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研究成果

公開日:2017.09.13

脳の時計は右半球にある! 時間知覚判断の注意と意思決定システムを解明

研究成果 医歯薬学 芸術工学

 九州大学大学院医学研究院臨床神経生理・飛松省三教授の研究グループと芸術工学研究院・中島祥好教授は、理化学研究所情報基盤センター計算工学応用開発ユニット・竹市博臣専任技師と共同で、聴覚の錯覚を用いて時間知覚・判断に対応する、ヒト脳内での神経活動を明らかにし、ネットワークモデルを提唱しました。
 1秒未満の短い時間の知覚・判断は、音声言語や調和のとれた身体運動、音符や休符といった音楽のパタン認識に重要です。しかし、実際に知覚・判断する時間には物理的な時間とは異なる様々な錯覚があり、また、その脳内メカニズムには未解明の部分が多く残されていました。
今回、共同研究グループは、独自の心理現象「時間縮小錯覚」を初めて用いた脳磁図計測により、実際に知覚・判断する時間に対応した脳の働きを高時空間解像度で捉えました。その結果、時間間隔への注意と時間間隔の符号化は右半球側頭頭頂接合部(TPJ)に、時間判断は右半球下前頭皮質(IFG)に司られることが明らかになりました。時間判断を行うために音を聴き終った直後のIFGの神経活動の高まりは、中島祥好教授が提唱した錯覚の仮説と合致しました。今後、時間知覚判断の脳内ネットワークを理解することで、新しいリアルタイム処理技術が生まれる可能性があります。単純な3つの音に挟まれた2つの時間間隔の異同を判断する課題においては、作業記憶などさまざまな機能が必要となることから、脳機能診断検査への応用(例えば、発達障害や認知症の診断マーカーなど)が期待されます。
 本論文は、学術誌Scientific Reportsオンライン版で2017年9月12日(火)午後6時(日本時間)に公開される予定です。詳細は論文をご参照ください。Hironaga N, Mitsudo T, Hayamizu M, Nakajima Y, Takeichi H, Tobimatsu S: Spatiotemporal brain dynamics of auditory temporal assimilation. Scientific Reports, DOI: 10.1038/s41598-017-11631-0.

図1. 時間知覚判断ネットワーク

図2.錯覚に関連する神経活動。錯覚の起こる刺激パタンでのみ刺激終了後50ミリ秒以内で時間判断時に脳活動が高まる(図中黄色四角部分)

研究者からひとこと

 本研究で用いられた「時間縮小錯覚」は中島教授とten Hoopen, G.博士らが1987年に発見したオリジナルの錯覚現象です。本論文のSupporting Informationで試聴することが出来ます。

論文情報

Spatiotemporal brain dynamics of auditory temporal assimilation ,Scientific Reports,
10.1038/s41598-017-11631-0

研究に関するお問い合わせ先

医学研究院  飛松 省三 教授
芸術工学研究院 中島 祥好 教授
医学研究院 光藤 崇子 日本学術振興会特別研究員(RPD) 

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