海道大学にある2台の脳磁計(Magnetoencephalography: MEG)を光ファイバーで接続し、映像・音声での仮想的対面を可能とするDual-MEGシステムを構築した。さらによりリアルな対面を行えるようカメラとプロジェクタの視差をなくすハーフミラーを用い正面からの視線合致を可能とした。このDual-MEGシステムを用いて、実対面(相手の映像と実際に対面している状況)、擬対面(録画された相手の映像と対面している状況)とを用いて、被験者に判断させる課題を行った。結果、本人は擬対面だと答えている(実対面には気付いていない)にも関わらず、右下前頭部におけるθ波の活動が、映像が実対面では脱同期、擬対面では過同期をすることを明らかにした。すなわち意識レベルでは相手の存在に気づいていない(非意識)にも関わらず、「相手の存在」を脳内で表象化する機構が同部位に存在することを示した。さらに考察をすすめこの二条件の違いは、他者との無意識の交互作用にあること、そのやりとりはfacial mimicry(表情模倣)にあることを推論した。こうした点は進化学的見地、発達学的見地からも合理的であると考えられ、トップダウンの認知とは別の、ボトムアップによって他者が象徴化される機構を示しているのかもしれない。こうした中前頭回を中心としたこの非意識下における他者存在の象徴化については統計学的な検討を深めた上で、研究成果については現在論文投稿中である。さらに2022年度はこの非意識下の脳活動について被験者が「相手の存在」を意識している条件下で行い、右前頭葉にシータ帯域の活動変化を見出し、現在詳細な解析を進めている。今後さらにコミュニケーションに障害をもつ疾患群での調査を進めていく予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

研究対象として健常者同士によるコミュニケーションモジュールを同定(表情のやりとりなど非言語的なやりとり、言語のやりとりなど)については、進行中であり既に一部は論文化されている。解析方法としては単一被験者の脳活動におけるモジュール同定を目的とした周波数解析と事象関連同期・脱同期の解析および二台の脳磁図を用いた同時計測を行うため熟練した検査者を育成中である。研究協力者などマンパワーを要する課題であること、また研究代表者の異動のため、計画よりも遅れている。

今後の研究の推進方策

今後2者間コミュニケーション活動、同期性の研究へと進めていくとともに、疾患群に対しての研究を進められるよう倫理委員会の申請を行なう他、研究補助者の支援を得つつ計画を推進させていく。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 12件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Construction of a fiber-optically connected MEG hyperscanning system for recording brain activity during real-time communication2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Hayato、Shimojo Atsushi、Yagyu Kazuyori、Sonehara Tsuyoshi、Takano Kazuyoshi、Boasen Jared、Shiraishi Hideaki、Yokosawa Koichi、Saito Takuya
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 6 ページ: 0270090-0270090

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0270090

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnetoencephalography Hyperscanning Evidence of Differing Cognitive Strategies Due to Social Role During Auditory Communication2022

    • 著者名/発表者名
      Yoneta Nano、Watanabe Hayato、Shimojo Atsushi、Takano Kazuyoshi、Saito Takuya、Yagyu Kazuyori、Shiraishi Hideaki、Yokosawa Koichi、Boasen Jared
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 16 ページ: 790057-790057

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.790057

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 非意識下で他者を検出する神経学的メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      柳生一自
    • 学会等名
      ISACM and JBBS 2023 Osaka(第38回 日本生体磁気学会大会)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Somatic interactions are expressed in the right dorsolateral frontal lobe, even while we do not notice other’s existence2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuyori Yagyu, Kazuyoshi Takano, Hayato Watanabe, Atsushi Shimojo, Hideaki Shiraishi, Koichi Yokosawa, Yumie Ono, and Takuya Saito
    • 学会等名
      Face2face: advancing the science of social interaction, The Royal Society, London, UK (hybrid)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Broad alpha-Rhythm enhancement in sequential memory encoding detected by magnetoencephalography2022

    • 著者名/発表者名
      Koichi Yokosawa, Risa Anada, Mayuko Nomura, Ryoken Takase, Jared Boasen
    • 学会等名
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 44th Annual International Conference of IEEE, Glasgow, UK (hybrid)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Larger M170 evoked by the facial expressions of avatar faces than those of human faces2022

    • 著者名/発表者名
      Yu Han, Joohyeong Kim, Hayato Watanabe, Atsushi Shimojo, Koichi Yokosawa
    • 学会等名
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 44th Annual International Conference of IEEE, Glasgow, UK (hybrid)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recruitment of mentalizing system in verbal communication - Magnetoencephalographic hyperscanning study2022

    • 著者名/発表者名
      Risa Anada, Hayato Watanabe, Hideaki Shiraishi, and Koichi Yokosawa
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Biomagnetism, Birmingham, UK,
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating the neurocorrelates of human communication using music and MEG hyperscanning2022

    • 著者名/発表者名
      Nano Yoneta, Jared Boasen, Hayato Watanabe, Takuya Saito, Hideki Shiraishi, Koichi Yokosawa
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Biomagnetism, Birmingham, UK
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] M170 was enhanced by animal avatar faces but not modulated by communication2022

    • 著者名/発表者名
      Han Yu, Hayato Watanabe, Atsushi Shimojo, Koichi Yokosawa
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Biomagnetism, Birmingham, UK
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハイパースキャニングに用いる2台の脳磁計で推定した脳活動位置の比較(2)2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺隼人、下條暁司、白石秀明、横澤宏一
    • 学会等名
      第37回 日本生体磁気学会大会.
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Somatic interactions are expressed in the right dorsolateral frontal lobe, even while we do not notice other’s existence2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuyori Yagyu, Kazuyoshi Takano, Hayato Watanabe, Atsushi Shimojo, Hideaki Shiraishi, Koichi Yokosawa, Yumie Ono, and Takuya Saito
    • 学会等名
      Face2face: advancing the science of social interaction, London, UK (hybrid)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brain activity that plays a semantic role in verbal communication-MEG hyperscanning study2021

    • 著者名/発表者名
      Risa Anada, Hayato Watanabe, Hideaki Shiraishi, and Koichi Yokosawa
    • 学会等名
      The 5th FHS International Conference, Sapporo, Japan (online)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neurocorrelates of musical communication using MEG hyperscanning2021

    • 著者名/発表者名
      Nano Yoneta,Jared Boasen,Hayato Watanabe,Takuya Saito,Hideaki Shiraishi,and Koichi Yokosawa
    • 学会等名
      The 5th FHS International Conference, Sapporo, Japan (online)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anthropomorphized animal face evokes larger face-sensitive brain response than human face2021

    • 著者名/発表者名
      Han Yu, Hayato Watanabe, Atsushi Shimojo, and Koichi Yokosawa
    • 学会等名
      The 5th FHS International Conference, Sapporo, Japan (online)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of source locations of somatosensory brain activities between two MEG devices used for hyperscanning2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Onishi, Hayato Watanabe, Atsushi Shimojo, and Koichi Yokosawa
    • 学会等名
      The 5th FHS International Conference, Sapporo, Japan (online)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Desynchronization in Alpha Band Rhythm during Exchanging Semantic Words―MEG Hyperscanning Study2021

    • 著者名/発表者名
      Risa Anada, Hayato Watanabe, Hideki Shiraishi, and Koichi Yokosawa
    • 学会等名
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 43rd Annual International Conference of IEEE, Guadalajara, Mexico (virtual)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dual MEGを用いたコミュニケーション脳科学の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      柳生一自、渡辺隼人、高野一義、下條暁司、白石秀明、横澤宏一、齊藤卓弥
    • 学会等名
      第60回生体医工学会・第36回日本生体磁気学会. シンポジウム「ハイパースキャニングによる社会脳機能計測」京都大学百周年時計台記念館(京都)オンライン
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳磁図を用いたコミュニケーション脳科学2021

    • 著者名/発表者名
      柳生一自、渡辺隼人、高野一義、下條暁司、白石秀明、横澤宏一、齊藤卓弥
    • 学会等名
      第117回日本精神神経学会学術総会. 国立京都国際会館(京都)ハイブリッド
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] MEGハイパースキャニングによる非言語コミュニケーション中の脳領域間の相関活動2021

    • 著者名/発表者名
      金柱亨、小野弓絵、高野一義、渡辺隼人、柳生一自、齋藤卓弥、白石秀明、横澤宏一
    • 学会等名
      第60回生体医工学会・第36回日本生体磁気学会. 京都大学百周年時計台記念館(京都)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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