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2019 年度 実績報告書

音楽認知の文化差の生起機序:その神経基盤,脳計算,発達過程の総合的検討

研究課題

研究課題/領域番号 19H04434
研究機関神奈川大学

研究代表者

松永 理恵  神奈川大学, 人間科学部, 准教授 (70399781)

研究分担者 横澤 宏一  北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (20416978)
阿部 純一  北海道大学, 文学研究院, 名誉教授 (40091409)
ハルトノ ピトヨ  中京大学, 工学部, 教授 (90339747)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード音楽知覚 / 文化差 / 脳機能計測 / 計算モデリング / MEG / Deep neural network / バイミュージカル
研究実績の概要

本研究の目的は,調性知覚の文化的差違の実態と生起機序を解明することにある。この目的に対し,本年度の研究では次の2つの課題に取り組んだ。
1つ目の課題は,ニューラルネットワークによる計算機シミュレーション手法を用いて文化比較研究を実施する,というものである。従来の文化比較研究は人間を対象に調性知覚反応データを収集してきた。だが,人間を使った文化比較研究では,グローバル化が進んだ現在,各地の純粋な聞き手を集められているのかという疑問や,観察された反応上の文化差をexposureされる音楽の差異に研究者は帰したいが音楽以外の要因(教育水準,言語の違いなど)とは切り離せないことなど,様々な限界が指摘されてきた。このような背景の中,本研究では,まず,音楽文化の違いを問わず,人間の調性知覚の行動反応をシミュレートできる計算モデル,具体的にはLSTM型Deep Recurrent Neural Networkの開発を行った。そして,そのLSTM型DRNNを用いて幅広い文化の聞き手の調性知覚行動反応を予測し,その予測反応を多文化間で比較することで,調性知覚処理メカニズムの文化共通性と文化相違性についての仮説の提案を試みた。
2つ目の課題は,脳内調性処理における発達初期経験の影響を検討したことである。聞き手は音楽聴取を通して所属する文化環境に適した音楽知覚能力を学習していくことは明らかになってきたが,その学習における年齢の影響については未知のままであった。本研究では,発達初期の音楽文化環境が異なる日本人2群(欧米で生まれ平均6.5歳の時に日本に帰国した群,日本で生まれ育った群)を準備し,西洋音楽の調性処理時の脳活動および日本伝統音楽の調性処理時の脳活動それぞれを群間で比較したMEG実験を行い,両群の間には脳活動に違いがあることを実験的に確認した。

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

本年度は,計画していた2つの研究課題を終了した。具体的には,(1)脳機能計測実験の終了,(2)文化差を超えて人間の調性知覚行動反応を上手く予測できる計算モデル(Long Short-Term Memory型のdeep recurrent neural network)の開発が挙げられる。

今後の研究の推進方策

次年度は,以下3つの課題に取り組む。1つ目は,脳機能計測実験のデータ解析を進め論文にまとめることである。2つ目は,なるべく多くの文化を対象にし,その文化の聞き手の調性知覚反応を計算モデルを使って予測し,人間の調性知覚処理メカニズムに見られる文化共通的特性と文化特殊的特性に関する仮説を提案することである。3つ目は構築した計算モデルが,発達年齢に伴って変容する人間の調性知覚行動をどこまでシミュレートできるのか,また,文化間で見られる発達差もどこまでシミュレートできるかを検討することにある。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Appearance and modulation of a reactive temporal-lobe 8?10-Hz tau-rhythm2020

    • 著者名/発表者名
      Yokosawa Koichi、Murakami Yui、Sato Hiroaki
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 150 ページ: 44~50

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.02.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Development of Sensitivity to Tonality Structure of Music2020

    • 著者名/発表者名
      Matsunaga Rie、Hartono Pitoyo、Yokosawa Koichi、Abe Jun-ichi
    • 雑誌名

      Music Perception: An Interdisciplinary Journal

      巻: 37 ページ: 225~239

    • DOI

      10.1525/mp.2020.37.3.225

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semantically Explainable Fuzzy Classifier2019

    • 著者名/発表者名
      Sabol Patrik、Sincak Peter、Magyar Jan、Hartono Pitoyo
    • 雑誌名

      International Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence

      巻: 33 ページ: 2051006~2051006

    • DOI

      10.1142/S0218001420510064

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Road Grade and Vehicle Mass Estimation for Heavy-duty Vehicles Using Feedforward Neural Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Torabi Sina、Wahde Mattias、Hartono Pitoyo
    • 雑誌名

      Proc. The 4th International Conference on Intelligent Transportation Engineering 2019

      巻: NA ページ: 316-321

    • DOI

      10.1109/ICITE.2019.8880261

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 脳磁計(MEG)の50年2019

    • 著者名/発表者名
      横澤宏一
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 57 ページ: 113-118

  • [学会発表] 超伝導分科会シンポジウム 超伝導が可能にするセンシング技術~SQUIDの最新応用展開~「脳磁計による無侵襲脳機能計測 -記憶とコミュニケーション-」2020

    • 著者名/発表者名
      横澤宏一
    • 学会等名
      2020年(令和2年)春季学術講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳内調性処理における発達初期の音楽聴取経験の影響:日本人バイミュージカルを用いたMEG実験2019

    • 著者名/発表者名
      松永理恵・竹下悠哉・横澤宏一・Pitoyo Hartono・阿部純一
    • 学会等名
      日本音楽知覚認知学会令和元年秋季研究発表会
  • [学会発表] 脳の機能計測と認知科学2019

    • 著者名/発表者名
      横澤宏一
    • 学会等名
      物理教育学会北海道支部 物理教育研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] A magnetoencephalographic hyperscanning system enabling natural face-to-face communication2019

    • 著者名/発表者名
      Yokosawa K, Shimojo A, Watanabe H, Yagyu K, Sonehara T, Boasen J, Shiraishi H, Saito T
    • 学会等名
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 41st Annual International Conference of IEEE
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between precuneus activity and mild cognitive impairment2019

    • 著者名/発表者名
      Yokosawa K, Suzuki N, Ogino K, Takase R, Murakami Y, Boasen J
    • 学会等名
      The Meeting of the International Society for the Advancement of Clinical MEG
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of dual MEG system -non-invasive hyper-scanning of brain functions2019

    • 著者名/発表者名
      Takano K, Shimojo A, Watanabe H, Yokosawa K
    • 学会等名
      The Fourth FHS International Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Differential modulation of the prefrontal theta oscillation depending on the memory strategies2019

    • 著者名/発表者名
      Onishi H, Takase R, Yokosawa K
    • 学会等名
      The Fourth FHS International Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Different roles for theta- and alpha-band brain rhythms during sequential memory2019

    • 著者名/発表者名
      Takase R, Boasen J, Yokosawa K
    • 学会等名
      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 41st Annual International Conference of IEEE
    • 国際学会
  • [学会発表] Communication study: Hyperscanning using dual-MEG2019

    • 著者名/発表者名
      Yagyu K, Watanabe H, Shimojo A, Sonehara T, Yokosawa K, Saito T
    • 学会等名
      The Meeting of the International Society for the Advancement of Clinical MEG
    • 国際学会
  • [図書] 音楽知覚認知ハンドブック2020

    • 著者名/発表者名
      大串 健吾、桑野 園子、難波 精一郎、小川 容子、谷口 高士、中島 祥好、星野 悦子、三浦 雅展、山崎 晃男
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      北大路書房
    • ISBN
      978-4-7628-3099-0

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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