【研究領域課題番号】18K18515 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

言語学 / 脳・神経 / 認知科学 / 実験系心理学 / 実験計心理学 / 国際研究者交流

【研究成果の概要】

自然言語に複雑で多様な「文法」が存在するのはなぜなのだろうか。この疑問には，いまだに科学的・実証的な答えが与えられていない。本研究では「予測(prediction)」という概念を手がかりに，脳 (神経)科学の観点からこの難問に挑んだ。具体的には，「一本の枝」「一枚の紙」のように，日本語の数量表現が後続する名詞のタイプを予測する手がかりとなることを利用し，言語処理における予測に伴う神経活動を探る脳磁図計測実験を実施した。暫定的な結果として，側頭葉中側頭回が予測処理に関わることがわかったため，成果を国際学会において発表した。

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31

【配分額】6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)

【研究分野】人間情報学およびその関連分野

【研究領域課題番号】17K19992 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バーチャルリアリティ / 視点取得 / 計算論的脳科学 / 身体性認知 / 認知科学 / 脳・神経

【研究成果の概要】

グループでチームリーダーを発揮するような卓越したコミュニケーション能力を獲得するためには，相手の視点から自己を想像するだけでなく、自己・他者視点を自由に切り替えることが可能な“メタ視点”の獲得が重要である．本研究では、バーチャルリアリティ空間上に構築したアバターの身体運動を学習を通じて学習することで、ヒトが視点を切り替え、アバターの視点を獲得することが可能か調べた。アバター操作を経験した被験者は、アバターの操作を学習していない被験者に比べて、高い視点獲得スコアを示した。このことより、他者身体性の獲得がコミュニケーション能力の基礎となる視点獲得を促すことが明らかになった。

【研究の社会的意義】

個人が孤立化する傾向にある現代社会において、社会性の涵養は重要なトピックである。本研究はこのような社会性に対して身体性脳科学から迫る新規性の高い研究である。
本研究では身体イメージと共感に着目することで，ＶＲを利用したパーソナリティ変容技術に関する設計論の構築を目指す．これにより，引きこもりの解消や大人の発達障害に対するリハビリテーション，ビジネス現場における卓越コミュニケーションの訓練などの波及効果が期待出来る．

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31

【配分額】6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)

【研究分野】認知科学

【研究領域課題番号】16H01725 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

認知科学 / 実験心理学 / 学習心理学 / 脳・神経 / 実験系心理学

【研究成果の概要】

強化学習の計算理論における重要なパラメータとして、学習の速さを決定する学習率αと「既得情報の利用と新規情報の探索」のバランスを決定する逆温度βがある。この2つのパラメータによって特徴付けられる認知機構は、強化学習そのものや意思決定のみならず、問題解決の説明原理にもなり得るという仮説を検証した。実験の結果、山賊問題（bandit task）で計測される逆温度βと、アイデア生成課題の一つのUUT課題で計測される創造性得点／独自性得点との間に有意な相関が見いだされた。したがって、強化学習における新規情報の探索傾向の強さがアイデア生成課題における創造性を説明し得ることがわかった。

【研究の社会的意義】

創造性は人の重要な認知特性の一つだと考えられているが、創造性の認知メカニズムは未知の部分が多い。それに対して、本研究は、よく知られているものの、創造性と関係があるとは思われていなかった、強化学習における情報探索傾向が創造性の個人差を説明し得ることを示した点で学術的な意義が高い。本研究の結果、アイデア生成の場面における創造性とは、課題とは関連がなさそうな情報まで探索することによることが示唆されたと言えよう。このことは、情報探索を誘導することによる創造的なアイデア生成のサポートの可能性を示している点で社会的な意義も大きい。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】43,160千円 (直接経費: 33,200千円、間接経費: 9,960千円)

【研究分野】言語学

【研究領域課題番号】15H01881 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

言語学 / 認知科学 / 脳・神経 / 実験系心理学 / 国際研究者交流

【研究成果の概要】

文法がなぜ、どのように生じたのかという疑問は、これまで主に、言語の歴史的変化や人間の生物的進化の観点から論じられてきた。本研究ではこの問題に認知神経科学的観点からアプローチし、言語処理を可能にするメカニズムが人間の脳にどのように備わるのかを明らかにする研究に取り組んだ。研究を通して、言語の音韻的、統語的、意味的、語用的処理に関わる脳活動を探る実験を行い、それぞれの処理過程の特徴を明らかにすることができた。さらに言語学習の計算モデルを構築し、実験データに基づいて妥当性を検討する研究を行い、モデル構築の際に規則の方向性を組み込んだモデルが有効であることを示した。

【研究の社会的意義】

「言語」はすべての人間にとって、社会生活を送るために欠かすことのできない存在である。しかし、人間はなぜ文法を駆使して言語を使用できるのかという疑問は、まだ解明されていない謎として残されている。本研究は、人間の脳を言語を学んで使用できるようになる装置とみなして、学習の過程と処理に関わる脳活動を計測する実験を通して謎の解明に貢献した。このような研究の蓄積によって、言語の学習や教育の方法開発、言語を使ったコミュニケーションが困難な障害者の支援や治療、コンピュータによる人間言語の処理、さらには人間のように自分の思考を言語化できる人工知能の開発などに貢献することができると考えられる。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31

【配分額】45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)

【研究分野】身体教育学

【研究領域課題番号】25242058 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

身体 / 時間 / 空間 / 知覚 / 適応性 / 最適化 / 脳 / 身体教育学 / 脳・神経 / 認知科学 / 神経科学 / 実験心理学 / 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 / 実験系心理学 / 事象関連電位 / パタンランダムネス残効

【研究成果の概要】

本研究は，独自の心理物理学的発見に基づき，ヒトの身体知覚の時空的適応性の神経機序を探究した．機能的磁気共鳴画像法により，両手間の時間順序判断における確率論的最適化に関連する脳部位の候補を検出した．そして脳波によって関連脳部位候補の活動時間帯を推定し，経頭蓋磁気刺激による機能阻害実験を行った．これらの一連の脳機能計測の結果，事前の経験に応じて身体部位間の時間順序の判断精度を向上することに関与している脳部位が示された．心理物理学的研究では，知覚の時空間的相対性を表す Kappa効果が触覚判断課題と運動再生課題では正反対の作用として生じることを明らかにするなどの新たな知見を得た．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】37,700千円 (直接経費: 29,000千円、間接経費: 8,700千円)

【研究分野】認知科学

【研究領域課題番号】25280049 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

認知科学 / 脳・神経 / 意思決定 / 消費行動

【研究成果の概要】

消費行動の重要な一側面である，既知の商品と未知の商品との間の選択に関する認知基盤を明らかにするために，ミネラルウォーターを用いて，実験参加者に既知の商品と未知の商品との間の選択を繰り返し行わせた．また，商品選択を行っているときの脳活動をfMRIで計測した．その結果，情報探索的な参加者ほど未知の商品を選択する割合が高くなる傾向が見られ，未知の商品の選択時には右前頭極の活動が見られた．同様な実験を，実購買データが記録されている参加者に対しても実施し，情報探索傾向と商品購買のスイッチとが相関していることを見出した．これらの結果は未知の商品を選択することが情報を得るための行動であることを示唆している．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)

【研究分野】言語学

【研究領域課題番号】23242020 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

認知科学 / 言語学 / 実験系心理学 / 脳・神経 / 国際研究者交流 / アメリカ合衆国 / 大韓民国 / スペイン / 中国 / 韓国 / 日本語 / 中国語 / 韓国語

【研究成果の概要】

中国・韓国を中心とする東アジアの研究者と連携して国内外で実験を実施し，言語の多様性と脳の関係を明らかにする研究成果を東アジアから世界に向けて発信することができた．最も注目を集めた成果としては，敬語と敬意を対象とした事象関連電位計測実験によって脳の言語処理に文化的相違の及ぼす影響を明らかにし，ドイツ（ベルリン），日本（東京，広島）で開催された国際学会における招待講演，シンポジウム講演として発表した．

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31

【配分額】46,280千円 (直接経費: 35,600千円、間接経費: 10,680千円)

【研究分野】認知科学

【研究領域課題番号】22700278 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳・神経 / 神経科学 / 計測工学 / 生体生命情報学 / 認知科学

【研究成果の概要】

外部環境に対する迅速な適応を実現している異種感覚情報処理では,異種感覚刺激の変化に対して認知的・行動的な決定が行われる大分前から感覚活動の変調が見られ,その背景には低周波帯域を使用した感覚処理間の迅速な相互情報伝播が存在することが分かった.従って,異種感覚情報処理は単なる単一感覚処理に基づく上位集約処理ではなく,感覚処理間で情報をやり取りする下位連携処理でもあり,これによって迅速な適応を実現していると考えられた

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2010 - 2012

【配分額】3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)

【研究分野】言語学

【研究領域課題番号】20320060 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

言語学 / 実験系心理学 / 脳・神経 / 認知科学 / 第二言語習得研究 / 国際研究者交流 / 日本語教育 / 外国語教育

【研究成果の概要】

日本語母語話者及び日本語学習者を対象として,言語の理解(インプット)と産出(アウトプット)の処理過程と,理解と産出を通してどのように学習が進行するのかを探った.経験を通して神経回路網の結びつきが変化するという作業仮説に基づいて,行動実験,視線計測実験,事象関連電位計測実験を実施し,言語の処理及び学習には,言語的な手がかりによる意味推論と,入力される統語情報と意味情報を逐次的に処理することで得られる予測の両者が,密接に関わっていることを明らかにした

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)

【研究分野】実験心理学

【研究領域課題番号】20530659 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

動機づけ / 実験系心理学 / 認知科学 / 脳・神経 / 生理心 / 脳波 / 事象関連電位 / 生理心理学

【研究成果の概要】

予測の脳活動を反映している脳波、SPNを指標とし、マルチモーダルな生理指標測定を行い、動機づけとコミュニケーションの関係と脳活動を解明することが目的である。データ分析の結果、条件間の違いは前頭部と後頭部に現れていた。表情、言語、記号条件で、その情報処理がそれぞれ異なっていることが示された。行動指標では、記号条件での動機づけ度合いが低かった。これらの結果から、動機づけの程度は与えられる情報の意味がはっきりわかるかどうかとの関連が見え、それが動機づけの向上への関与が示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】精神神経科学

【研究領域課題番号】20591391 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

発達障害 / 神経心理 / 脳・神経 / 自閉症 / 認知科学

【研究成果の概要】

本研究は近赤外線スペクトロスコピー(NIRS)を用いて、自閉症スペクトラム障害(ASD)の前頭葉機能の経年変化パタンを明らかにすることを目的とした。定型発達群のデータにより、認知課題遂行中の前頭前野の血流変化に関して、発達に伴い血流変化が大きくなることが明らかになった。また、精神年齢と暦年齢を統制したASD群と定型発達群との比較を行なったところ、ASD群では前頭前野の血流変化が小さい傾向が見られた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)

【研究分野】言語学

【研究領域課題番号】19320056 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

言語学 / 実験系心理学 / 神経科学 / 脳・神経 / 脳神経疾患 / 認知科学 / 談話 / 文脈

【研究成果の概要】

人間の文理解における統語構造と情報構造の影響について、行動指標や脳機能計測などを用いて多角的に検証した。その結果、従来知られていたフィンランド語などのような主要部先行型言語だけでなく日本語のような主要部後続型言語でも統語構造的要因と情報構造的要因がそれぞれの主効果に加えて交互作用を示すこと、ならびにその処理は予測に基づき漸進的に行われていることなどが分かった。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)

【研究分野】精神神経科学

【研究領域課題番号】19591374 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

神経科学 / 脳・神経 / 老化 / 自動車運転 / 光トポグラフィ / 認知症 / 高次脳機能障害 / 注意 / 認知科学 / driving / Alzheimer's disease / mild cognitive impairment / near infra-red spectroscopy / simulator / risk / frontal lobe / visuospatial function

【研究成果の概要】

本研究では、健常高齢ドライバーと脳損傷ドライバーを対象に、光トポグラフィを用いて客観的に運転安全性の評価を行うことを目的とした。その結果、軽度のアルツハイマー病患者においては、危険場面を疑似運転中に、ブレーキ反応の遅延とともに、前頭葉の活動性低下をみたケースでは、運転リスクが高いと考えられた。また、有効視野計測(UFOV)の手法にgo/no-go課題を加えた独自の課題(VFIT)を用いた検討では、健常高齢ドライバーにおいて、運転頻度とVFITとの成績に相関があることが示された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)