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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2026-03-17 16:10 視覚回転摂動下における不確実性を伴う運動学習と行動選択の脳内機序 ○打越翔大・野村泰伸（京大）  NC2025-112 |
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| 抄録 | （和） | 人間の感覚運動学習は，脳が感覚フィードバックと過去の経験を統合するベイズ推論プロセスとしてモデル化される．内部モデルが不確実性に基づいて状態推定や適応を促進することは知られているが，その不確実性が行動選択や抑制（Go/NoGoの意思決定）に与える影響は十分に解明されていない．本研究は，運動適応における内部モデルの不確実性が，運動の実行と抑制の神経生理学的相関に及ぼす影響を調査した． 被験者10名を対象に，安定（stable）およびランダム（random）な摂動下での視覚運動回転課題を実施し，32チャンネルの脳波を記録した．行動抑制を評価するためNoGo試行を挿入し，適応カルマンフィルタを用いて行動データから主観的な不確実性を定量化した． 解析の結果，推定された不確実性は試行ごとの運動修正量を有意に予測し，モデルの妥当性が確認された．神経生理学的データからは，信念状態が脳活動を変調する3つのメカニズムが明らかになった．第一に，Go試行における運動後ベータ同期（PMBS）は，stable条件下で不確実性と負の相関を示した．これは，ベータ同期が現状維持信号の指標としての役割を果たしていることを示す．第二に，Go試行中のPMBSはNoGo試行のベータ同期と正の相関を示した．これは，実行中に確立された確信度が抑制時の運動皮質の興奮性にも波及することを示唆している．第三に，NoGo試行のシータ同期は不確実性が低いほど強まった．これは，不確実性の増大に伴い，効率的な予測的抑制から負荷の高い反応的抑制へと移行することを示している． 結論として，運動の準備・実行はベータ帯域，運動抑制はシータ帯域に反映され，これらは内部モデルの不確実性によって動的に変調されることが示された． |
| （英） | Human sensorimotor learning is modeled as a Bayesian inference process in which the brain integrates sensory feedback with prior experience. While it is established that internal models facilitate state estimation and adaptation based on uncertainty, the impact of this uncertainty on action selection and inhibition (Go/No-Go decision-making) remains unclear. This study investigated how internal model uncertainty during motor adaptation influences the neurophysiological correlates of motor execution and inhibition. Ten subjects performed a visuomotor rotation task under stable and random perturbations while 32-channel electroencephalography (EEG) was recorded. To evaluate behavioral inhibition, No-Go trials were included, and subjective uncertainty was quantified from behavioral data using an adaptive Kalman filter. The analysis revealed that the uncertainty significantly predicted trial-by-trial motor corrections, confirming the validity of the model. The Neurophysiological data revealed three mechanisms by which belief states modulate brain activity. First, post-movement beta synchronization (PMBS) in Go trials showed a negative correlation with uncertainty under stable conditions, indicating that beta synchronization functions to maintain the current motor set. Second, PMBS during Go trials was positively correlated with beta synchronization in No-Go trials, suggesting that the confidence established during motor execution shapes motor cortex excitability even when action inhibition is required. Third, theta synchronization in No-Go trials increased as uncertainty decreased. This indicates a shift from efficient predictive inhibition to less efficient reactive inhibition as uncertainty increases. In conclusion, these results demonstrate that motor preparation and execution are reflected in the beta band, whereas motor inhibition is reflected in the theta band, both of which are dynamically modulated by internal model uncertainty. |
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| キーワード | （和） | 内部モデル / 運動学習 / 行動選択 / 適応型カルマンフィルタ / 不確実性 / 感覚運動野 / 脳波 / |
| （英） | Internal model / Motor learning / Action selection / Adaptive Kalman filter / Uncertainty / Sensorimotor cortex / EEG / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 413, NC2025-112, pp. 112-117, 2026年3月. | |
| 資料番号 | NC2025-112 | |
| 発行日 | 2026-03-09 (NC) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NC2025-112 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC MBE |
| 開催期間 | 2026-03-16 - 2026-03-18 |
| 開催地（和） | 東京大学 |
| 開催地（英） | The University of Tokyo |
| テーマ（和） | 一般（NC, ME） |
| テーマ（英） | General |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NC |
| 会議コード | 2026-03-NC-MBE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 視覚回転摂動下における不確実性を伴う運動学習と行動選択の脳内機序 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Neural Mechanisms of Motor Learning and Action Selection during Visuomotor Rotation in the Presence of Uncertainty |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 内部モデル / Internal model |
| キーワード(2)（和/英） | 運動学習 / Motor learning |
| キーワード(3)（和/英） | 行動選択 / Action selection |
| キーワード(4)（和/英） | 適応型カルマンフィルタ / Adaptive Kalman filter |
| キーワード(5)（和/英） | 不確実性 / Uncertainty |
| キーワード(6)（和/英） | 感覚運動野 / Sensorimotor cortex |
| キーワード(7)（和/英） | 脳波 / EEG |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 打越 翔大 / Shota Uchikoshi / ウチコシ ショウタ |
| 第1著者 所属（和/英） | 京都大学 (略称： 京大) Kyoto University (略称： Kyoto Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 野村 泰伸 / Taishin Nomura / ノムラ タイシン |
| 第2著者 所属（和/英） | 京都大学 (略称： 京大) Kyoto University (略称： Kyoto Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-03-17 16:10:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2025-112 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.413 |
| ページ範囲 | pp.112-117 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-03-09 (NC) |
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