【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】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】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】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】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】実験心理学

【研究領域課題番号】19830079 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

実験心理学 / 神経科学 / 脳・神経 / fMRI / 認知神経科学 / 性差 / 感覚・知覚

【研究成果の概要】

8歳から40歳の健常者を対象に、顔の感情認識プロセスに於ける脳機能の男女差、及びにその発達過程に伴う変化について観察・調査した。分析の結果、課題の妥当性が確認された上で、脳活動に男女差が見られた。しかし、男女両グループの年齢の分布にバラつきがあることが指摘されたため、一部のデータを取り換え、再分析を実施中である。

【研究種目】若手研究(スタートアップ)

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】3,075千円 (直接経費: 2,670千円、間接経費: 405千円)

【研究分野】食生活学

【研究領域課題番号】18700625 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

食行動 / 高次脳機能 / 実験心理学 / 食品 / 脳・神経 / 記憶方式 / 味覚

【研究成果の概要】

味覚情報処理における高次脳機能の役割を明らかにすることを目的に、行動実験と脳機能計測を行った。行動指標を用いた実験では、認知処理と味知覚の関係を検討する一手法として言葉を用い、言葉が味のおいしさやなじみ評価に影響を及ぼすことを示した。一方、機能的近赤外分光分析法(fNIRS)を用いた脳機能計測実験では味わう際には、特に認知課題を課さなくとも、認知処理に関わるとされる前頭前野の活動が認められること、さらに、味に対する記憶課題を課した場合には、再認(思い出す)際に記銘(覚える)際よりも前頭前野の右半球の活動が、左半球より高いことを示した。これは、視聴覚の記憶実験で提案されているHemispheric Encoding Retrieval Asymmetry (HERA) モデルと一致しており、味覚の記憶でも視聴覚の記憶とよく似た様式で前頭前野が関与している可能性がある。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】3,430千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 330千円)