脳波信号の2名同時計測による感情共有の測定
木下 泰輝，田中 宏季，吉野 幸一郎，中村 哲
奈良先端科学技術大学院大学 先端科学技術研究科 [email protected]
• 共感は社会的インタラクションにおいて 重要な役割をもつ
e.g., モラルや強固な関係を促進
• 課題：質問紙による主観的な共感の測定
・ 十分な信頼性を持たない
・ 客観的な測定手法が必要
• 本研究の目的
脳波の同時計測による，顔表情に対する感情共有の計測 将来的に，より実環境に近い実験設計が可能
• 実験の目的
感情条件，無感情条件の脳波信号を計測
• 実験協力者
女性同士または男女の友人9組
• 実験デザイン [2]
1. 研究背景
• 結果
・γ波の喜び条件，α-μ波の両条件に 有意なクラスタが見られた (p < 0.05)
・その他の周波数帯には有意なクラスタは見られなかった
• 考察
・γ波の相関は表情の同期による筋電の影響と考えられる
・α-μ波の相関は，受信者の運動感覚野において
表情のシミュレーションが行われた結果と考えられる
・α-μ波の相関によって，
感情共有が測定できると考られる 2名同時計測脳波の
感情共有の 測定
顔表情 感情
送信者 受信者
誘発された 感情
[1] Anders, S., Heinzle, J., Weiskopf, N., Ethofer, T., & Haynes, J. D. (2011). Flow of affective information between communicating brains. NeuroImage, 54(1), 439‒446.
[2] Goldstein, P., Weissman-Fogel, I., Dumas, G., & Shamay-Tsoory, S. G. (2018). Brain-to-brain coupling during handholding is associated with pain reduction. PNAS, 115(11), E2528‒E2537.
2. 実験方法
• fMRIの同時計測による，顔表情に対する 感情共有 (affective sharing) の計測 [1]
・表情送信者と観察者から同時にfMRIを計測
・感覚運動野，島皮質，扁桃体等で脳活動の同期
・他者の顔表情を自己の中でシミュレーション
• 脳波の同時計測による，痛みに対する 感情共有の計測 [2]
・痛みの体験者と観察者から脳波を同時計測
・体性感覚野付近で同期
先行研究
感情的な場面
（女性）送信者
受信者
同時計測脳波の 感情を表す文字
(喜び，悲しみ，無感情)
送信者の表情の映像
試行数：各感情8回ずつ 時間：各試行20秒
3. 脳波信号の計測と分析
4. 結果と考察
• 分析方法
・ヒルベルト変換により瞬時脳波パワーの算出
δ波，θ波，α-μ波，β波，γ波に対してそれぞれ算出
・全チャンネルに対してピアソン相関係数を算出
・クラスターレベル繰り返し検定
感情条件（喜び，悲しみ）vs 無感情条件 送信者
受信者
Target Observer
パワー
（秒）時間
パワー
Target Observer
2. 相互相関による遅延補正 3. 送・受信者間で
ピアソン相関係数を算出 1．同一チャンネル
を選択 e.g., Cz
0 20
脳波計：CGX Quick-30
• 30チャンネル
• ドライ電極
• 平均基準電極法により再基準化
相関係数の差
α-μ波 γ波
悲しみー無感情 喜びー無感情
第9回 社会神経科学研究会
