2017 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Science of personalized value development through adolescence: integration of brain, real-world, and life-course approaches |
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| Project/Area Number |
16H06397
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
村井 俊哉 京都大学, 医学研究科, 教授 (30335286)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福田 正人 群馬大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20221533)
佐藤 尚 沖縄工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (70426576)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 神経科学 / 脳・神経 / 認知科学 / エージェント / ソフトコンピューティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1.「主体価値・基底生活行動・脳のスパイラル・モデル」の検証：健康被験者、食行動異常や嗜癖行動を有する被験者等を対象とし、主体価値に関する指標、基底生活行動評価（ウエアラブル端末による活動量記録等）、MRI検査を実施した。摂食障害における脳内報酬系の異常、就労者の共感性の高さとストレスコーピングの関連、家事や趣味への従事と脳局所領域体積との関連、インターネット使用と動機づけに関する脳内ネットワークとの関連、メディアマルチタスクと注意との関連などの成果を得た。
2.リアルワールド神経行動計測：自然な状態において脳機能を捉えることができ、リアルワールド神経行動計測に有用となる光トポグラフィー検査について、その特性をまとめるとともに、統合失調症の回復を主体価値にもとづいて測ることを科学的に解明していくことの意義を考察した。それらにもとづいて、会話による脳賦活と不安の関係、パニック障害の認知行動療法による脳機能改善、女性の性周期にともなう脳機能変化、Deep learningを応用した会話中の情動評価について検討を進め、基底生活行動における脳機能をリアルワールド神経行動計測として明らかにできることを示した。
3．個人・社会のルールダイナミクスの解明：思春期が選択困難状況に遭遇し始める時期であることに着目し、2種類の選択課題の計算機実験を行った。1）1主体の認知的柔軟性を測る確率的逆転学習課題では、難易度が上昇しても状態表象が利用できると頑健に適切な選択が可能となること、2）思春期の脳の高可塑性を高学習率で表現した多主体による少数派ゲームでは、低学習率の場合に協調状態の形成が促されるが、各主体が他者の主体価値を繰り返し学習・内在化すると、可塑性の影響を受けず、頑健に協調状態を創発することを発見した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1.「主体価値・基底生活行動・脳のスパイラル・モデル」の検証：健康被験者、食行動異常や嗜癖行動を有する被験者等を対象とし、主体価値に関する指標、基底生活行動評価、MRI検査を実施した。データ取得及び解析は順調にされており、食行動へのこだわりの脳機能との関連、共感とストレスコーピングの関連、生活習慣の各要素への従事時間と脳構造の関連、現代社会に特有なオンライン使用・マルチタスク状況と脳機能の関連等の成果を得ている。以上、当初の計画に基づき順調に進展している。
2. リアルワールド神経行動計測：以前に健常者・統合失調症・うつ病・双極性障害について検討を行った会話における脳機能解明を発展させて、会話による脳賦活と不安の関係、パニック障害の認知行動療法による脳機能改善、女性の性周期にともなう脳機能変化、Deep learningを応用した会話中の情動評価の4トピックについて検討を進めて発展が得られており、当初の計画にもとづいた順調な成果が得られている。
3．個人・社会のルールダイナミクスの解明：思春期主体と依存症患者の双方が似た行動特性を持つことに着目し、それぞれのサーベイを行った結果、認知的柔軟性や脳の可塑性が上記双方の特性を特徴付け得る可能性があるという知見を得たため、これらを基に計算機実験を行った。具体的には、環境変化に対する柔軟な応答能力を測る課題である確率的逆転学習課題と、多主体の各選択の総合によって選択1つ1つの善し悪しが決まるという複雑な選択課題と見なせる少数派ゲームを用いた計算機実験を行い、研究成果を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
1.「主体価値・基底生活行動・脳のスパイラル・モデル」の検証：縦断観察研究で得られた結果をもとに、同様の対象に対して介入研究も行う。介入は対照群を設け、基底生活行動に対して行う。現時点で、食行動異常をもつ被験者に対するマインドフルネス療法による介入を開始、縦断データを取得開始している。また、この縦断的フォローアップにあたり、新たな生物学的指標としてAGEsの測定も開始している。今後、運動習慣の確立、睡眠習慣に対する指導等が介入の候補となり、介入の有無が主体価値や基底生活行動および脳の可塑性の変容に関連しているか解析する。
2. リアルワールド神経行動計測：会話というリアルワールドにおける神経行動計測が複数のテーマについて進んできているので、これを個人・社会のルールダイナミクスについてのシミュレーションモデルと対応させる取り組みを進めることを検討している。具体的には、同じ確率的逆転学習課題について脳活動計測とシミュレーションモデルにおける結果の比較を進めることについて調整を行っている。
3. 個人・社会のルールダイナミクスの解明：確率的逆転学習課題を用いた研究より、状態表象を利用することの優位性が明らかとなった。しかし、被験者が課題の経験・学習を通して状態表象を行えるようになるのか否かは明らかにされていない。そこで、ヒト被験者での実験を実施し、実験結果のモデルベース解析を行って上記問題の解明を試みる。また、思春期から老年期の各発達段階の被験者を対象とすることで、認知的柔軟性や脳の可塑性などの年齢間比較を行う予定である。更に思春期主体と依存症に関する調査とモデルの検討も引き続き行う。
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