プレスリリース
新たに開発したデコーディッドニューロフィードバック法を用いて、ヒト大脳皮質視覚野に、 空間的な活動パターンを引き起こし、意識や視覚刺激を伴わずに、 視覚知覚学習を生じさせることに成功 ～１２月９日号サイエンス誌掲載～
実験方法の詳細
本実験は、事前視覚テスト、fMRIデコーダ作成、インダクション、事後視覚テストの４つの段階に分けられます。
① 事前および事後視覚テスト
視覚テストでは、被験者に視覚刺激図形（縞模様）が提示され、被験者はその縞模様が３つのうちどの方位だったかを答えます。 縞模様の見えやすさや方位は、試行ごとにランダムに切り替わりました。 この視覚テストをデコーディッドニューロフィードバック訓練の前後で実施し、成績を比べることで、 デコーディッドニューロフィードバック訓練が被験者の視覚テストの成績にどのような影響を与えたかを検討しました。
知覚学習のプリとポスト三方向弁別課題
デコーディッドニューロフィードバック訓練の前段階として、縞模様を見ているときの被験者の脳活動パターンを、 ATR脳活動イメージングセンタのfMRI装置を用いて測定しました。３つのうち１つの方位を持った縞模様が繰り返し提示され、 fMRIによってそれぞれの方位に対応した脳初期視覚野活動パターンが測定されます。 スパース・ロジスティック回帰アルゴリズムを用いて、 初期視覚野活動パターンと被験者に提示された方位の関係を計算することができます（fMRIデコーダ）。 このfMRIデコーダを新奇に測定したfMRIデータに適用することで、初期視覚野の活動パターンが、 それぞれの方位によって誘起されるパターンのどれに近いかが、数値（尤度）として得られます。
fMRIデコーダ作成
③ インダクション（デコーディッドニューロフィードバック訓練）
インダクションでは、被験者はフィードバックをてがかりに、自分の初期視覚野活動パターンの誘導を行います。 被験者が誘導した脳活動パターンを、②で計算したfMRIデコーダに入力すると、その活動パターンが、 あらかじめ決められたターゲット方位によって誘起される活動パターンにどれだけ近いかを示す尤度が、 緑の丸の大きさとして被験者にフィードバックされます。 実験中の緑の丸の平均的な大きさに応じて被験者に支払われる報酬代金が決まるので、 被験者は試行錯誤しながら緑の円を大きくする方法を模索します。 被験者は固視点と緑の円見るだけで、それ以外の視覚刺激は一切見ませんし、 自分がどんな訓練をしているのかも一切分かりません。
デコーディッドニューロフィードバック訓練