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2014 年度 実績報告書

身体知覚の時空間的適応性の神経機序

研究課題

研究課題/領域番号 25242058
研究機関山口大学

研究代表者

宮崎 真  山口大学, 時間学研究所, 教授 (30392202)

研究分担者 竹内 成生  上武大学, ビジネス情報学部, 准教授 (10329162)
関口 浩文  上武大学, ビジネス情報学部, 准教授 (20392201)
荒牧 勇  中京大学, スポーツ科学部, 准教授 (40414023)
中澤 公孝  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (90360677)
野崎 大地  東京大学, 教育学研究科(研究院), 教授 (70360683)
小幡 博基  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (70455377)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード体性感覚 / 時間順序判断 / 知覚適応 / ベイズ推定 / 機能的磁気共鳴画像 / 経頭蓋磁気刺激
研究実績の概要

機能的磁気共鳴画像 (fMRI) による測定では,視聴覚の時間順序判断を用いた実験を実施した (Matsuzaki et al. & Miyazaki. 2014, IOP).その結果,体性感覚の時間順序判断と同様の部位にベイズ推定 (確率論的最適化) の 関連脳部位候補が検出された.これは,体性感覚の時間順序判断で観測されているベイズ推定 (Miyazaki, Yamamoto, Uchida, Kitazawa. 2006, Nat Neurosci; Nagai, Suzuki, Miyazaki, Kitazawa. 2012, Front Psychol) が,拮抗作用となる時差順応を相殺すれば,視聴覚の時間順序判断でも観測できるとする心理物理学的報告 (Yamamto, Miyazaki, Iwano, Kitazawa. 2012, PLoS one) と一致するものである.
経頭蓋磁気刺激 (TMS) による 阻害実験では,昨年度までの測定を継続し,データの拡充を進めた (N = 16).その結果,右の背側運動前野 (PMd) にTMSした場合に事前情報の過剰利用が生じることが認められた (竹内,関口,宮崎 2014, 日本神経科学大会; Takeuchi, Sekiguchi, Miyazaki. 2014, IOP).さらに,その事前情報の過剰利用の背景機序を考察するため,ベイズ統合モデルをTMS効果の分析に応用した.その結果,右のPMdにTMSを行ったときには,感覚情報と事前情報の最適統合が成立しなくなっていたことが明らかとなった (Miyazaki et al. 2014, Soc Nerosci).この結果から,右のPMdが体性感覚の時間順序判断のベイズ統合の生成に関与しているという結論が得られた.

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

本研究計画は,1) 体性時間情報の確率論的最適化,2) 体性感覚の空間的適応性の神経機序の探究を軸としているが,そのうち1) について結論を得るに至っている.即ち,研究期間4年のうちの2年目完了時点で全期間目標の半分をおおむね達成できている.

今後の研究の推進方策

fMRIによる研究では,体性感覚の時間的処理と空間的処理に関連する脳部位の差違と共通性を同定するための実験を進める.また既存のデータについても,Psycho-Physiologic Interaction (PPI) analysis 等の関連部位間の連関を調べる解析法の導入を試みる. EEGおよびTMSによる研究では,fMRI測定の進展に合わせて,新たな実験の準備を進める. また,TMSによる研究については,これまでに得てきた身体時間知覚の最適化に関するデータ解析とモデル検証を更に進める.以上に加えて,経頭蓋直流刺激 (tDCS) による研究を開始し,体性感覚の時空間的錯覚へのtDCSの影響の検証を開始したい.
さらに,本研究の指針となる心理物理学的知見の拡充と,神経生理学的測定中に被験者が行う課題の開発・洗練化を進める.特にfMRIおよびEEGよる研究で関連脳活動の検出精度の向上と仮説検証の堅牢化を目的とした心理物理学的課題のカスタマイズ作業を進める.また,心理物理学的研究では,事前の計画や既存の現象のみにとらわれることなく探索的手法も採用し,新たな現象の発見も目指す.

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うちオープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tool-body assimilation in the brain2015

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki M, Higuchi T
    • 雑誌名

      Journal of Physical Fitness and Sports Medicine (招待論文)

      巻: 4(1) ページ: 31-41

    • DOI

      10.7600/jpfsm.4.31

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Awareness shaping or shaped by prediction and postdiction: Editorial2015

    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Kawabe T, Miyazaki M
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 6 ページ: 166 (1-2)

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2015.00166

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Posture-related modulation of cortical excitability in the tibialis anterior muscle in humans2014

    • 著者名/発表者名
      Obata H, Sekiguchi H, Ohtsuki T, Nakazawa K
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: 1577 ページ: 29-35

    • DOI

      doi:10.1016/j.brainres.2014.06.027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional modulation of corticospinal excitability with adaptation of wrist movements to novel dynamical environments2014

    • 著者名/発表者名
      Kadota H,Hirashima M, Nozaki D
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience

      巻: 34 ページ: 12415-12424

    • DOI

      10.1523/JNEUROSCI.2565-13.2014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 身体運動の冗長な運動記憶 ―脳内表象との関連2014

    • 著者名/発表者名
      野崎大地
    • 雑誌名

      Brain and Nerve

      巻: 66 (4) ページ: 429-437

  • [学会発表] 身体知覚の時空間的適応性2015

    • 著者名/発表者名
      宮崎真
    • 学会等名
      CAPSシンポジウム「こころと身体の関係を捉え直す―学際的な身体科学研究の新展開」
    • 発表場所
      関西学院大学上ケ原キャンパス (西宮市)
    • 年月日
      2015-02-21 – 2015-02-21
    • 招待講演
  • [学会発表] Transcranial magnetic stimulation over the right dorsal premotor cortex increases dependence on prior information during tactile temporal order judgment2014

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki M, Takeuchi S, Sekiguchi H
    • 学会等名
      The 44th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
  • [学会発表] Neural correlates of pattern randomness judgment2014

    • 著者名/発表者名
      Kadota H, Yamada Y, Dote T, Iwata M, Kochiyama T, Miyazaki M
    • 学会等名
      The 44th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
  • [学会発表] Cathodal Transcranial Direct Current Stimulation over Primary Somatosensory Cortex Increase Joint Flexibility2014

    • 著者名/発表者名
      Mizuno T, Aramaki Y
    • 学会等名
      The 44th annual meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
  • [学会発表] Artificial manipulation of human motor memories2014

    • 著者名/発表者名
      Nozaki D, Yokoi A, Kimura T, Hirashima M, Orban de Xivry JJ
    • 学会等名
      Translational and Computational Motor Control (TCMC)
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2014-11-14 – 2014-11-14
  • [学会発表] 脳における時間順序判断の確率論的最適化2014

    • 著者名/発表者名
      宮崎真
    • 学会等名
      第8回全脳アーキテクチャ勉強会
    • 発表場所
      グラントウキョウサウスタワー41Fアカデミーホール (東京都千代田区)
    • 年月日
      2014-11-10 – 2014-11-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Distinction between neural correlates of audiovisual temporal order and simultaneity judgments2014

    • 著者名/発表者名
      Matsuzaki K S, Kadota H, Aoyama T, Takeuchi S, Sekiguchi H, Kochiyama T, Miyazaki M
    • 学会等名
      The 17th World Congress of Psychophysiology (IOP2014)
    • 発表場所
      International Conference Center Hiroshima (Hiroshima, Japan)
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-27
  • [学会発表] Effect of transcranial magnetic stimulation applied over the premotor cortices on Bayesian estimation in tactile temporal-order judgment2014

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi S, Sekiguchi H, Miyazaki M
    • 学会等名
      The 17th World Congress of Psychophysiology (IOP2014)
    • 発表場所
      International Conference Center Hiroshima (Hiroshima, Japan)
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-27
  • [学会発表] 経頭蓋磁気刺激による誘発脳波の運動学習に伴う変化2014

    • 著者名/発表者名
      関口浩文, 竹内 成生, 宮崎真, 山中健太郎
    • 学会等名
      第69回日本体力医学会大会
    • 発表場所
      長崎大学文教キャンパス (長崎市)
    • 年月日
      2014-09-19 – 2014-09-21
  • [学会発表] 触覚刺激の時間順序判断のベイズ推定における運動前野の役割:経頭蓋磁気刺激による研究2014

    • 著者名/発表者名
      竹内 成生, 関口浩文, 宮崎真
    • 学会等名
      第37回 日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] パタンランダムネス判断は外側後頭複合体を賦活させる2014

    • 著者名/発表者名
      山田祐樹, 門田宏, 土手友美, 岩田誠, 河内山隆紀, 宮崎真
    • 学会等名
      第37回 日本神経科学大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜市)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
  • [学会発表] ヒトの知覚-運動系におけるベイズ推定2014

    • 著者名/発表者名
      宮崎真
    • 学会等名
      YPS (Young Perceptionists' Seminar)・若手ジョイントセミナー ―視覚・知覚・認知科学のための計算論モデリング―
    • 発表場所
      休暇村志賀島 (福岡市)
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • 招待講演
  • [図書] Context-dependent formation and retrieval of human motor memories. In: Clinical Systems Neuroscience (eds. Kansaku, Cohen, Birbaumer)2015

    • 著者名/発表者名
      Nozaki D
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      Springer Japan
  • [備考] Research map

    • URL

      http://researchmap.jp/miyazakimakoto/

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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