脳活動計測による音空間認知の学習メカニズムの解明

建築環境分野において、“環境への適応"や“認知における学習"という時変的な要素をヒトのモデルに取り入れることは、重要な課題である。この課題に対するアプローチとして、本研究では聴覚空間認知における学習のメカニズムを実証的に解明することを目的とし、fMRI(機能的磁気共鳴画像)を用いた脳活動計測を行った。すなわち、聴覚空間認知の一局面として音源定位(音源の方向を特定する行為)に着目し、頭部伝達関数を用いて構築した音響VR空間内で音源定位タスクを遂行する状態で、脳画像を撮像した。研究期間の二年度目にあたる本年度(平成20年度)は初年度に検討した実験条件のもとで、音源探索のタスク遂行および技能獲得(学習)時の脳血流量の変化をfMRIを用いて計測し、タスク遂行のための技能獲得に関与する神経回路の変化を調べた。以下、具体的内容を示す。(1)予備実験による実験方法の決定:fMRI撮像環境下での技能の向上の速さやそれに伴う脳活動の変化を調べ、実験方法としては、MRI装置外での訓練を挟んで学習前後の脳活動の差を検証する実験を行うこととした。(2)脳活動計測本実験:統計解析に必要な数の被験者(16名)に対して実験(脳活動計測)を行い、fMRIデータを得た。(3)実験データの解析と解釈:fMRIデータの解析を行った結果、左の中側頭回(BA21:通称聴覚連合野)と左右の前頭弁蓋下部(BA44:左側は通称ブローカ野)において、学習前後の脳活動に統計的に有意な減少が観測された。この結果の考察から、聴覚情報による空間認知の学習に関与する脳活動及び学習に伴うその変化を示した。

建築環境分野において、“環境への適応"や“認知における学習"という時変的な要素をヒトのモデルに取り入れることは、重要な課題である。この課題に対するアプローチとして、本研究では聴覚空間認知における学習のメカニズムを実証的に解明することを目的とし、fMRI(機能的磁気共鳴画像)を用いた脳活動計測を行った。すなわち、聴覚空間認知の一局面として音源定位(音源の方向を特定する行為)に着目し、頭部伝達関数を用いて構築した音響VR空間内で音源定位タスクを遂行する状態で、脳画像を撮像した。研究期間の二年度目にあたる本年度(平成20年度)は初年度に検討した実験条件のもとで、音源探索のタスク遂行および技能獲得(学習)時の脳血流量の変化をfMRIを用いて計測し、タスク遂行のための技能獲得に関与する神経回路の変化を調べた。以下、具体的内容を示す。(1)予備実験による実験方法の決定:fMRI撮像環境下での技能の向上の速さやそれに伴う脳活動の変化を調べ、実験方法としては、MRI装置外での訓練を挟んで学習前後の脳活動の差を検証する実験を行うこととした。(2)脳活動計測本実験:統計解析に必要な数の被験者(16名)に対して実験(脳活動計測)を行い、fMRIデータを得た。(3)実験データの解析と解釈:fMRIデータの解析を行った結果、左の中側頭回(BA21:通称聴覚連合野)と左右の前頭弁蓋下部(BA44:左側は通称ブローカ野)において、学習前後の脳活動に統計的に有意な減少が観測された。この結果の考察から、聴覚情報による空間認知の学習に関与する脳活動及び学習に伴うその変化を示した。