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2021 年度 実績報告書

言語能力と認知機能の生涯発達を支援する共創的コミュニケーション技術の開発

公募研究

研究領域共創的コミュニケーションのための言語進化学
研究課題/領域番号 20H05022
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

大武 美保子  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, チームリーダー (10361544)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワード言語能力 / 認知機能 / 生涯発達 / コミュニケーション / 会話支援
研究実績の概要

2021年度は、研究項目1、2、3について研究を進めた。
1. 共想法に立脚した共創的コミュニケーション支援技術のランダム化対照群つき比較試験データの解析:試験終了後の介入群、対照群の頭部MRI画像を、脳の状態を調べる代表的な3通りの方法(安静時機能的結合resfMRI、局所脳体積VBM、白質線維経路DTI)で撮像したものを解析し、関連する脳の領域間のつながりがよくなり、関連する脳の領域の体積が増加する可能性が示された。
2. 社会性と相関のある認知機能、脳機能および構造の解明:高齢者の社会的比較志向性が認知や脳の状態とどのように関連しているかを明らかにした。社会的比較志向性とは、自己と他者を比較する心理傾向のことを指し、それには「意見」と「能力」の二つの次元があるとされている。これら二つの次元についての主観的な度合いと、認知機能検査のスコアおよびMRI検査で測られる脳の様々な指標との間の関係を調べた結果、「意見」を比較する傾向が強い高齢者ほど、認知機能検査のスコアが高く、海馬と呼ばれる脳領域の体積が大きく、安静時の機能的結合が強く、白質繊維連絡の拡散異方性が高いことが分かった。一方で、「能力」を比較する傾向の強さとの間には、これらのような関係は見られなかった。
3. 言語特徴量と相関のある認知機能、脳機能および構造の解明:話し言葉における語彙の豊かさと関連する脳の状態を明らかにした。語彙の豊かさを表す指標としてHeaps’ lawと呼ばれるスケーリング則の指数であるβを用い、高齢者のグループ会話の録音データを基に個人のβの値を算出し、βとMRI検査で測られる脳の様々な指標との間の関係を調べたところ、βの値が高い人ほど、意味処理に関連する左中側頭回前部の体積が大きく、この領域とデフォルト・モード・ネットワークのコア領域である楔前部の安静時の機能的結合が弱いことが分かった。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (52件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 15件、 査読あり 20件、 オープンアクセス 16件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 16件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] University of Friberg(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      University of Friberg
  • [国際共同研究] INRIA(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      INRIA
  • [国際共同研究] Nicholas Copernicus University(ポーランド)

    • 国名
      ポーランド
    • 外国機関名
      Nicholas Copernicus University
  • [国際共同研究] gDial, Inc.(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      gDial, Inc.
  • [雑誌論文] Word-producing brain: Contribution of the left anterior middle temporal gyrus to word production patterns in spoken language2023

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, H., Abe, M.S., and Otake-Matsuura, M.
    • 雑誌名

      Brain and Language

      巻: 238 ページ: 1

    • DOI

      10.1016/j.bandl.2023.105233

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tract-Based Spatial Statistics Analysis of Diffusion Tensor Imaging in Older Adults After the PICMOR Intervention Program: A Pilot Study2022

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Hikaru, Otake-Matsuura Mihoko
    • 雑誌名

      Frontiers in Aging Neuroscience

      巻: 14 ページ: 867417

    • DOI

      10.3389/fnagi.2022.867417

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dementia Digital Neuro-biomarker Study from Theta-band EEG Fluctuation Analysis in Facial and Emotional Identification Short-term Memory Oddball Paradigm2022

    • 著者名/発表者名
      Rutkowski TM, Abe MS, Tokunaga S, Komendzinski T, Otake-Matsuura M.
    • 雑誌名

      2022 44th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine Biology Society (EMBC)

      巻: - ページ: 4056-4059

    • DOI

      10.1109/EMBC48229.2022.9871991

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Passive BCI Oddball Paradigm for Dementia Digital Neuro-biomarker Elucidation from Attended and Inhibited ERPs Utilizing Information Geometry Classification Approaches.2022

    • 著者名/発表者名
      Rutkowski TM, Abe MS, Tokunaga S, Sugimoto H, Komendzinski T, Otake-Matsuura M.
    • 雑誌名

      2022 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC)

      巻: - ページ: 2657-2662

    • DOI

      10.1109/SMC53654.2022.9945159

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cross-cultural Evaluation of Dementia Passive BCI Neuro-biomarker Candidates2022

    • 著者名/発表者名
      T. M. Rutkowski, S. Narebski, P. Bekier, T. Komendzinski, H. Sugimoto and M. Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      2022 Joint 12th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 23rd International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS)

      巻: - ページ: 1

    • DOI

      10.1109/SCISISIS55246.2022.10002105

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Annotation System for Dialogue Datasets of Older Adults with Photos and Storytelling2022

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga, S., Takata, S., Tamura, K., Otake-Matsuura, M.
    • 雑誌名

      Information Integration and Web Intelligence. iiWAS 2022

      巻: - ページ: 1

    • DOI

      10.1007/978-3-031-21047-1_41

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Scenario-based dialogue system based on pause detection toward daily health monitoring2022

    • 著者名/発表者名
      Kumagai K, Tokunaga S, Miyake NP, Tamura K, Mizuuchi I, Otake-Matsuura M
    • 雑誌名

      Journal of Rehabilitation and Assistive Technologies Engineering

      巻: 9 ページ: 1

    • DOI

      10.1177/20556683221133367

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Association between social comparison orientation and hippocampal properties in older adults: A multimodal MRI study2022

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, H., Sekiguchi, T., and Otake-Matsuura, M.
    • 雑誌名

      Social Neuroscience

      巻: 17 ページ: 1

    • DOI

      10.1080/17470919.2023.2166580

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A pilot voxel-based morphometry study of older adults after the PICMOR intervention program2022

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Sugimoto, Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      BMC Geriatrics

      巻: 22(63) ページ: 1-10

    • DOI

      10.1186/s12877-021-02669-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Patterns of social relationships among community-dwelling older adults in Japan: latent class analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Kumi Watanabe Miura, Takuya Sekiguchi, Mihoko Otake-Matsuura, Yuko Sawada, Emiko Tanaka, Taeko Watanabe, Etsuko Tomisaki, Rika Okumura, Yuriko Kawasaki, Sumio Ito, Tokie Anme
    • 雑誌名

      BMC Geriatrics

      巻: 22(75) ページ: 1-9

    • DOI

      10.1186/s12877-022-02748-7

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 脱文脈化の観点から見た共想法に基づく高齢者談話の分析2022

    • 著者名/発表者名
      田中 弥生, 小磯 花絵, 大武 美保子
    • 雑誌名

      国立国語研究所論集

      巻: 22 ページ: 137-155

    • DOI

      10.15084/00003518

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cognitive Intervention Through Photo-Integrated Conversation Moderated by Robots (PICMOR) Program: A Randomized Controlled Trial2021

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Otake-Matsuura, Seiki Tokunaga, Kumi Watanabe, Masato S. Abe, Takuya Sekiguchi, Hikaru Sugimoto, Taishiro Kishimoto, Takashi Kudo
    • 雑誌名

      Frontiers in Robotics and AI

      巻: 8 ページ: 633076

    • DOI

      10.3389/frobt.2021.633076

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Crossing the Tepper Line: An Emerging Ontology for Describing the Dynamic Sociality of Embodied AI2021

    • 著者名/発表者名
      Katie Seaborn, Peter Pennefather, Norihisa P. Miyake, Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      CHI EA '21: Extended Abstracts of the 2021 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems

      巻: 281 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1145/3411763.3451783

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ベッドサイド見守り声掛けロボットのシナリオベース対話への応答と対話継続時間2021

    • 著者名/発表者名
      熊谷 和実, 徳永 清輝, 三宅 徳久, 田村 和弘, 平良 弘之, 大武 美保子
    • 雑誌名

      人工知能学会全国大会論文集

      巻: - ページ: 4E4OS11d02

    • DOI

      10.11517/pjsai.JSAI2021.0_4E4OS11d02

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Dialogue-Based System with Photo and Storytelling for Older Adults: Toward Daily Cognitive Training2021

    • 著者名/発表者名
      Seiki Tokunaga, Kazuhiro Tamura, Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      Frontiers in Robotics and AI

      巻: 8 ページ: 644964

    • DOI

      10.3389/frobt.2021.644964

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Types of social networks and starting leisure activities in later life: A longitudinal Japan Gerontological Evaluation Study (JAGES)2021

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sekiguchi, Katsunori Kondo, Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16(7) ページ: e0254828

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0254828

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neurotechnology and AI Approach for Early Dementia Onset Biomarker from EEG in Emotional Stimulus Evaluation Task2021

    • 著者名/発表者名
      Tomasz M. Rutkowski, Masato S. Abe, Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC)

      巻: - ページ: 6675-6678

    • DOI

      10.1109/embc46164.2021.9630736

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Older Adult Mild Cognitive Impairment Prediction from Multiscale Entropy EEG Patterns in Reminiscent Interior Image Working Memory Paradigm2021

    • 著者名/発表者名
      Tomasz M. Rutkowski, Masato S. Abe, Tomasz Komendzinski, Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC)

      巻: - ページ: 6345-6348

    • DOI

      10.1109/embc46164.2021.9629480

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 見守り声かけロボットに対する高齢者による応答と印象評価2021

    • 著者名/発表者名
      熊谷 和実, 徳永 清輝, 三宅 徳久, 田村 和弘, 水内 郁夫, 大武 美保子
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 39(9) ページ: 866-869

    • DOI

      10.7210/jrsj.39.866

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Implementation and Evaluation of Home-based Dialogue System for Cognitive Training of Older Adults2021

    • 著者名/発表者名
      Seiki Tokunaga, Kazuhiro Tamura, Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      The 23rd International Conference on Information Integration and Web Intelligence

      巻: - ページ: 458-461

    • DOI

      10.1145/3487664.3487727

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 高齢者のための対話システムのトレーニング・アンケート機能拡張および予備的評価:在宅認知機能訓練に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      徳永,田村,大武
    • 学会等名
      言語・音声理解と対話処理研究会 SIG-SLUD
  • [学会発表] Development of RobotHub: Integration of external system to group conversation system for older adults2022

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga S., Fukumori K., Tamura K., Inoue K., Kawahara T., Otake-Matsuura M.
    • 学会等名
      ISG’s 13rd World Conference of Gerontechnology
    • 国際学会
  • [学会発表] A summary report through home experiment on a dialogue system for older adults2022

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga S., Tamura K., Otake-Matsuura M
    • 学会等名
      ISG’s 13rd World Conference of Gerontechnology
    • 国際学会
  • [学会発表] Cognitive behavioral assistive technology (CBAT) as AI for super aged society2022

    • 著者名/発表者名
      Otake-Matsuura, M., Abe, M. S., Sekiguchi, T., Tokunaga, S., Sugimoto, H., Rutkowski, T. M., and Miura, K. W.
    • 学会等名
      ISG’s 13rd World Conference of Gerontechnology
    • 国際学会
  • [学会発表] Robots Using “Aizuchi” in Online Group Conversation2022

    • 著者名/発表者名
      Kobuki S., Seaborn K., Tokunaga S. et al.
    • 学会等名
      第40回 日本ロボット学会学術講演会
  • [学会発表] Contribution of the left anterior middle temporal gyrus to word production patterns in spoken language2022

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, H., Abe, M.S., and Otake-Matsuura, M.
    • 学会等名
      29th annual meeting of the Cognitive Neuroscience Society (CNS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural basis underlying production of a variety of words in conversations2022

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, H., Abe, M.S., and Otake-Matsuura, M.
    • 学会等名
      Constructive Approaches to Co-Creative Communication at the Joint Conference on Language Evolution
    • 国際学会
  • [学会発表] Passive BCI oddball paradigm for dementia digital neuro-biomarker elucidation from attended and inhibited ERPs utilizing information geometry classification approaches2022

    • 著者名/発表者名
      Rutkowski, T. M., Abe, M. S., Tokunaga, S., Sugimoto, H., Komendzinski, T., and Otake-Matsuura, M.
    • 学会等名
      The 2022 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Cross-cultural Evaluation of Dementia Passive BCI Neuro-biomarker Candidates2022

    • 著者名/発表者名
      Rutkowski, T. M., Narebski, S., Bekier, P., Komendzinski, T., Sugimoto, H., and Otake-Matsuura, M.
    • 学会等名
      The 2022 Joint 12th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 23rd International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS & ISIS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Dementia Digital Neuro-biomarker Study from Theta-band EEG Fluctuation Analysis in Facial and Emotional Identification Short-term Memory Oddball Paradigm2022

    • 著者名/発表者名
      Rutkowski TM, Abe MS, Tokunaga S, Komendzinski T, Otake-Matsuura M.
    • 学会等名
      2022 44th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine Biology Society (EMBC)
    • 国際学会
  • [学会発表] ロボット声掛け音声の個人適合に向けた対話中の感情推定結果の利用手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      熊谷 和実, 徳永 清輝, 三宅 徳久, 田村 和弘, 福森 航輔, 水内 郁夫, 大武 美保子
    • 学会等名
      LIFE 2022
  • [学会発表] 高齢者見守り声掛けロボットのシナリオベース対話中のユーザ発話終了予測に基づく話者交替タイミングの決定2022

    • 著者名/発表者名
      熊谷 和実, 徳永 清輝, 三宅 徳久, 田村 和弘, 水内 郁夫, 大武 美保子
    • 学会等名
      2022年度人工知能学会全国大会(第36回)
  • [学会発表] 共想法談話のテーマと修辞機能の関連についての分析2022

    • 著者名/発表者名
      田中 弥生, 小磯 花絵, 大武 美保子
    • 学会等名
      言語処理学会 第28回年次大会
  • [学会発表] Crossing the Tepper Line: An Emerging Ontology for Describing the Dynamic Sociality of Embodied AI2021

    • 著者名/発表者名
      Katie Seaborn, Peter Pennefather, Norihisa P. Miyake, Mihoko Otake-Matsuura
    • 学会等名
      CHI '21: CHI Conference on Human Factors in Computing Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] ベッドサイド見守り声掛けロボットのシナリオベース対話への応答と対話継続時間2021

    • 著者名/発表者名
      熊谷 和実, 徳永 清輝, 三宅 徳久, 田村 和弘, 平良 弘之, 大武 美保子
    • 学会等名
      2021年度人工知能学会全国大会(第35回)
  • [学会発表] 認知機能を保つ暮らしを助けるAIロボット2021

    • 著者名/発表者名
      大武美保子
    • 学会等名
      第34回日本保健福祉学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Neurotechnology and AI Approach for Early Dementia Onset Biomarker from EEG in Emotional Stimulus Evaluation Task2021

    • 著者名/発表者名
      Tomasz M. Rutkowski, Masato S. Abe, Mihoko Otake-Matsuura
    • 学会等名
      2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Older Adult Mild Cognitive Impairment Prediction from Multiscale Entropy EEG Patterns in Reminiscent Interior Image Working Memory Paradigm2021

    • 著者名/発表者名
      Tomasz M. Rutkowski, Masato S. Abe, Tomasz Komendzinski, Mihoko Otake-Matsuura
    • 学会等名
      2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC)
    • 国際学会
  • [学会発表] 国内無健常高齢者向け認知機能訓練用対話システムの在宅実証実験を通じて得られた知見と教訓に関する報告2021

    • 著者名/発表者名
      徳永清輝, 田村 和弘, 大武 美保子
    • 学会等名
      人工知能学会 言語・音声理解と対話処理研究会(SLUD)第93回研究会
  • [学会発表] 写真を用いてロボットが司会し会話するPICMOR(ピックモア)プログラムの認知的介入効果 ~ どのような社会的相互作用が認知予備力を高めるのか? ~2021

    • 著者名/発表者名
      大武美保子
    • 学会等名
      ヒューマン情報処理研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Implementation and Evaluation of Home-based Dialogue System for Cognitive Training of Older Adults2021

    • 著者名/発表者名
      Seiki Tokunaga, Kazuhiro Tamura, Mihoko Otake-Matsuura
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Information Integration and Web Intelligence
    • 国際学会
  • [学会発表] The relationship between older adults’ personal values and their contents of utterances2021

    • 著者名/発表者名
      Takuya Sekiguchi, Nanaho Endo, Mihoko Otake-Matsuura
    • 学会等名
      The 32nd International Congress of Psychology
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of white matter fiber tracts in older adults after the PICMOR intervention program2021

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, H., and Otake-Matsuura, M.
    • 学会等名
      44th annual meeting of the Japan Neuroscience Society (JNS)
  • [学会発表] Tract-based spatial statistics of diffusion tensor imaging in older adults after the PICMOR program2021

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, H., and Otake-Matsuura, M.
    • 学会等名
      27th annual meeting of the Organization for Human Brain Mapping (OHBM)
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of the PICMOR intervention program on resting-state functional connectivity in older adults2021

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, H., Kawagoe, T., and Otake-Matsuura, M.
    • 学会等名
      32nd meeting of the International Congress of Psychology (ICP)
    • 国際学会
  • [学会発表] Hippocampal volume and intrinsic functional connectivity are associated with social comparison orientation of opinion, but not ability, in older adults2021

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, H., Sekiguchi, T., and Otake-Matsuura, M.
    • 学会等名
      50th annual meeting of the Society for Neuroscience (SfN)
    • 国際学会
  • [図書] テクノロジー・ロードマップ 2023-2032 全産業編2022

    • 著者名/発表者名
      小暮 純生、大武美保子(出川 通、他100名著)
    • 総ページ数
      608
    • 出版者
      日経BP
    • ISBN
      9784296200474
  • [図書] テクノロジー・ロードマップ 2022-2031 全産業編2021

    • 著者名/発表者名
      小暮 純生、大武美保子(出川 通、他97名著)
    • 総ページ数
      610
    • 出版者
      日経BP
    • ISBN
      9784296110032

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公開日: 2023-12-25  

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