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，计划是使用脑电图设备来衡量大脑活动和行为作为研究主题，这是“受启发的问题”。但是，我们决定修改可再现的“灵感”的实验条件。在需要高阶认知功能（例如励志任务）的任务中，与简单的认知任务不同，很难采用控制条件，因为不可能跟踪各个研究对象的历史和经验。因此，参加实验时的个体差异会导致结果差异。因此，进行了几项初步实验。首先，为了使参与者尽可能平等，我们检查了他们是否有可能通过事先彻底练习“鼓舞人心的任务”来解决困难的问题。接下来，我们检查了响应行为是否根据任务的难度和时间限制指令而发生变化。此外，在相同的学习和经验之后，我们验证了通过添加实验者可以控制的条件来实现行为控制（可重复性）。结果，我们能够通过逐渐调整实验室中安装的工具和环境来优化可以重现的实验环境。此外，在研究主题“构建动态大脑状态模型”中，我们使用大脑活动数据进行了验证检查了隐藏的马尔可夫模型和微晶格分析。具体而言，检查了多种用于分裂大脑区域的方法，并优化了合理的参数。通过将这种分析方法应用于将来要测量的大脑活动数据，可以预期可以看到动态的大脑状态。