【研究領域課題番号】20K21803 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

視覚 / 嗜好 / 情動 / 不快感 / 画像統計量 / 脳

【研究成果の概要】

(1) 種々の時空間周波数，空間周波数・方位バンド幅をもつ静的・動的なバンドパスノイズ刺激の気持ち悪さを決定づける特徴量を明らかにした研究成果が国際学術誌に公刊された．さらに，新たに色の効果を検討した結果，古典的な色彩調和・色嗜好研究で主張されてきた特定の色相や組み合わせに対する嗜好性は追試できないことを確認するとともに，特定の輝度・色の相関構造が一貫して気持ち悪さを引き起こすことを発見した．(2) 自然表面画像を用いて気持ち悪さ・心地よさの評価データと画像統計量の相関を解析する研究において，PS合成画像を用いて得られた結果から，不快さが低次の画像統計量によりほぼ完全に説明されるのに対して快の評価はそうではないことが明らかになった．(3) 自然表面画像に対する視覚誘発電位と気持ち悪さ・心地よさの評価との関係を分析した結果，不快さに関連する脳波成分が頭頂葉に極めて短い潜時で生じること，かつそれが低次の画像統計量に対する応答により説明されることを発見した．(4) DNNを用いて，表面画像に対する視覚誘発電位から表面の主観的な質感評価・材質カテゴリを予測・判別する技術を開発するとともに，表面画像そのものを写真のような画質で復元する技術を開発した．(5) 西洋古典絵画史上における数万の絵画作品の画像を対象に，DNNにおける種々の画像特徴量を分析して，その分布に基づく様式の判別，作品の推定製作年やおよその製作地域に基づく特徴や様式の歴史的・地理的展開の可視化，をおこなった．その結果，伝統的な美術史における分類とのおよその合致を見出す一方で，特定の作家の孤立性など意外な傾向を発見した．

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2020-07-30 - 2023-03-31

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

【研究領域課題番号】20H01787 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

鳥類 / 比較認知 / 自律神経系 / 情動 / 痛み / オキシトシン / 内臓感覚 / カラス / 宥和関係 / 優劣関係 / 親和関係 / 自律神経 / 脳

【研究成果の概要】

哺乳類において雌雄のつがい形成・維持に関わることが知られている神経ペプチド「オキシトシン」に着目し，カラスを対象とし，同性間（オス間）の宥和関係の形成・維持に関わる生理メカニズムを検討した。オス間の宥和関係はこれまで社会性哺乳類において報告されていたがそれが形成促進される環境要因は明らかではなかった。2021年度，本研究ではオス3個体を約2週間同居飼育することで，次第に2対1の社会交渉に落ち着き，オス2個体の宥和関係が形成されることを見出した。3個体同居環境で形成されたオス2個体の宥和関係は，当該2個体のみの環境に置いても維持された。このような宥和関係はオス2個体のみで長期間飼育しても形成されることはない。以上の結果から，オス間の宥和関係は当該2個体のみの交渉で必ずしも生じるものではなく，第3者の存在によって形成促進されることを示唆する。本研究は実験環境下であるが，オス間の連合・同盟といわれてきた宥和関係が当該2個体の相性や履歴ではなく，3者間あるいはそれ以上の複数者間の相互作用環境が重要な要因であることを世界で初めて示した。さらに，宥和関係の形成および維持にオキシトシンが関与するかを調べるために，尿中のオキシトシンを酵素免疫化学法によって計測する技術を確立した。この技術は，鳥類において初めて確立した技術であり，今後この技術を活用することで，個体間の社会関係におけるオキシトシンのメカニズムについて，比較・進化の観点から世界をリードする体制が整った。宥和関係の形成前後における尿サンプルの採取を現在進めており，次年度にその変化を計測する。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【配分額】17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)

【研究分野】実験心理学

【研究領域課題番号】17H02653 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

情動 / 進化 / 利他性 / 脳 / 自律神経系 / 鳥類 / 比較認知 / 自律神経 / カラス / 心拍 / 優劣関係

【研究成果の概要】

本研究では，複雑な社会行動が進化している鳥類カラスを対象に，情動が介在する社会行動機能と生理機構の解明を行った．カラスの飼育群れ内および2個体間で生じる競合・宥和行動について，（１）行動機能，（２）行動調節機構，（３）自律神経系の関与を調べた．（１）では，飼育群れの社会行動の長期データから，同性個体間の利他的羽繕いが，優位性誇示の機能を持つことを発見した．（２）では，3個体同時交渉における個体間距離を解析し，1位個体の存在が，他の２個体間の距離を近づけることを見出した．（３）では，交渉中のカラスの心拍を計測し，優位個体との対面によって，劣位個体は副交感神経優位な活動になることを見出した．

【研究の社会的意義】

哺乳類とは異なる進化を遂げた鳥類カラスは，社会行動の心理・生理メカニズムを進化の視点で理解する上でユニークで重要なモデルである．本研究では，カラスの社会行動について，群れ生態における役割，行動調節機構，神経調節機構，これら３つの側面から調べた．その結果，カラスが同性個体同士で行う羽繕い（毛繕い）は行為者の優位性誇示の役割があること，群れ内では最優位（１位）オスが近づくとそれ以外の個体間の距離が接近すること，優位オスと対峙中の劣位オスの心拍は低下し，副交感神経の作用があることを発見した．社会行動はその機能が独自に進化しながらも，身体と脳という共通の生物基盤をもつことの一端が明らかになった．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【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】スポーツ科学

【研究領域課題番号】18200041 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

スポーツ生理学 / メンタルヘルス / 運動処方 / 自律神経機能 / 大脳皮質運動野 / 反応時間 / 経頭蓋磁気刺激 / 運動誘発電位 / 交感神経 / 骨 / 高血圧自然発症ラット / 6遮断薬 / 健康スポーツ科学 / 応用健康科学 / 体力医学 / 運動療法 / 動脈スティフネス / 慢性疲労 / 運動 / ACTH / 血流量 / 近赤外分光装置 / 前頭前野 / 一次運動野 / 運動誘発性ストレス / PET / 糖 / 前頭連合野 / 二次視覚野 / 思考 / 脳 / 最大酸素摂取量 / 乳酸 / 骨格筋 / 情動

【研究成果の概要】

身体運動がメンタルヘルス改善効果をもたらすメカニズムを分子・細胞レベルにおいて実験動物及びヒトを対象として検討し、運動動処方プログラム開発のための基礎的資料を得ることを目的とした。長期間の運動トレーニング及び一過性の運動は、大脳皮質運動野における脳神経細胞の形態的、機能的変化を引き起こし、結果的にメンタルヘルスの改善がもたらされる可能性が考えられる。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2006 - 2009

【配分額】48,360千円 (直接経費: 37,200千円、間接経費: 11,160千円)

【研究分野】体育学

【研究領域課題番号】14208005 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

運動処方 / ストレス / メンタルヘルス / 自律神経機能 / PET / 大脳皮質運動野 / 骨格筋 / 疲労 / 脳 / 糖 / 最大酸素摂取量 / 乳酸 / 情動 / 脳活動 / エネルギー代謝 / 遊離脂肪酸 / 扁桃体 / 橋網様体 / 随意運動 / 大脳基底核 / 視床 / 大脳辺縁系 / 精神活動 / 循環機能 / 脳波 / 心拍数 / 血圧 / 血流量

【研究成果の概要】

本研究では、運動が慢性ストレス症候群の生理機能に及ぼす影響を自律神経機能、呼吸循環系、脳機能の応答を指標として検討し、メンタルヘルス改善のための運動処方プログラムの開発を行うための基礎的資料を得ることを目的とした。呼吸循環系の研究では、中高齢者に対するコンバインドトレーニングすなわち有酸素性及び無酸素性トレーニングの実施がメンタルストレス、体力、頸動脈循環、生活習慣病の危険因子に及ぼす影響を明らかにし、高齢者のストレス、Quality of Life(QOL)、体力を維持・強化する運動の方法を検討することを目的とした。その結果、1)うつ尺度は習慣的な運動の実施により低下する傾向にあったがその変化は有意ではなかった。2)脚の筋力の指標である脚伸展パワーが約20%増加した。3)エネルギー代謝に関連する脚の血流量が約35%増加した。4)脳の血流量を示す頚動脈血流量が有意に約20%増加した。以上の結果から、複雑な運動模倣タスク、等尺性筋力トレーニング、水中での動的運動で構成される6ヶ月間のコンバインドトレーニングによって、筋力、脚血流、脳血流が増加することが示唆された。脳の生理的変化を検討した研究の結果、運動時には安静時に比べ、運動野、補足運動野、小脳、大脳基底核に有意な脳活動の上昇が認められた。実験室内での単純な自転車運動時でも記憶や動機付け、情動に深く関与する大脳基底核に活性が認められた。また、脳活動と末梢血中の基質濃度変化に相関が認められ、基質が間接的に運動時・後に起こる情動の変化に関与する可能性が示された。橋網様体の活動と運動時の乳酸濃度との間に有意な正の相関が認められた。扁桃体の活動がFFA濃度の増加と負の相関を示したことは、運動が情動を改善する一因になる可能性を示唆している。本結果は、身体運動が慢性ストレスに対する防御に有効な対策であることを示唆している。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2002 - 2005

【配分額】47,710千円 (直接経費: 36,700千円、間接経費: 11,010千円)