【研究分野】教育学およびその関連分野

【研究領域課題番号】17K18669 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

教育学習 / 個体学習 / 観察学習 / 脳神経活動 / fMRI / 運動学習 / 教育脳 / 心の理論 / 教育の進化 / 脳機能 / 言語理解 / 教育 / 双生児法

【研究成果の概要】

本研究は教育学を生物学に位置づけ、「進化教育学」という新たな分野を開拓することを目指し、「教育学習」というヒトに顕著な学習様式が、ヒト以外の動物も行なう「個体学習」や「観察学習」とは異なる独特な脳活動によることを、fMRIによる実験課題によって示すことを目的とし、指運動学習を自分のペースで行う「個体学習」、見本を観察して行う「観察学習」、教師が指導する「教育学習」の三学習条件で実施し、脳活動の差異を検討した。個体学習ではさまざまな部位が活動しており、個人個人が自分の仕方で学習している様子がうかがえたのに対し、観察学習や教育学習では心の理論に関与する部位の活動が高くなっていた。

【研究の社会的意義】

本研究は学校教育に関心が集中しがちな教育学を、自然科学、特に生物学の一分野に位置づけ、「教育行動」が学校文化の出現以前に、ヒトとしての生物学的な適応ストラテジーであり、そのための独特な脳活動を行っていることを示すことにより、教育とはそもそもヒトの生存にどのような意味と機能を持つかを探求する「進化教育学」という新たな科学分野を開拓する基礎となる。これは学校文化のもつ弊害(学歴至上主義、メリトクラシーの顕在化など)に対して、教育の自然的機能に着目することによって新たな教育観を示唆することになり、学習者個人にとっても社会の維持と発展にとっても有意義な教育学習を社会に実装する契機となると考えられる。

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2017-06-30 - 2021-03-31

【配分額】6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)

【研究分野】リハビリテーション科学・福祉工学

【研究領域課題番号】17H02139 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

リハビリテーション科学 / パフォーマンスモニタリング / エラー関連陰性電位 / 正反応関連陰性電位 / 運動学習 / tDCS / fMRI / NogoN2 / 内受容感覚 / エラーモニタリング / 経頭蓋直流電気刺激 / リハビリテーション / 睡眠

【研究成果の概要】

運動学習であるリハビリにパフォーマンスモニタリング(PM)という視座を導入することを目的とした。運動学習を支える脳のエラー検出能力を、脳波の事象関連電位（エラー関連陰性電位：ERNと正反応関連陰性電位：CRN)で評価した結果、運動学習の速度はERNとCRNの振幅値から予測できることを明らかにした。ACL受傷者と受傷未経験者との比較では、前者でERN振幅が小さく、PMの低さが示唆された。fMRIと脳波の併用では、前帯状回と前島皮質との結合性を確認しながらPMを評価する重要性を示した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)

【研究分野】スポーツ科学

【研究領域課題番号】26242065 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

運動イメージ / 運動学習 / 協調運動 / 初心者 / 運動スキル / fMRI / TMS / 視覚 / 体性感覚 / 視覚イメージ / 経頭蓋磁気刺激刺激 / 機能的磁気共鳴画像法 / 即時フィードバックシステム

【研究成果の概要】

新しい運動の習得はその能力に個人差が大きい。その原因の一つは運動の習得には動作そのものばかりでなく、その動作の運動イメージを正しく持つことができるようになる必要があるが、それが難しいことが挙げられる。本研究の目的は「運動学習とは、客観的な三人称運動イメージを主観的な一人称運動イメージに翻訳するプロセスを含む」という仮説の下に運動学習過程における脳の活動を解析して、運動学習と運動イメージの関連を検討することである。研究の結果、学習初期には三人称運動イメージが優位で、三人称運動イメージの質が運動パフォーマンスと関連することが示唆され、学習に伴って一人称運動イメージが優位になる可能性が考えられた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】43,420千円 (直接経費: 33,400千円、間接経費: 10,020千円)

【研究分野】知覚情報処理・知能ロボティクス

【研究領域課題番号】16200015 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

音声生成 / 発話獲得 / 運動学習 / ロボット / 人工声帯 / 隠れマルコフモデル / 感覚フィードバック / fMRI / 発話ロボット / 感覚運動制御系 / 発話動作獲得 / 発話動作のMRI観測

【研究成果の概要】

発話獲得機構の構成的解明に関しては、発話系の実体モデルについて、人間の生理的構造を模擬した人工声帯、および舌、顎、唇などの調音器官の3次元的形態と動きを模擬する3次元調音機構を構築し、人の発話動作をより忠実に再現できる発話系実体モデルを実現した.本実体モデルは、全19自由度を有し、独立動作可能な下顎・舌・口唇機構を全てリンク系で構築し、特に舌に関しては正中面上のみならず、横断面上での自由度を配置することにより、流音など舌の3次元調音形態を再現可能な構造とした.また、声帯部に関しても、ピッチ駆動機構を改良することにより、より広範囲なピッチレンジを実現できるようになった.発話系実体モデルに基づく発話獲得モデルに関しては、これまでの感覚フィードバックによる調音運動学習機構に加えて、喉頭部についても、様々な声の高さ、大きさ、声質で発声された音声からの聴覚フィードバック情報を基づいて実体モデルの喉頭(声帯)を調整する制御モデルを構築した.本制御モデルは、ニューラルネット順逆モデルに基づくフィードフォワード制御機構と発声音声の音響パラメータを用いたフィードバック制御機構によって構成し、多様な声帯音源を生成する上で頑健な制御機構を実現した.さらに、初期の音声獲得において重要な機能となる感性情報について、生理的機能が大きく関与する笑い声に焦点を当て、笑い声の音響的特徴と聴覚的特徴を明らかにするとともに、実体モデルに基づく笑い声の発声動作制御機構に関して検討を進めた.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2004 - 2006

【配分額】36,790千円 (直接経費: 28,300千円、間接経費: 8,490千円)