近赤外分光法を用いた脳機能計測に基づく見まねによる動作学習メカニズムの解析

Persistent ID (NDL): info:ndljp/pid/12313436

Material type: 博士論文

Author: 淺賀, 裕介

Publisher: 埼玉大学大学院理工学研究科

Publication date: 2021

Material Format: Digital

Capacity, size, etc.: -

Name of awarding university/degree: 埼玉大学,博士(工学)

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Note (General)：: type:text神経科学者である David Marrによれば，情報処理装置を理解するためには，三つの水準があるという．すなわち，計算理論，表現とアルゴリズム，ハードウェアによる実現である．こうした考えは，神経科学だけではなく，工学にも影響を与え，ヒトの情報処理機能の理解と，その知見の工学的応用が...

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Digital

Material Type: 博士論文
Title: 近赤外分光法を用いた脳機能計測に基づく見まねによる動作学習メカニズムの解析
Author/Editor: 淺賀, 裕介
Author Heading: 淺賀, 裕介
Publication, Distribution, etc.: 埼玉大学大学院理工学研究科
Publication Date: 2021
Publication Date (W3CDTF): 2021
Periodical title: 博士論文（埼玉大学大学院理工学研究科（博士後期課程））
Degree grantor/type: 埼玉大学
Date Granted: 2021-03-25
Date Granted (W3CDTF): 2021-03-25
Dissertation Number: 甲第1211号
Degree Type: 博士(工学)
Conferring No. (Dissertation): 甲第1211号
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 脳機能計測
NIRS
見まね
動作学習
模倣
Target Audience: 一般
Note (General): type:text
神経科学者である David Marrによれば，情報処理装置を理解するためには，三つの水準があるという．すなわち，計算理論，表現とアルゴリズム，ハードウェアによる実現である．こうした考えは，神経科学だけではなく，工学にも影響を与え，ヒトの情報処理機能の理解と，その知見の工学的応用が，相互に影響を与えながら今日まで発展してきたと考えられる．　また，現代においては，脳機能計測技術が発達し，様々な計測原理，技術に基づいた脳機能イメージングが可能となった．そのため，ヒトの脳機能についての実験データが蓄積され，その知見や議論を深めている．また脳機能計測を応用することで，脳活動に基づいてロボットやコンピュータの操作を行うといった試みや，ヒトの感性や情動，学習といった，定量化が困難である情報を解析しようとする試みも行われている．　本研究では，近赤外分光法（ NIRS: Near-infrared spectroscopy）を用いて脳機能計測を行い，その計測に基づいて見まねによる動作学習メカニズムの解析をすることを目的とする．NIRSによる計測結果については，大域平均基準を用いて解析を行う．また，統計解析ソフトである NIRS-SPM は，NIRS計測結果の解析に広く用いられており，本論文では，このNIRS-SPMも解析に使用する．NIRSによる脳機能計測を行い，見まねによる動作の学習について，脳活動と作業習熟との関連性を考察する．見まねによる学習は模倣行為の一種であると考えられ，見まねにおける相手の意図の理解やアフォーダンスの理解といったことも含まれるが，本研究においては，他者の行為の形式を真似ることに重点を置いている．　NIRSによる脳機能計測は，非侵襲であり，被験者に対して拘束性が比較的低いため，実験時の被験者への負担が少ない．また NIRSは他の脳機能計測機に比べてサンプリング周波数が高く，被験者は自然体で実験に臨めるため，何らかの動作を行う実験に比較的適すると考えられる．被験者の筋肉や関節の動きといった運動情報の発露ではなく，被験者が見本となる人物の動きを見て学ぶという，視覚情報から自らの運動情報へ変換する過程に着目して，動作学習へのアプローチを行うことで，新たな知見を得られることが期待される．
第1章　　　緒言 ..................................................................................................... 1　1. 1 1章参考文献リスト ............................................................................................ 2第2章　　　見まねによる学習 ......................................................................................... 4　2. 1 記憶の貯蔵庫モデル ........................................................................................... 4　2. 2 ワーキングメモリー ........................................................................................... 5　2. 3 学習の枠組み ................................................................................................. 6　2. 4 見まね学習におけるワーキングメモリー機能との仮説 ............................................................. 8　2. 5 解析対象とする学習，記憶について ............................................................................. 9　2. 6 2章の参考文献 ................................................................................................ 9第3章　　　近赤外分光法による脳機能計測の利用 ...................................................................... 10　3. 1 NIRS概要 .................................................................................................... 10　3. 2 計測原理 .................................................................................................... 11　3. 3 FOIRE-3000の仕様 ............................................................................................ 14　3. 4 プローブの設置基準 .......................................................................................... 16　3. 5 3章の参考文献 ............................................................................................... 17第4章　　　見まねによる動作学習実験における前頭葉の脳機能計測 ...................................................... 18　4. 1 実験の目的 .................................................................................................. 18　4. 2 実験デザイン ................................................................................................ 18　4. 3 大域平均基準 ................................................................................................ 21　4. 4 実験結果 .................................................................................................... 21　4. 5 動作学習における前頭葉の脳活動傾向 .......................................................................... 30　4. 6 動作学習実験の結言 .......................................................................................... 33　4. 7 4章の参考文献 ............................................................................................... 33第5章　　　見まねによる動作学習実験における前頭葉，頭頂葉の脳機能計測 .............................................. 34　5. 1 実験の目的 .................................................................................................. 34　5. 2 実験デザイン ................................................................................................ 34　5. 3 実験結果 .................................................................................................... 37　5. 4 動作学習における前頭葉及び頭頂葉の脳活動傾向 ................................................................ 40　5. 5 5章の参考文献 ............................................................................................... 40第6章　　　見まねによる作業学習実験 ................................................................................ 41　6. 1 実験の目的 .................................................................................................. 41　6. 2 実験デザイン ................................................................................................ 41　6. 3 被験者及び計測部位 .......................................................................................... 43　6. 4 組み立て作業の習熟度の評価 .................................................................................. 43　6. 5 被験者の習熟度の変化 ........................................................................................ 44　6. 6 習熟度による脳賦活反応傾向の変化について計測域全体の傾向 .................................................... 45　6. 7 動作再現性と脳賦活反応における関係性の局所的な考察 .......................................................... 49　6. 8 作業学習実験の結言 .......................................................................................... 59　6. 9 6章の参考文献 ............................................................................................... 59第7章　　　結言 .................................................................................................... 60謝辞　　　60付録　　　61　口頭命題による暗算実験 ........................................................................................... 61　実験デザイン ..................................................................................................... 62　実験結果，考察 ................................................................................................... 63　暗算実験の結言 ................................................................................................... 77　業績リスト ....................................................................................................... 78
指導教員 : 水野毅教授
DOI: 10.24561/00019577
https://doi.org/10.24561/00019577
Persistent ID (NDL): info:ndljp/pid/12313436
https://dl.ndl.go.jp/pid/12313436
Collection: 障害者向け資料
Collection (Materials For Handicapped People:1): テキストデータ
Collection (particular): 国立国会図書館デジタルコレクション > デジタル化資料 > 博士論文
https://dl.ndl.go.jp/collections/A00014
Acquisition Basis: 博士論文（自動収集）
Date Accepted (W3CDTF): 2022-08-08T06:02:54+09:00
Date Created (W3CDTF): 2022-06-15
Format (IMT): application/pdf
Access Restrictions: 国立国会図書館内限定公開
Service for the Digitized Contents Transmission Service: 図書館・個人送信対象外
Availability of remote photoduplication service: 可
Periodical Title (URI): http://dx.doi.org/10.24561/00019577
http://id.nii.ac.jp/1586/00019577/
Data Provider (Database): 国立国会図書館 : 国立国会図書館デジタルコレクション
https://dl.ndl.go.jp