Investigation of dynamical brain states underlying linguistic/spatial creative insight

研究语言/空间创造性洞察力背后的动态大脑状态

基本信息

批准号：
21K12620
负责人：
小川剛史
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Advanced Telecommunications Research Institute International
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、研究課題の「ひらめき課題の脳活動・行動の計測」を脳波装置にて行う計画であった。しかし、再現性のある「ひらめき」の実験条件を再度見直すこととした。ひらめき課題のような高次な認知機能を必要とする課題においては、単純な認知課題と異なり、研究対象者個人の履歴や経験を追うことが不可能であることから、コントロール条件を取ることが難しい。そのため、実験参加時の個人差が結果に大きなばらつきをもたらしてしまう。そこで、複数の予備実験を実施した。まず、参加者の経験をなるだけ等しくするために、事前の「ひらめき課題」の練習を十分に行うことで、難しい問題まで解けてしまう可能性がないかを検証した。次に、課題の難易度や制限時間のインストラクションによって、回答行動が変化するのかどうかについて、検証した。さらに、同じ学習・経験を行ったのちに、実験者が制御可能な条件を付け足すことにより、行動の統制（再現性）がとれるかどうかを検証した。その結果、実験室内に設置する道具や環境を少しずつ調整しながら再現性が取れそうな実験環境について最適化することができた。また、研究課題の「ダイナミック脳状態モデルの構築」においては、隠れマルコフモデルおよびマイクロステート解析について、検証用の脳活動データなどを用いて検討した。具体的には、脳領域の分割法を複数検討した上で、尤もらしいパラメータの最適化を行った。このような解析法を今後計測する脳活動データに適用することにより、動的な脳状態を可視化しることができると期待される。

今年的计划是使用脑电图设备进行“灵感任务期间大脑活动和行为的测量”研究项目。然而，我们决定重新考虑可重复的“灵感”的实验条件。与简单的认知任务不同，在需要高级认知功能的任务中，例如灵感任务，不可能跟踪个体研究对象的历史和经验，因此不可能使用困难的控制条件。因此，参与实验时的个体差异可能会导致结果存在较大差异。因此，我们进行了一些初步实验。首先，为了让参与者的体验尽可能平等，我们验证了参与者是否有可能通过提前充分练习“灵感任务”来解决困难的问题。接下来，我们验证了回答行为是否会根据任务难度和时间限制指令而变化。此外，在进行相同的学习/体验后，我们验证了是否可以通过添加实验者可以控制的条件来实现行为控制（再现性）。因此，他们能够通过对实验室中安装的工具和环境进行细微调整来优化实验环境，以确保可重复性。此外，对于“动态大脑状态模型的构建”的研究课题，我们研究了隐马尔可夫模型和使用大脑活动数据进行验证的微观状态分析。具体来说，在考虑了多种划分大脑区域的方法之后，我们优化了合理的参数。预计通过将这种分析方法应用于未来测量的大脑活动数据，将有可能实现动态大脑状态的可视化。