内容

コミュニケーションを取っている二人の間では、二人が意識をする、しないに関わらず、体動などの動きが同期するといった報告がいくつかなされてきました。しかし、コミュニケーション中の二者の体動が、なぜ無意識であるにも関わらず同期するのか、そのメカニズムはよく判っていませんでした。今回、自然科学研究機構 生理学研究所の定藤教授と岡崎研究員は、無意識の体の動きの同期に必要かつ基本的なメカニズムとして、二者間の視覚による体動制御が対等になる必要があることを明らかにしました。本研究結果は、PLOS ONE誌オンライン版（2015年9月23日）に掲載されます。

これまで会話中の二者間の体動が同期するなど、コミュニケーションをとっている二者間において、体動などの動きが同期するといった現象がいくつか報告されていました。今回岡崎研究員と定藤教授らの研究グループは、静止立位時に生じる小さな体動に注目し、会話などの手段が無くても二者がただ見つめ合うだけで、小さな体動が二者の間で時間遅れなく同期することを発見しました。さらに、二人の体動を多変量自己回帰モデルでモデル化し、二者間の因果解析とモデルによるシミュレーションを行った結果、静止立位時の体動の同期には「二者間の視覚的による体動制御が対等になる必要がある」ことがわかりました。

通常、相手の体の動きを見て自分の体動の制御をする際は、二人のうちの一方のみが意識的に体動の調節を行っても、同期に時間的な遅れが生じます。しかしヒトは日常生活の中で、コミュニケーションの最中に無意識的に体動を同調させています。これを可能にしているのが、コミュニケーションを行う二者の視覚情報であり、お互いがコミュニケーションをとる間にやり取りする視覚による体動制御が対等になることで、はじめて時間的な遅れの無い同期が可能になるのです。

定藤教授は「今回の研究で、これまで明らかになっていなかった社会的相互作用の基礎的なメカニズムの一つが明らかになりました。本研究の手法はさらに自然な状況においてコミュニケーションする複数の人間がどのようなバランスで相互作用しているかを分析することを可能にすると期待できます。」と話しています。

本研究は文部科学省脳科学研究戦略推進プログラムの一環として実施され、科学研究費補助金の補助を受けて行われました。

今回の発見

１．二者間が見つめ合うと、微小な体動が時間遅れなしに同期する。

２．無意識の体動同期は、二者間の視覚による体動制御が対等になることで実現される。

３．二者間に引き起こされる相互作用のバランスは、多変量自己回帰モデルによる因果解析によって分析可能である。

図1 体動の同期メカニズム





静止立位時の体動は、主に視覚・平衡感覚・筋や足底の自己受容感覚といった三つの感覚で制御されている。本研究では、視覚による体動制御が二者間でループすることによって遅れのない同期が実現されることがわかった。

図2 実験方法１



44名の女性被験者22ペアにお互いに向かい合った状態で直立してもらった。直立時の微小な体動はメガネ（本人のもの、あるいはこちらで用意したガラスのないメガネ）に添付した赤外線反射マーカを空間位置として、モーションキャプチャで計測した。視覚条件は、① 互いに見つめ合った場合 ② 一方が目隠しをした場合 ③ 双方が目隠しした場合 で実験を行った。二者の体動の時系列信号に対し，相互相関分析および因果解析を行った。

図3 実験方法２：因果分析



今回の解析では、計４４名の被験者で２２グループ編成し、それぞれの被験者が自分のパートナーに対してどの程度の影響を与えるか、因果分析を用いて調べた。ここでは例としてAさんとBさんで作るペアをあげる。両者が開眼していた場合、Aさんのみが開眼していた場合、Aさんのみが閉眼していた場合、両者が閉眼していた場合の４つの条件において、AさんがBさんに与えた影響の量を分析した。

図4 体動の同期，相関解析による結果





各実験条件（OO: 両者が開眼していた場合，OB またはBO: 一方が閉眼していた場合，BB: 両者が閉眼していた場合）における体動の同期を検討した。図は近い距離で二者が立っている時の前後方向の体動の同期を示したものである。両者が開眼し、見つめ合っている時に相関が最も高く、二者の間で体動の時間関係には遅れがないことがわかる（遅延がほぼ0ms）。一方が目隠しした条件では、体動に相関はあるものの、体動の時間関係に遅れが生じる（400ms程度）。双方が目隠しした場合はまったく相関がない。

この研究の社会的意義

コミュニケーションのために、会話やジェスチャは複数の人間の間で双方向にやりとりされており、しばしばその動きやタイミングは同期しています。これまで多くの研究では、主にこれらの同調が高いか低いかについてのみ検討されてきましたが、どちらの人間が高い同期に寄与しているのかは、よく判っていませんでした。本研究では、経済学や工業システムの同定に用いられる多変量自己回帰モデルと、それをベースとした因果解析によって、二者間でやりとりされる体動の相互作用と、双方向の影響を分離することに成功しました。

本結果は、二者間がコミュニケーションを取る上で、コミュニケーションの最小単位とも言える「見つめ合い」がいかに重要であるかを示しています。そして何より、二者間で与え合う影響を、数値として明示することが可能であることを示しています。今後は、教育現場で汎用されているビデオ学習のような一方向の情報伝達の問題点や、リアルタイム性（遅れのある遠隔テレビ会議）の問題点についても、同様のフレームワークによって実験的な検証が可能になると考えられます。また、コミュニケーション中に起こる会話や体の動きの同調についても、同様の手法を用いて分析が可能になると期待されます。具体的には、教育現場やビジネスの場において、コミュニケーションする二者のコミュニケーション状態を定量化したり、あるいは会話や体の動きの同期といった社会的相互作用に問題を抱える自閉症などの診断支援などに実用が期待されます。

用語解説

・ 同期：複数の事象が同時に起こること。単に一回の事象が同時に起こるというよりも、時間的に変化する信号全体、または信号上の繰り返されるイベントがそのたびに同時に起こることを指す。

・ 因果解析：複数の事象間において、その時間的変化の単純な相関ではなく、一方が（原因として）他方に（結果として）どの程度影響しているかを 解析する方法。今回は因果解析の中でも、多変量自己回帰モデルをベースとした解析を用いている。

・ 多変量自己回帰モデル：自己回帰モデルとは、単一の時系列信号の各時刻の値を過去の何点かの線形和によって表したモデル。多変量自己回帰モデルはこれを多変量すなわち複数の時系列に発展させたもの。

論文情報

Unintentional Interpersonal Synchronization Represented as a Reciprocal Visuo-Postural Feedback System: A Multivariate Autoregressive Modeling Approach.

Shuntaro Okazaki, Masako Hirotani, Takahiko Koike, Jorge Bosch-Bayard, Haruka K. Takahashi, Maho Hashiguchi, Norihiro Sadato.

PLOSONE ２０１５年 ９月２３日オンライン掲載

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＜研究について＞

自然科学研究機構 生理学研究所 心理生理学研究部門

研究員 岡崎俊太郎



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