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2023 年度 実績報告書

予測的符号化に基づく計算論的心身医学ー過敏性腸症候群を対象とした基礎的検討ー

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0062
研究機関名古屋大学

研究代表者

大平 英樹  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (90221837)

研究分担者 片平 健太郎  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 (60569218)
木村 健太  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, 研究グループ長 (40589272)
遠山 朝子  一橋大学, 大学院ソーシャル・データサイエンス研究科, 特任助教 (10816549)
齋藤 菜月  名古屋大学, 情報学研究科, 研究員 (60844834)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2024-03-31
キーワード生理 / 計算論的心身医学 / 過敏性腸症候群 / 意思決定 / 予測
研究実績の概要

脳は身体からの感覚信号を予測し、それにより身体内部の知覚である内受容感覚を創発していると考えられている。本研究は、脳と身体の機能疾患である心身症はこのメカニズムの不全であるとの仮説を設定し、代表的な心身症である過敏性腸症候群(IBS)を対象とし、クロアチアのリエカ大学と共同して、この仮説を実証的に検討することを目的とした。
クロアチアにおいてIBS患者93名、統制群としての健常者74名を対象とし、意思決定を評価する確率的学習課題、認知課題(n-back課題、注意課題、記憶課題など)、性格特性(ビッグ5、うつ、不安など)を測定する心理尺度への評定、を測定する実験を行った。意思決定課題のデータを、強化学習モデルによる計算論モデルにより解析し、学習率、逆温度、固執性、忘却などのパラメータを個人ごとに推定して両群を比較した。その結果、IBS患者群では、報酬を得られた場合、損失を回避できた場合に、次の試行でも同じ選択肢を選択する確率がより高く、報酬への感受性の高さが示唆された。強化学習モデルによる解析でも、IBS患者群では統制群に比べて逆温度の値がより大きいという整合的な結果が得られた。クロアチア側では、認知課題と性格特性に関するデータ解析を行った。その結果、基本的な認知機能についてはIBS患者群と統制群の間に差はないが、情動ストループ課題においてIBS患者群の方が統制群より反応時間が早く、課題遂行も正確であることが明らかになった。また、身体内部の知覚である内受容感覚が、IBS患者群の方が正確であることが示された。
最終2023年度では、2回のオンライン会議を行った上で、11月に研究代表者・大平と研究分担者・斎藤がリエカ大学を訪問し、得られた知見を解釈するための議論を行った。それに基づき、3月のアメリカ心身医学会において研究成果を発表した。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] リエカ大学(クロアチア)

    • 国名
      クロアチア
    • 外国機関名
      リエカ大学
  • [雑誌論文] Association of brain-autonomic activities and task accuracy under cognitive load: a pilot study using electroencephalogram, autonomic activity measurements, and arousal level estimated by machine learning2024

    • 著者名/発表者名
      Sazuka Naoya、Katsumata Koki、Komoriya Yota、Oba Takeyuki、Ohira Hideki
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 18 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fnhum.2024.1272121

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Predictive processing and emergence of the human mind2023

    • 著者名/発表者名
      Ohira Hideki
    • 雑誌名

      PSYCHOLOGIA

      巻: 65 ページ: 134~159

    • DOI

      10.2117/psysoc.2023-B032

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 特集 アロスタシス-ホメオスタシスを超えて 内受容感覚・意思決定・感情の統合-予測的処理としてのアロスタシス2023

    • 著者名/発表者名
      大平 英樹
    • 雑誌名

      BRAIN and NERVE

      巻: 75 ページ: 1197~1203

    • DOI

      10.11477/mf.1416202505

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of interoceptive accuracy on timing control in the synchronization tapping task2023

    • 著者名/発表者名
      Tomyta Kenta、Katahira Kentaro、Ohira Hideki
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 16 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fnins.2022.907836

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 自律神経と意思決定2023

    • 著者名/発表者名
      大平 英樹
    • 雑誌名

      自律神経

      巻: 60 ページ: 144~150

    • DOI

      10.32272/ans.60.4_144

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Examinations of Biases by Model Misspecification and Parameter Reliability of Reinforcement Learning Models2023

    • 著者名/発表者名
      Toyama Asako、Katahira Kentaro、Kunisato Yoshihiko
    • 雑誌名

      Computational Brain and Behavior

      巻: 6 ページ: 651~670

    • DOI

      10.1007/s42113-023-00175-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Psychological, behavioral, and computatioble bowel syndrome: Decision-Making Processes nal characteristics of irritaand its Relation to Cognitive Functions in IBS2024

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Saito, Asako Toyama, Kenta Kimura, Kentaro Katahira, Sanda Pletikosic Toncic, Marko Toncic, Mladenka Tkalcic, Hideki Ohira
    • 学会等名
      Annual Meeting of American Psychosomatic Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Psychological, cognitive, and interoceptive characteristics of IBS: Comparisons between clinical and healthy groups2024

    • 著者名/発表者名
      Sanda Pletikosic Toncic, Natsuki Saito, Asako Toyama, Marko Toncic, Kimura Kenta, Kentaro Katahira, Hideki Ohira & Mladenka Tkalcic
    • 学会等名
      Annual Meeting of American Psychosomatic Society
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] Croatia-Japan International Meeting on Psychology, Philosophy, and Neuroscience2023

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公開日: 2024-12-25  

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