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2019 年度 実績報告書

予測誤差と運動主体感をつなぐ神経機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H01098
研究機関東京大学

研究代表者

今水 寛  東京大学, 大学院人文社会系研究科(文学部), 教授 (30395123)

研究分担者 小川 健二  北海道大学, 文学研究院, 准教授 (50586021)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード運動主体感 / 予測誤差 / 計算モデル / 心理実験 / 脳活動計測
研究実績の概要

人間が身体を動かすとき「体を動かしているのは自分である」という感覚を得る.これは運動主体感と呼ばれる.これまで「運動結果の予測」と「実際の運動結果」とのずれ(予測誤差)が,主体感を決めるといわれてきた.この仮説は,統合失調症の妄想・幻覚なども説明しうる仮説として注目されている.本研究は,予測誤差がどのようなプロセスを経て主体感に至るのか,そのメカニズムと神経基盤を解明する.今年度は,予測誤差から運動主体感に至る過程をモデル化することを行った.具体的には,被験者がペンタブレット・デバイスを用いて,画面上のカーソルを制御するとき,予め記録した他者の動きを混入して,自分がカーソルを動かしているのか,他者がカーソルを動かしているのか,曖昧な状況を作り出した.被験者には,予め決められた軌跡を10秒間トレースした後,「どれくらい自分の動きらしかったか」を9段階で評価してもらった.ペンの位置とカーソルの位置の距離を「予測誤差」の近似値とした.ベイズ推定の枠組みで,各時刻の予測誤差をもとに「カーソルを操作しているのが自己である確率」を順次更新する,というモデルを構築した.被験者ごとに,半分のデータでモデルのパラメータを推定し,残りのデータで,被験者の最終的な判断を予測できるかを検討した.その結果,モデルから予測された判断と実際の判断の間に高い相関が見られた.これにより,運動中の予測誤差をもとに,運動主体感(直前の運動が自己の運動である主観的な確率)を,ベイズ則で順次更新しているというモデルが妥当であることが示された.

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

予測誤差がどのようなプロセスを経て主体感に至るかを,ベイズ推定の枠組みでモデル化し,心理実験を行い,その妥当性を示すことができた.

今後の研究の推進方策

今年度に構築したモデルを踏まえて,次年度は,予測誤差と運動主体感を媒介すると考えられる脳領域の活動を,ニューロフィードバック訓練で,増加・減少させる実験を行う.これにより,運動主体感の操作が可能であるかを検討する予定である.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 主体感の認知神経機構2019

    • 著者名/発表者名
      今泉 修、浅井 智久、高橋 英彦、今水 寛
    • 雑誌名

      精神医学「特集 精神医学における主観と主体」

      巻: 61 ページ: 541~549

    • DOI

      10.11477/mf.1405205831

  • [雑誌論文] Long-term training-dependent representation of individual finger movements in the primary motor cortex2019

    • 著者名/発表者名
      Ogawa Kenji、Mitsui Kaoru、Imai Fumihito、Nishida Shuhei
    • 雑誌名

      NeuroImage

      巻: 202 ページ: e116051

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2019.116051

    • 査読あり
  • [学会発表] 操作感の脳科学2020

    • 著者名/発表者名
      今水 寛
    • 学会等名
      東京大学オープンイノベーションフォーラム「ロボティクスの新展開」
    • 招待講演
  • [学会発表] 感覚-運動学習のメカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      今水 寛
    • 学会等名
      日本ボバース研究会 関東甲信越神ブロック成人部門合同症例発表会 特別講演
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動主体感の神経基盤~新学術領域・身体性システムの成果から2019

    • 著者名/発表者名
      今水 寛
    • 学会等名
      第13回Motor Control研究会 シンポジウム5
  • [学会発表] 誤差の原因帰属の主観的判断が運動学習に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      田中 大, 井澤 淳, 今水 寛
    • 学会等名
      第13回Motor Control研究会
  • [学会発表] Response to gaining and losing control in human brain2019

    • 著者名/発表者名
      Imamizu, H.
    • 学会等名
      日本心理学会第83回大会 公募シンポジウム38 「The role of sense of agency in explorative and exploitative actions」
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動主体感の成立に関わる脳のネットワーク2019

    • 著者名/発表者名
      今水 寛
    • 学会等名
      日本心理学会第83回大会 公募シンポジウム63 「融合社会脳研究―自己の主体性を考える」
    • 招待講演
  • [学会発表] Principles of fMRI multivariate analysis and its applications in cognitive neuroscience2019

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, K.
    • 学会等名
      The Conference of Data Science, Statistics & Visualisation
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Awake reactivation in the primary sensorimotor cortex after visuomotor learning in humans2019

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, K., Yang, H., Imai, F., Imamizu, H.
    • 学会等名
      26th annual meeting of the Cognitive Neuroscience Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of neurofeedback on the activities of the motor-related areas using execution and imagery2019

    • 著者名/発表者名
      Yang, H., Yang, Y., Ogawa, K.
    • 学会等名
      25th annual meeting of The Organization for Human Brain Mapping
    • 国際学会
  • [図書] 社会脳から見た自己と身体意識,『社会脳から心を探る―自己と他者をつなぐ社会適応の脳内メカニズム』第6章2020

    • 著者名/発表者名
      今水 寛, 大木紫, 前田貴記, 村田 哲
    • 総ページ数
      203
    • 出版者
      日本学術協力財団
  • [備考] 東京大学大学院人文社会研究科・今水学習機構研究室

    • URL

      http://www.l.u-tokyo.ac.jp/%7Eimamizu/

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公開日: 2021-12-27  

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