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2018 年度 実施状況報告書

神経伝達物質の直接計測に基づく視覚的注意の脳機能モデル構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K04494
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

木原 健  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (30379044)

研究分担者 河原 純一郎  北海道大学, 文学研究科, 准教授 (30322241)
近藤 洋史  中京大学, 心理学部, 教授 (30396171)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード視覚的注意 / 聴覚的注意 / 神経伝達物質 / GABA
研究実績の概要

本研究課題は、視覚的注意に着目し、その神経機序の解明を目的としている。特に、視覚的注意の時間的な制御は大脳前頭・頭頂領域が重要な役割を果たしていることが、担当者らの研究を始め多くの研究から示唆されている。しかし、それらの領域の神経活動の化学的基盤である神経伝達物質がどのような役割を果たしているのかについては、まだ研究は進んでいない。これに関して、担当者らは最近、前頭・頭頂領域において、特にGABA濃度が視覚的注意の時間的な切り替え制御に関係していることを報告した。そこで、この知見を発展させ、時間的側面を拡張させた包括的な視覚的注意の脳機能モデルの構築を目指し、研究を進めている。
1年目である昨年度は、研究目的を達成するための行動実験として、注意の切り替えが不要だが一定時間注意を維持しなければならないGo-NoGo課題の改良版である、gradual-onset continuous performance task(gradCPT)を検証し、研究目的に適していることを確認した。この結果に基づき、2年目である本年度は、gradCPTを用いて予備的な神経伝達物質測定実験を実施し、核磁気共鳴スペクトロスコピー(MRS)でgradCPT課題を利用した際に生じる問題点を洗い出した。また、持続的注意制御に関わる認知的・神経的処理機序の視覚的側面と聴覚的側面を比較検証するために、聴覚的なgradCPTを新たに構築して、データを収集、解析した。その結果、視聴覚課題間でほぼ類似した行動成績が得られることを確認した。さらに、視覚的gradCPTの計測に必要な課題時間を検証する実験を行った。その結果、通常の課題時間である8分間とそれを短縮した2分間では、課題成績は高い相関を示すことを明らかにした。加えて、奥行き知覚に関わる視覚的注意の新たな役割を明らかにし、研究への利用可能性を検討した。

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

当初の計画では、本年度はMRS計測を実施しデータ収集を完了する見込みであった。計画時には想定できなかったMRS計測の問題点が明らかとなったが、実験データの大半を収集できた。

今後の研究の推進方策

当初より余裕を持った研究計画としていた。また、MRS計測の問題点を解決してデータ収集を完了できる見込みが立っている。そのため、今後の研究期間でMRS計測を完了させて、視覚的注意の包括的な脳処理モデルを構築できると考えている。

次年度使用額が生じた理由

MRS計測実験の際に、当初に想定していなかった問題が発生し、実験実施数が減少したため。問題解決の目処が立っているため、実施できなかった実験は次年度に繰り越して実施する計画である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Predicting sustained performance over a short time2019

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi Kenji、Kihara Ken、Kawahara Jun I.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Psychonomic Science

      巻: 38 ページ: 未定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Visual Attention on Binocular Fusion Limits2018

    • 著者名/発表者名
      Kihara Ken、Ono Hiroshi
    • 雑誌名

      Perception

      巻: 47 ページ: 1097~1105

    • DOI

      10.1177/0301006618796719

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Inhibition-excitation balance in the parietal cortex modulates volitional control for auditory and visual multistability2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo Hirohito M.、Pressnitzer Daniel、Shimada Yasuhiro、Kochiyama Takanori、Kashino Makio
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 14548

    • DOI

      10.1038/s41598-018-32892-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 視聴覚の持続的注意の特性比較2018

    • 著者名/発表者名
      寺島裕貴 , 木原健 , 河原純一郎 , 近藤洋史
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告 音楽情報科学

      巻: 2018-MUS-121 ページ: 1-6

  • [学会発表] マインドワンダリングと眠気は注意の瞬きに影響しない2018

    • 著者名/発表者名
      木原健・甲斐田幸佐
    • 学会等名
      日本基礎心理学会第16回大会(9月1日 立命館大学大阪いばらきキャンパス)
  • [学会発表] 視聴覚の持続的注意の特性比較2018

    • 著者名/発表者名
      寺島裕貴 , 木原健 , 河原純一郎 , 近藤洋史
    • 学会等名
      情報処理学会音楽情報科学研究会第121回研究発表会
  • [学会発表] 視聴覚に共通する注意のゆらぎの特性2018

    • 著者名/発表者名
      寺島裕貴 , 木原健 , 河原純一郎 , 近藤洋史
    • 学会等名
      新学術領域研究「人工知能と脳科学の対照と融合」脳と心のメカニズム 第19回 冬のワークショップ

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公開日: 2019-12-27  

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