Research Abstract
ヒト間の社会的相互作用で発話リズムの同調に際して見られるヒト間の脳波の同調
Inter-brain synchronization during coordination of speech rhythm in human-to-human social interaction
2013年4月22日 Scientific Reports 3 : 1692 doi: 10.1038/srep01692
ヒトはコミュニケーションを取るために互いに行動リズムを同調させるが、ヒト個体が互いに発話リズムを同調させることに脳波リズムの同調が関係しているのかどうかはよくわかっていない。今回我々は、2人の被験者が交互にアルファベットを1文字ずつ順に発声する「交互発話課題」の実験を行い、それと並行して、高精度の脳波測定法で2人の脳波を同時に計測した。2人1組の被験者20組に、この課題を行ってもらった。また、各被験者には、課題遂行の前後に、ほぼ一定の時間間隔でアルファベットを発声する機械を相手にして同様の課題を行ってもらった。その結果、ヒト間で課題を行った場合の方が、ヒト–機械間で課題を行った場合よりも、発話リズムが同調するようになる傾向が強かった。さらに、各組のヒト間では、脳の側頭部および外側頭頂部の同じ領域で、θ波およびα波を含む脳波成分（6～12 Hz）の振幅が同調していた。ヒト間の行動および脳波の同調は、ヒト–機械間で課題を行った後に増強された。これらの結果は、ヒト間の脳波の同調が発話の同調と密接に関連していることを示唆している。また、ヒト–機械間の課題遂行を観察している被験者にも、ヒト間のθ波およびα波の脳波同調が見られたことから、ヒト間の脳波の同調は他者の発話リズムへの共感を反映したものだと考えられる。
川崎 真弘1,2,3, 山田 陽平1, 牛久 陽介1, 宮内 英里1 & 山口 陽子4
- 独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター 理研BSI－トヨタ連携センター 脳リズム情報処理連携ユニット
- 独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター 脳信号処理研究チーム
- 筑波大学大学院 システム情報工学系 知能機能工学域
- 独立行政法人理化学研究所 脳科学総合研究センター 神経情報基盤センター
Behavioral rhythms synchronize between humans for communication; however, the relationship of brain rhythm synchronization during speech rhythm synchronization between individuals remains unclear. Here, we conducted alternating speech tasks in which two subjects alternately pronounced letters of the alphabet during hyperscanning electroencephalography. Twenty pairs of subjects performed the task before and after each subject individually performed the task with a machine that pronounced letters at almost constant intervals. Speech rhythms were more likely to become synchronized in human–human tasks than human–machine tasks. Moreover, theta/alpha (6–12 Hz) amplitudes synchronized in the same temporal and lateral-parietal regions in each pair. Behavioral and inter-brain synchronizations were enhanced after human–machine tasks. These results indicate that inter-brain synchronizations are tightly linked to speech synchronizations between subjects. Furthermore, theta/alpha inter-brain synchronizations were also found in subjects while they observed human–machine tasks, which suggests that the inter-brain synchronization might reflect empathy for others' speech rhythms.
