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時間知覚と数知覚における相互作用の神経機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23KJ0681
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金
応募区分国内
審査区分 小区分10040:実験心理学関連
研究機関東京大学

研究代表者

大塚 拓  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-04-25 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2025年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2024年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2023年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード視覚 / 時間 / 数 / ベイズ統計 / 情報統合
研究開始時の研究の概要

ヒトの知覚において、時間の長さの知覚 (時間知覚) と数の多さの知覚 (数知覚) は相互作用する (時間/数の知覚が無関係な数/時間の情報に引きずられる) ことが知られている。また、ヒトが時間知覚と数知覚を行う際の脳活動を計測した研究からは、時間知覚と数知覚に共通の脳活動が報告されている。本研究は、時間知覚と数知覚の相互作用が、どのような規則で、なぜ生じるのかを説明する数理モデルを構築するとともに、時間知覚と数知覚を行う際に見られる共通の脳活動が、どのように相互作用と関連するのかを検討する。これを通して、時間知覚と数知覚を支える量の知覚のメカニズムの神経機序を明らかにする。

研究実績の概要

本研究は、時間知覚と数知覚における相互作用の発生機序を説明する数理モデルの構築、および検証を目的とした。時間と数の相互作用について、ベイズ統計理論に基づいた数理モデル (以下、ベイズ推論モデル) に基づく予測をたて、それを行動実験によって検証した。実験では、新たに開発した、時間情報と数情報を抽象的な「量の情報」として統合する課題を用いた。実験参加者は、2つの視覚刺激の「量」を、時間、数、またはその両方に基づいて比較した。その結果、統合における各次元 (時間および数) の重みは各次元の相対的な信頼性に比例し、統合された推定値は時間または数単体の推定値よりも信頼性が高くなるという、ベイズ推論モデルの予測と整合的な結果が得られた。さらに、刺激の経時変化を操作することによって、時間と数の統合は、各情報が利用可能になるタイミングが近づくにつれて統計的最適に近づくことを明らかにした。これらの結果から、時間と数の知覚の相互作用は、過去に類似のベイズ推論モデルによって説明されてきた多感覚情報統合と同様の知覚メカニズムで生じることが示唆された。

さらに、ベイズ推論モデルの枠組みを応用し、時間知覚における加齢変化を検討する国際共同研究を行った。この研究から、時間知覚において二つに区分される時間長知覚と時間的予測の関係が、ベイズ推論モデルの枠組みで新たに説明できる可能性が示唆された。

以上の成果を国内外の3件の学会で発表し、国際学術誌に原著論文として公開した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度に2本の国際学術誌論文 (うち1本は国際共同研究) を発表した。以上の成果に基づいた脳機能計測研究も順調に進行している。

今後の研究の推進方策

今後は、現在進行中の脳機能計測実験を進めていくとともに、ベイズ推論モデルによって表現される情報処理過程がどのように脳活動に反映されているかを検証するための実験方法および解析方法を検討する。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1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 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] University of Padova(イタリア)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Explicit Timing Differently Predicts Implicit Timing Performance in Younger and Older Adults2023

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Taku, Yotsumoto Yuko, & Giovanna Mioni
    • 雑誌名

      Timing & Time Perception. 1. 1-19

      巻: 1 号: 1 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1163/22134468-bja10101

    • 関連する報告書
      2023 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] Near-optimal integration of the magnitude information of time and numerosity2023

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Taku & Yotsumoto Yuko
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science.

      巻: 10 号: 8 ページ: 230153-230153

    • DOI

      10.1098/rsos.230153

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The Impact of Stimulus Duration Distributions on Perception: A Study via Bayesian Recency Model.2023

    • 著者名/発表者名
      Hinohara, H., Otsuka, T., & Yotsumoto, Y.
    • 学会等名
      Psychonomic Society 64th Annual Meeting.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Aging and Timing: Examining the link between Explicit and Implicit Timing Across Age Groups.2023

    • 著者名/発表者名
      Otsuka, T., & Yotsumoto, Y., & Mioni, G.
    • 学会等名
      3rd conference of Timing Research Forum.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時間知覚の加齢変化:時間長知覚と時間的予測の関係の検討2023

    • 著者名/発表者名
      大塚拓・四本裕子・Giovanna Mioni
    • 学会等名
      日本視覚学会2023年夏季大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-26   更新日: 2024-12-25  

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