【研究分野】教育学およびその関連分野

【研究領域課題番号】17K18669 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

教育学習 / 個体学習 / 観察学習 / 脳神経活動 / fMRI / 運動学習 / 教育脳 / 心の理論 / 教育の進化 / 脳機能 / 言語理解 / 教育 / 双生児法

【研究成果の概要】

本研究は教育学を生物学に位置づけ、「進化教育学」という新たな分野を開拓することを目指し、「教育学習」というヒトに顕著な学習様式が、ヒト以外の動物も行なう「個体学習」や「観察学習」とは異なる独特な脳活動によることを、fMRIによる実験課題によって示すことを目的とし、指運動学習を自分のペースで行う「個体学習」、見本を観察して行う「観察学習」、教師が指導する「教育学習」の三学習条件で実施し、脳活動の差異を検討した。個体学習ではさまざまな部位が活動しており、個人個人が自分の仕方で学習している様子がうかがえたのに対し、観察学習や教育学習では心の理論に関与する部位の活動が高くなっていた。

【研究の社会的意義】

本研究は学校教育に関心が集中しがちな教育学を、自然科学、特に生物学の一分野に位置づけ、「教育行動」が学校文化の出現以前に、ヒトとしての生物学的な適応ストラテジーであり、そのための独特な脳活動を行っていることを示すことにより、教育とはそもそもヒトの生存にどのような意味と機能を持つかを探求する「進化教育学」という新たな科学分野を開拓する基礎となる。これは学校文化のもつ弊害(学歴至上主義、メリトクラシーの顕在化など)に対して、教育の自然的機能に着目することによって新たな教育観を示唆することになり、学習者個人にとっても社会の維持と発展にとっても有意義な教育学習を社会に実装する契機となると考えられる。

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2017-06-30 - 2021-03-31

【配分額】6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)

【研究分野】知能情報学

【研究領域課題番号】16K00312 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

脳機能イメージング / fMRI / fNIRS / ヒトの状態推定 / 進化計算 / メタボローム / 脳機能 / スパースモデリング / コミュニケーション / マインドフルネス / 脳機能ネットワーク解析 / 協調作業 / 進化的計算

【研究成果の概要】

本研究のゴールは、fMRIやfNIRSといった非侵襲な脳機能イメージング装置から得られる脳機能データから、被験者の特性のクラスタを決定する要因となる脳機能部位を特定すること、および、唾液のメタボローム解析による代謝変動を測定し、クラスタの識別と関連の高い代謝物質を特定することである。脳機能データから、動的ネットワーク解析を行いヒトの状態推定をする方法、多目的遺伝的アルゴリズムを活用した進化的手法による着目すべき脳機能部位を特定する手法の開発を行った。唾液のメタボローム解析および検討を行ったが目的とする物質を特定する手法の提案までは至らなかった。

【研究の社会的意義】

深い知識を有しない場合や既存の研究例が存在しない場合、非侵襲な脳機能イメージング装置で脳機能データが取得できたとしても、注目すべき脳部位はどこであるかを決定することは難しい。今後、ますます種々のタスクに対して、様々な環境で脳機能情報が取得されることが予想されるが、データドリブンな方式で注目すべき脳部位が決定できることは大いに意義がある。また、fMRIやfNIRSなどの装置は大規模であるため実際の利用においては汎用性が低い。唾液などのメタボローム情報から脳機能状態が決定できれば、汎用性が高まり活用の範囲が拡がる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【配分額】4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)

【研究分野】教育心理学

【研究領域課題番号】26590150 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

教育 / 進化 / fMRI / 個体学習 / 観察学習 / 心の理論 / 利他性 / 遺伝規定性 / 自己モニタリング / 脳機能 / 教育系心理学 / 模倣学習 / 教育学習 / 脳画像 / フィードバック / ミラーニューロン

【研究成果の概要】

教育学習は個体学習、観察学習とは異なる進化的に獲得されたヒトに顕著な学習様式と考えられ、それに対応する特殊な脳活動があることが予想される。本研究では、指運動の系列の記憶と再生を、個体・観察・教育の3学習条件で実行している際の脳活動をfMRIによって把握することを目的とした。
予備実験の段階として、課題の検討と開発を経て、個体と観察学習の脳活動の指運動データを収集した。その結果、個体学習では視覚野、一次感覚運動野、補足運動野、被殻、視床視覚野、小脳、視床の賦活が、また観察学習では視覚野、被殻、両側中側頭回、縁上回、両側前頭前野の賦活が顕著であり、学習様式間の差が先行研究と整合的に見いだされた。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)

【研究分野】教育心理学

【研究領域課題番号】26245066 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

双生児法 / 遺伝と環境 / 行動遺伝学 / 脳神経科学 / 分子遺伝学 / エピジェネティクス / 認知発達 / 社会性発達 / 教育 / 発達 / 認知能力 / 学業達成 / 脳画像 / 教育系心理学 / 遺伝学 / 脳・神経 / 児童期 / 成人期 / 脳機能 / fMRI / 双生児 / 縦断コホート研究 / メンタルヘルス

【研究成果の概要】

児童期と成人期の2コホートによる双生児縦断研究を実施した。児童期は小学5年生(11歳児)約200組に対する質問紙と120組への個別発達調査を行った。読み能力や実行機能の発達的変化に及ぼす遺伝と環境の変化と安定性、リズム行動に及ぼす遺伝と環境の交互作用、きょうだい関係の特殊性などが明らかになった。
成人期では社会的達成・心身の健康度などの質問紙調査を実施し約200組から回答を得た。また認知能力の不一致一卵性の安静時脳画像とエピジェネティクスのデータを収集した。下側頭回のネットワークの差が一卵性双生児間のIQ差と関連のあることが示された。向社会性への遺伝的寄与が状況により変化することが示された。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31

【配分額】40,300千円 (直接経費: 31,000千円、間接経費: 9,300千円)

【研究分野】精神神経科学

【研究領域課題番号】26860914 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

統合失調症 / 気分障害 / 寛解 / 回復 / 脳機能 / 縦断的研究 / 双生児法 / ストレス / NIRS / fMRI / リカバリー / 縦断的研究法

【研究成果の概要】

精神症状のみの軽減を目指した「寛解」だけでなく、社会的機能や幸福感の改善も含めた「回復」の脳機能基盤の背景を明らかにすることを目的とした。うつ状態の診断の補助に資する指標として、NIRSによる脳機能計測法が2013年に保険適応となったが、いまだ状態把握や予後予測に資する客観的・生物学的な指標は確立されていないため、縦断的研究により個人内の継時的変動を明らかにすることを目指した。
脳部位によって、特性依存的と状態依存的なNIRS信号がそれぞれ存在する可能性を示した。臨床応用には、さらなる検討が必要であるが、NIRSにより計測された局所脳機能が状態依存性に変動し、予後を予測する可能性が示唆された。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)

【研究分野】臨床心理学

【研究領域課題番号】19730431 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

うつ病 / 認知障害 / 認知行動療法 / 脳機能 / fMRI / Fmri / f MRI

【研究成果の概要】

うつ病において抑うつ気分の生起要因の1つと考えられる将来に対するネガティブな認知に関して,前頭前野や線条体の機能低下などの脳機能メカニズムを明らかにした.また,認知行動療法前後のうつ病患者の抑うつ症状と脳活動との関連性を調べ,前頭前野や線条体の活動性により治療反応性の予測や治療効果の評価ができる可能性を示した.本研究課題で行った脳機能画像研究により,うつ病の病態理解が進み,治療・診断技術への応用可能性を示すことができた.

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【配分額】3,870千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 570千円)

【研究分野】認知科学

【研究領域課題番号】17700265 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

俳句 / 印象評価 / 脳内基盤 / 速度印象 / SD法 / fMRI / 作品評価 / 時間印象 / 脳機能 / 共分散構造分析

【研究成果の概要】

本研究では、特に俳句の認知過程とその脳内基盤について検討した。平成17-18年度に行った俳句印象に関するSD法データによる因子分析結果から、俳句印象の構造が他の感性刺激と同様に、評価性・活動性・力量性であることが明らかになっている。19年度は、MD法という研究者らが過去に開発した手法を用いて、それぞれの俳句刺激が、どの程度、モダリティに関連性があるのかを検討した。その結果、俳句印象と視覚の関連性が非常に高いものであることが認められ、また他の近刺激受容モダリティ、遠刺激受容モダリティがまとまった因子として浮かび上がってきた。次に、俳句の読みにおける速度感について心理学的に検討し、俳句刺激の速度印象と、俳句を読んでいる時の時間の印象との間に相関があることが明らかになった。つまり、ゆっくり時間が流れるように感じる俳句を読んでいる時には、その間の物理的な時間もゆっくりと感じる(あるいはその逆)というものである。さらに、俳句印象に関する脳内基盤についても機能的磁気共鳴画像診断法(fMRI)を用いて検討した。個別の俳句刺激に対し「美しい-醜い」や「静かな-賑やかな」などのSD法評定を行っている時の脳活動計測を行った。俳句印象の評価性・活動性・力量性ごとの因子評価と脳内活動との関連性について検討し、評価性については前頭前野、活動性については側頭葉や視覚野、力量性については補足運動野や前頭前野の活動が高くなることが明らかになった。これらの結果は、心理学的に印象評価の因子が個別性が高いことが認められているが、脳内活動のレベルでも同様のことが言えることを示すことができた。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】3,400千円 (直接経費: 3,400千円)