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霊長類の未来と他者への想像力に基づく行動生成的なメタ認知神経回路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22H00092
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分10:心理学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

宮本 健太郎  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (20778047)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円)
2024年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2023年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2022年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード意思決定 / メタ認知 / 脳機能イメージング / 社会性 / 社会的意思決定 / 想像力 / 展望的認知 / 霊長類 / 機能的MRI / 経頭蓋超音波刺激法
研究開始時の研究の概要

心や認知の状態を自己評価する能力は「メタ認知」と呼ばれ、ヒトや動物の意識的な行動に欠かせない。未来および他者の認知を予測する展望的・社会的メタ認知は、探索的な行動生成・学習のため特に重要である。本研究ではまずヒトとサルにおける神経メカニズムを機能的MRI法や電気生理学的記録法を用いて明らかにし「自己意識」や「他者への想像力」の進化的起源を解明する。次に経頭蓋超音波刺激法等による脳深部刺激技術を開発し、神経活動と行動の因果性を証明する。得られた知見を教育やリハビリテーション分野へ波及させる。

研究実績の概要

自身のメタ認知能力を、他者の知覚成績の予測のために投影して用いる社会的メタ認知能力の神経基盤について、健常ヒト成人を対象にしたfMRI・TMS研究によって明らかにした。前外側前頭葉が社会的メタ認知に基づいた他者の認知成績予測に欠かせない役割を果たすのに対して、頭頂側頭接合部は学習によって他者の行動を推測する働きを担うことを解明した。とりわけ、前外側前頭葉の活動量はmeta-d'の指標で測られる社会的メタ認知能力と相関し、前外側前頭葉の活動を不活性化すると、メタ認知能力は障害を受けるが、知覚能力には影響が及ばないことが分かった。
展望的メタ認知能力の神経基盤をマカクとヒトで比較する研究を進めた。前年度までにfMRI解析を行い、神経相関を同定していた。本年度は、経頭蓋超音波刺激法を用いて、内的な不確実性の評価に関わる腹側前頭葉、外的不確実性の評価に関わる前頭眼窩皮質の活動をそれぞれ非侵襲的に阻害することで、この二つの領域が、視覚意思決定に先行するメタ認知比較判断において、二重乖離した働きを担うことを明らかにした。従来マカクにおけるヒトの前外側前頭葉領域の解剖学的相同領域は存在しないと考えられていたが、この研究によって、その機能的相同領域が明らかになった。
展望的メタ認知に基づいた反実仮想と思考実験のメカニズムに関する前頭極と全外側前頭葉の役割に関する新モデルを提案する総説、霊長類の回顧的メタ認知、展望的メタ認知の神経回路動態に関する総説を執筆し、査読の後、公開した。

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

ヒトの社会的メタ認知、マカクの展望的メタ認知のプロジェクトに関して、それぞれ、収集したデータの解析を完了した。前者に関しては、成果をまとめた原著論文が査読中、後者については、原著論文を執筆中である。

今後の研究の推進方策

経頭蓋超音波法が脳活動にもたらす効果について、マカクに経頭蓋超音波イメージング法を適用して検証する。具体的には、刺激のシーケンスや強度を変化させて、脳活動抑制効果の空間的・時間的なプロファイルを明らかにする。この予備的検討によって、経頭蓋超音波刺激法のプロトコールを洗練させて、社会的意思決定課題を遂行中のマカクに適用し、マカクの社会的メタ認知の神経基盤を明らかにする。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Oxford/University College London/University of London(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Monash University(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] McGill Univeysity(カナダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Neural circuits for retrospective and prospective introspection for the past present and future in macaque monkeys and humans2024

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 201 ページ: 46-49

    • DOI

      10.1016/j.neures.2024.02.003

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imagining the future self through thought experiments2023

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 雑誌名

      Trends in Cognitive Sciences

      巻: 27 号: 5 ページ: 446-455

    • DOI

      10.1016/j.tics.2023.01.005

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] メタ認知機能と進化2023

    • 著者名/発表者名
      宮本健太郎
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 41 ページ: 1639-1642

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] The neural basis for metacognition-based understanding of other people's intentions and group decision-making2024

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      Toyota Konpon Research Institution Symposium: The role of the individual and the group in unexplored exploration
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural mechanisms for prediction of success by the self and others for future decision making in primates2024

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Frontend Brain Science Yamanashi GLIA Center: University of Yamanashi
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural Mechanisms to Anticipate Success by the Self for Future Decision Making in Humans and Macaques2024

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      IAS Conference on Application of New Technologies to Nonhuman Primate Models
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Macaque task fMRI: from setting up the experimental system to the publication strategy2024

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      5th Research Conference on New Monkey Brain Technologies
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Confidence in familiarity and novelty are merged in the posterior parietal cortices2024

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      JACI Brain Science Subcommittee. organised by Association for the Promotion of New Chemical Technology Life Science Technology Subcommittee
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural circuits for prediction and comparisons of the chance of success between the self and others for future decision making2024

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      Max Planck Institute for Biological Cybernetics Seminar
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exploring the evolutionary origins of human intelligence through functional brain imaging in macaque monkeys2023

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      The 166th Conference of the Japanese Society of Veterinary Science
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Elucidating the neural circuits that predict and compare the probability of success of self and others for future decision making2023

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      NIPS symposium: Brain Mechanisms that Create Value Judgments: Can we capture the scalability of neural circuits from dots and lines?
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Investigation of the neural basis of learning and inferring others' metacognition2023

    • 著者名/発表者名
      Mingming Lin and Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      第7回ヒト脳イメージング研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of neural mechanisms responsible for abstract representation of objects via 'visual symbolic icons'2023

    • 著者名/発表者名
      Mika Baba and Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      第7回ヒト脳イメージング研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 日本語版General Risk Propensity Scale(GRiPS)信頼性および妥当性の検討2023

    • 著者名/発表者名
      林 明明・宮本健太郎
    • 学会等名
      日本心理学会第87回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 霊長類の未来の成績を予測するための知覚体験に対する展望的社会メタ認知2022

    • 著者名/発表者名
      宮本 健太郎、Nadescha Trudel、Nicholas Shea、Matthew FS Rushworth
    • 学会等名
      第45回日本神経科学学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prospective metacognition for subjective evaluation of future self and others in primates.2022

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Miyamoto
    • 学会等名
      The 15th Annual Meeting of Chinese Neuroscience Society (CNS2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Where the brain weighs information for decisions

    • URL

      https://www.riken.jp/en/news_pubs/research_news/rr/20220705_1/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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