身体運動に伴う聴覚刺激の認知プロセスの解明

阐明与身体运动相关的听觉刺激的认知过程

基本信息

批准号：
15J05359
负责人：
樋田浩一
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Meiji University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

我々は、外界からの情報を受動的に感知するだけではなく、能動的な身体運動とそれに伴う感覚フィードバックとを対応付けることで、自らと外部環境の関係性を構築している。この際、身体運動と感覚フィードバックを正しい組み合わせで対応付ける条件として、両者の時間的整合性が挙げられる。しかし、実際の場面を想定すると、道具や楽器使用の場面において、音速の遅延や道具自体に内在する音が鳴るまでの遅延など、感覚フィードバックが遅れて到来する場面が考えられる。このことから、脳には異なる時刻に入力される感覚情報を同一のイベントとして対応付ける何らかの方略が存在すると考えられる。そこで本研究では、身体運動とそれに伴う聴覚刺激の統合処理に着目し、両者が時間的に不整合な環境における統合処理メカニズムを明らかにするため、心理・生理の両側面から実験的な検討を行った。研究最終年度に当たる平成28年度は、前年度に特定された遅延聴覚フィードバックの検出に関連した脳活動(事象関連電位)を利用し、その事象関連電位成分の特徴および運動制御の内部モデルの検討を中心に実施した。1)遅延検出に関連した事象関連電位成分は、身体運動由来である聴覚刺激の遅延検出時にみられる脳活動であるのかを確認するため、受動的に呈示される聴覚刺激列中に遅延を挿入した場合と比較した結果、身体運動に伴う聴覚フィードバックの遅延検出時の方が、有意にその電位が大きいことが示された。2)遅延した感覚刺激にしばらく晒されているとその遅延に順応する現象(temporal recalibration)を利用し、順応前後の脳活動の比較を行った。その結果、順応後は遅延検出に関する脳活動が見られなくなることが示された。この結果から、遠心性コピーに基づく予測と実際の感覚フィードバックの到来時刻にずれが存在する場合、フォワードモデルの再学習が起こることが示された。

我们不仅被动地感知来自外部世界的信息，还通过将主动的身体运动与伴随的感官反馈联系起来，在我们自己和外部环境之间建立关系。此时，将物理运动和感觉反馈正确组合起来的条件之一是两者之间的时间一致性。然而，在实际情况下，当使用工具或乐器时，可以想象，感觉反馈可能会经过一段延迟后到达，例如声速的延迟或工具本身固有的声音的延迟。这表明大脑有某种策略将不同时间输入的感官信息与同一事件关联起来。因此，在本研究中，我们关注身体运动和伴随的听觉刺激的综合处理，并从心理和生理两个方面进行实验研究，以阐明两者在时间不一致的环境中的综合处理机制。在研究的最后一年2016年度，我们将利用前一年发现的与延迟听觉反馈检测相关的大脑活动（事件相关电位），并检查事件相关电位的特征主要进行电机控制的组件和内部模型。 1）为了确认与延迟检测相关的事件相关电位成分是否是在延迟检测源自身体运动的听觉刺激时观察到的大脑活动，在被动呈现的听觉刺激序列中插入了延迟。当由于身体运动而检测到延迟的听觉反馈时，电位明显更大。 2）利用时间重新校准现象，即一个人在接触延迟的感官刺激一段时间后适应它，我们比较了适应前后的大脑活动。结果表明，与延迟检测相关的大脑活动在适应后消失了。这些结果表明，当基于传出副本的预测与感觉反馈的实际到达时间之间存在差异时，就会发生前向模型的重新学习。