| 研究課題/領域番号 |
26240037
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| 研究機関 | 北陸先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
橋本 敬 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (90313709)
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| 研究分担者 |
奥田 次郎 京都産業大学, コンピュータ理工学部, 教授 (80384725)
金野 武司 金沢工業大学, 基礎教育部, 講師 (50537058)
鮫島 和行 玉川大学, 脳科学研究所, 教授 (30395131)
森田 純哉 静岡大学, 情報学部, 准教授 (40397443)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 記号コミュニケーション / 二者同時脳波計測 / 実験記号論 / ミラーニューロン / アルファー波抑制 / 位相同期 / モデルベース強化学習 / 認知アーキテクチャ |
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| 研究実績の概要 |
二者同時脳波計測データに対して脳波パワーの解析を進めた．本研究では，抽象的記号によるコミュニケーションでもミラーニューロンが関与することを示そうとしていたが，ここまでの解析で得られている結果は，記号メッセージの意味を考えるために集中している際に生じるα波抑制と解釈したほうがより整合的である．すなわち，仮説の証明には至らず，反証できたわけでもない．ここまでの結果は，抽象的な記号コミュニケーションのシステムが形成される最にどのような脳活動が関与するかを明らかにしつつあるという意義がある．
同じデータに対して同期解析を始めた．複数の脳波同期の指標を検討し，本解析ではPhase Locking Value（PLV）を用いることにした．そして，コミュニケーションシステムの形成が進むことで二者間で脳の位相同期構造の類似性が高まるという仮説，および，PLVを用いてこの仮説を検証する方法を検討した．脳活動の同期という観点で二者の協調のような相互作用を解析する研究が活発になってきたが，これまでの研究では身体動作自体が同期する活動を対象にしている．言語を含む記号コミュニケーションはそのような身体的に直接的な相互作用を伴うものではい．本研究ではそのような相互作用で，二者の脳活動の関係がどうなり得るかを検討する基礎的仮説とその検証方法を提示しており，新規性と重要性を持つものである．
実験の行動データを再現・分析する，認知アーキテクチャACT-Rを用いた計算モデル，相手と環境の状態遷移確率を推定する内的モデルを持つモデルベース強化学習を用いて作成し，記憶と模倣の関係，および，解釈学的循環の役割を検討した．
また，意味創造の検討と実験課題作成のために，記号コミュニケーション課題の応用的展開，言語における記号の意味変化・意味拡張・解釈の循環，コミュニケーションを通じた協調など，関連する研究を進めた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
α波とμ波は，脳波波形は異なるものの，周波数帯域は重なっており，運動野におけるパワー抑制で見る場合は主として運動の有無で区別される．本研究では，実験中に記号を受け取った際の脳活動を解析しており，本実験課題ではその時に運動は生じていないため，α波帯域でのパワー抑制をμ波抑制と解釈することができる．しかし，これまでの解析でμ波抑制であると確定できる結果を出すには至っていない．本研究では，身体運動に関わるような記号ではなくても，移動や場所などに，運動の想定がありそうな事態に関するコミュニケーションであれば，抽象的な記号コミュニケーションでもミラーニューロンシステムの活動が関与することを示したいと考えているが，そのためには，同様の課題において運動だけを行っている場合の脳波を測定・解析するなど，フォローアップの実験が必要であることが明らかになってきた．この点においては，成果をまとめて発表する段階にはまだ遅れている．
それ以外の部分として，脳波の位相同期解析，行動データのモデル化，意味創造の実験課題作成に向けた研究については，計画通りに進展している．
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| 今後の研究の推進方策 |
位相同期ネットワークの時空間パターンの解析を行う．そして，記号コミュニケーションシステムの形成にともない，脳波の位相同期ネットワークがどのような振る舞いをしめすか，特に，二者の間での脳の結合性の相関がどのように変化するか，コミュニケーションシステム形成の成功・失敗が脳波の時空間パターンの特徴としてどのように表れるかを調べる．
行動データの定量的分析を行いコミュニケーションシステムが成立するに至るプロセスを明らかにする．特に，行動データの特徴を再現するモデルの解析を通じて，共有された記号システムの成立，含意の伝達・共有という記号コミュニケーションの成立に関して重要な認知機能を明らかにする．そして，プリミティブなレベルでの意図伝達までが可能となるコミュニケーションを支える認知メカニズムについて妥当な仮説を呈示する．
コミュニケーションを通じた意味創造の分析を可能とする実験課題の検討をさらに進め，予備実験を行う．この実験には，超越的コミュニケーションのための記号拡張，新しい複合語の創作による意味創造の実験課題，文法化現象の計算モデル，共同制作における解釈学的循環の検討といった実験課題など，これまで行ってきた関連研究を参照する．
記号コミュニケーションにおけるミラーニューロンシステムの活動に関しては，脳波のパワー解析をさらに進めるとともに，課題中の運動だけを測定するようなフォローアップの実験を行い，仮説の検証，あるいは，反証を確実にする．
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