チームフローの神経モデル

フロー状態（ゾーンに入ること）とは、明確な目標と即時的なフィードバックが与えられ、さらに個人のスキルとタスクへの挑戦との間にバランスが取れているときに生ずるポジティブな心理状態です。"チームフロー "は、スポーツチーム、音楽アンサンブル、ダンスチーム、ビデオゲームのチームのように、タスク完了に向けて共通の目標を共有しながら、グループがフローに陥るときに発生します。個人のフローは、いくつかの人生経験にプラスの影響を与えることが知られていますが、チームのフローは、創造性、生産性、感情の向上などのプラスの効果があることが知られています。
チームのダイナミクスは協調した行動に依存するため、協調した脳が必要となります。ハイパースキャンニング（同時脳活動計測）を用いて、相互に作用する個人の脳活動を同時に記録することで、身体間同期、発話調整、音楽制作やダンサー、生徒と教師の相互作用、協調的な社会的課題における創造性の向上などの社会的課題において、脳間同期や脳と脳の結合が一貫して見られることが明らかになってきました。
私たちは最近、脳波（EEG）を用いたハイパースキャンニングを行いながら、研究室内にチームフロー実験装置を設置しました（図、上段）。また、タスクに対する選択的注意力の強さを示す指標として聴覚誘発電位（AEP）を用いて、フロー脳状態と非フロー脳状態を区別する方法を開発し、「チームだがフローなし」や「チームではないがフローあり」といった様々な状態を比較することで、より高い脳間同期性や独自の脳内統合情報ネットワークを含む「チーム・フロー」の神経マーカーを分離しました(図、下段)。

対人リアルタイム脳波モニタリングおよび対人相互作用変調の実験セット

宇宙環境下での作業は、長時間の隔離、監禁、過酷な環境下となり、認知機能、行動機能の低下を招く可能性があります。また、この低下はクルーのメンタルヘルスにも影響を与え、例えばうつ病を発症するなど、チームワークの低下を招き、クルーのパフォーマンスやミッションの成功に悪影響を及ぼす可能性があります。NASAの人間研究プログラム（HRP）では、「人間要因と行動パフォーマンス（Human Factors and Behavioral Performance: HFBP）」というプログラムのなかで、「チーム」と「BMed」という2つのカテゴリーに分けて、これらのリスクを特定しています。本プロジェクトでは、宇宙ミッション中のチームの社会的共感を伴う最適なパフォーマンスを客観的に評価する手法を提供し、これらのリスクに対応する手法の開発を目的としています。
一方、COVID-19感染症の急速な拡大に伴い、多くの政府がいくつかの対策を講じて感染拡大の曲線を平坦にするよう勧告しています。その一つは、自宅待機命令を出すことで、人と人との直接の交流を減らすことです。これらの命令はこれまで数ヶ月間延長されてきましたが、今後さらに延長される可能性があります。自宅で孤立している人は、うつ病やストレスのレベルを高め、一般的には精神衛生に悪影響を及ぼす可能性があります。この孤立状態は、宇宙環境での長時間の作業に似ており、認知機能や行動機能の低下につながる可能性があります。そのため、現在進行中のNASAとのプロジェクトで開発されている方法と同様の方法を一般の方に利用できるようする予定です。すなわち、宇宙環境における健康のみならず、公衆衛生へと応用を広げていくことを計画しています。この計画では、心理測定データや脳波データを含むオンラインデータ収集方法を開発し、COVID-19による家庭内隔離期間におけるメンタルヘルスとパフォーマンスの向上へと適用する予定です。

超音波パラメータの最適化による神経調節効果の最大化、聴覚（感覚）副作用の最小化

低強度超音波ニューロモジュレーション（UNM）は、超音波を用いて脳の深部領域の神経活動をに非侵襲的に変調する手法です。この手法は神経科学研究における興味深いツールとして注目されており、最近、モデル生物やヒトにおけるいくつかの研究でその性能が示されています。しかし、齧歯類を用いた最近の知見では、脳の直接的な変調に加えて、UNMは間接的に聴覚および/または体性感覚皮質回路の活性化を誘発する可能性があることが示されており、これはヒトの神経科学においてこの技術を高い信頼性で使用するうえで問題となっています。
このプロジェクトの目的は、神経科学研究や精神疾患の治療のための信頼できるツールとしてUNMを用いることができるか、その直接的および間接的な能力を評価することです。