Quantifying oral communication quality by measuring inter-brain synchronization using fNIRS hyperscanning

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17KT0056
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 川島 隆太 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90250828)
• Project Period (FY): 2017-07-18 – 2021-03-31
• Keywords: 脳活動計測 / 背内側前頭前野 / 背外側前頭前野 / 脳領域間の脳同調 / 超小型近赤外分光装置 / コミュニケーション

Outline of Annual Research Achievements

オラリティを核とする共在や共感の質を、実生活空間での脳活動計測データにより定量化し、ニューロフィードバック手法を応用してコミュニケーションや対面的社会関係の支援システムの構築を行うことが本研究の目的であった。
令和２年度は当初の研究計画をさらに発展させ、集団会話中の脳活動の同調度を対面での会話条件とWeb会議システムを使用したオンライン上での会話条件で比較する実験を実施した。健康な右利きの大学生および大学院生を被験者とし、互いに同性で面識のない5名を1組として、大学の専攻に基づき学問上の興味の異なるグループと近似したグループを各条件につき3組ずつ形成した。グループ毎に日常生活上の興味や関心と近い話題と遠い話題を3つずつ選定し、指定した話題に関して5分間×6セッションの集団会話をさせた。集団会話中の背内側前頭前野および左背内側前頭前野の活動変化を超小型近赤外分光装置によって計測し、被験者間の同一脳領域間の脳同調をWavelet transform coherence解析で評価した。オラリティの質を反映する定性的評価指標として、各セッション後に直前の集団会話における会話満足度と集団雰囲気に関する内観評価を収集した。加えて、個人差解析の為に心理質問紙による性格指標（5因子性格，共感性，社交不安，全般性不安，社会的スキル）の収集および認知機能検査（実行機能，エピソード記憶，作業記憶，処理速度，注意）を実施した。
解析の結果、オンライン会話条件と比較して対面会話条件において、共感や社会的認知に関与する背内側前頭前野の脳同調度が8~10秒周期の辺りで有意に高い結果が得られた。同様に、オンライン会話条件と比較して対面会話条件において、認知制御や言語思考に関与する左背外側前頭前野の脳同調度が21~24秒周期の辺りで有意に高い結果が得られた。