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マカクサルの睡眠・安静覚醒時の「思考実験」遂行における前頭極の役割

研究課題

研究課題/領域番号 22K18665
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
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)

研究分担者 山形 朋子  東邦大学, 医学部, 助教 (90584433)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード思考実験 / 睡眠 / 反実仮想 / 機能的MRI / EEG / 想像 / 前頭極 / 霊長類 / メタ認知 / マカクザル
研究開始時の研究の概要

私たちが寝ている時もしくは起きているが安静にしている時にはマインドワンダリングと呼ばれる、タスクの計画・実行に従事しない期間がある。ぼんやりしていると形容される状態であるが、顕著に活動が増大する脳領域も存在する。本研究は、この期間が思考実験に相当し、新しい事象に対する認知に対する認知(メタ認知・「無知の知」)に重要な、前頭極が睡眠時・安静覚醒時の経験(記憶)の再生、反実仮想、または半事実的思考に重要であり、更には睡眠時の思考実験が睡眠後の新しいタスクへの順応度を変えるというアイデアを検証する。

研究成果の概要

マカク・ヒトを対象とした研究結果を総合して、睡眠・覚醒のステートの変化と前頭極の活動が関連すること、睡眠中に、反実仮想に基づいた思考実験のようなプロセスが働いていることを発見した。本研究課題の成果に基づいて、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前外側前頭葉の役割に関する新モデルを提案した(Miyamoto, Shea, Rushworth, Trends Cogn Sci, 2023)。

研究成果の学術的意義や社会的意義

前頭極は霊長類の進化の過程で、ヒトを含む霊長類でとりわけ発達した、新しい状況や問題に対処するのに重要な領域である。本研究で得られた睡眠と前頭極の機能のかかわりに関する発見により、睡眠やマインドワンダリングの機能を、単なる過去の経験の想起・記憶定着だけでなく、記憶に基づいた創造的・哲学的思考まで射程に入れて研究する新しい学術体系が生み出されると期待される。来るべきAI社会において、人間が主体性・創造性を保ちながらAIを使いこなしAIと共存するための基礎研究として、精神医療・教育等の応用分野への波及が期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2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 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 11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] McGill University(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] 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
    • 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
    • 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] Cortico-subcortical dynamics during sleep-induced and sedation-induced loss/recovery of consciousness2024

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Yamagata
    • 学会等名
      ERATO UK-Japan Joint Symposium On Circadian rhythms and Sleep University of Oxford
    • 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 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prospective metacognition for subjective evaluation of future self and others in primates2022

    • 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 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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