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コミュニケーションの時間窓を決定する周期的脳活動

公募研究

研究領域こころの時間学 ―現在・過去・未来の起源を求めて―
研究課題/領域番号 26119516
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関京都大学

研究代表者

水原 啓暁  京都大学, 情報学研究科, 講師 (30392137)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2014年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード時間学 / 脳波 / fMRI / 振動子 / 脳・神経 / コミュニケーション / 音声知覚 / 認知神経科学 / 神経振動子 / 神経回路 / 脳機能イメージング / 身体性 / 引き込み
研究実績の概要

周期的脳活動の一つである脳波の神経振動子協調が,脳内の動的な神経ネットワーク形成を実現していることが指摘されている.この神経振動子協調は,脳内の情報伝達のみに留まらず,脳と脳の間の情報伝達,つまりコミュニケーションにおいても重要な戦略であるとして,近年,注目を集め始めている.例えば音声コミュニケーションにおいては,話者の発話のリズムと,音声聴取中の聞き手の脳内の神経振動子が位相協調することが報告されている.さらに,音声提示前の脳波位相によって聴取成績が変化することも示されており,この脳波位相が話者の音声発話タイミングの予測に関与しているものと考えられる.つまり,音声コミュニケーションにおいて適切な時間窓を実現する脳内メカニズムが,神経振動子の音声提示前後における位相協調であると考えられる.そこで本申請課題では,ヒトを対象とした脳波計測,および脳波と機能的MRIの同時計測を実施することで,脳波の位相に依存して音声聴取成績が変化することを示すとともに,そのときの皮質回路の音声提示前後の変化を検証することを目的とした.
本研究課題では,音声聴取課題遂行中の脳波計測を実施することで,音声提示前後の神経ネットワークの切り替えに関与している脳波成分を同定した.この脳波成分の発生に関連する脳部位の同定を目的として,音声聴取課題遂行中の脳波と機能的MRIの同時計測を実施した.その結果,音声提示前後の神経ネットワークとして, 音声の生成に関連する運動皮質の活動が明らかになった.この部位はミラーニューロンシステムと呼ばれる他者の運動を予測する部位であり,他者の運動予測を脳波の位相情報を用いて実施することにより,コミュニケーションの時間窓を調整していることが明らかになった.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Top-down and bottom-up attention cause the ventriloquism effect with distinct EEG modulations2016

    • 著者名/発表者名
      Kumagai T, Mizuhara H
    • 雑誌名

      NeuroReport

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 聴覚的手がかりが視覚的注意のポップアウトを誘発する脳内機構2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷俊宏,水原啓暁
    • 学会等名
      日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] EEG phase shift by visual-spatial attention induces the ventriloquism effect2015

    • 著者名/発表者名
      Kumagai T, Mizuhara H
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 発表場所
      シカゴ,アメリカ
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of multi-frequency coupling among neural oscillations2015

    • 著者名/発表者名
      Onojima T, Ota K, Mizuhara H, Aoyagi T
    • 学会等名
      Cell Symposia: Engineering the Brain
    • 発表場所
      シカゴ,アメリカ
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リズムの協調による脳間コミュニケーション2015

    • 著者名/発表者名
      水原啓暁
    • 学会等名
      日本認知科学会 第32回大会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 視空間注意による脳波位相シフトが誘発する腹話術効果2015

    • 著者名/発表者名
      熊谷俊宏,水原啓暁
    • 学会等名
      日本認知心理学会第13回大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Neural dynamics with simultaneous EEG and fMRI measurements2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Mizuhara
    • 学会等名
      12th World Congress of the World Federation of Societies of Biological Psychiatry (WFSBP 2015)
    • 発表場所
      アテネ,ギリシャ
    • 年月日
      2015-06-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 脳のダイナミクスを観る ~fMRIと脳波の同時計測~2015

    • 著者名/発表者名
      水原啓暁
    • 学会等名
      東京大学駒場MRI実験施設立ち上げシンポジウム
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス18号館ホール(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳波データからリズム間相互作用を推定する2015

    • 著者名/発表者名
      小野島隆之・太田絵一郎・水原啓暁・青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 脳内・脳間のコミュニケーションを実現する神経活動の協調2015

    • 著者名/発表者名
      水原啓暁
    • 学会等名
      広島大学COI中核拠点「精神的価値が成長する感性イノベーション拠点」講演会
    • 発表場所
      広島大学基礎・社会医学棟(広島県広島市)
    • 年月日
      2015-01-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamic integration of distributed information via neural synchrony2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Mizuhara
    • 学会等名
      第15回脳と心のメカニズム冬のワークショップ
    • 発表場所
      ルスツリゾート(北海道留寿都)
    • 年月日
      2015-01-07 – 2015-01-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経振動子協調による脳内/脳間コミュニケーション2014

    • 著者名/発表者名
      水原啓暁
    • 学会等名
      第4回社会神経科学研究会「社会認知とコミュニケーション」
    • 発表場所
      自然科学研究機構岡崎コンファレンスセンター(愛知県岡崎市)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ongoing EEG manipulates the predictive attention to speech2014

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Onojima, Keiichi Kitajo, Hiroaki Mizuhara
    • 学会等名
      The Annual Conference JNNS2014
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学(北海道函館市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ongoing EEG phase enhances the intelligibility of vocal communication: a simultaneous fMRI-EEG study2014

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Onojima, Keiichi Kitajo, Hiroaki Mizuhara
    • 学会等名
      The 20th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      ハンブルグ, ドイツ
    • 年月日
      2014-06-08 – 2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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