Project10.コミュニケーション脳科学

Communication Brain Science

実験班:⃝⻄村岳志藤⽥碧海皆内春乃岩崎康平解析班:◎榊原健⽣中川明⼤⼭拓⾺和⽥美央
指導教員:佐藤直⾏冨永敦⼦◎:リーダー⃝:副リーダー

テーマ:オンラインコミュニケーションにおける理解度の計測
Theme: Measurement of comprehension in online communication【概要】

Overview

対⾯/オンラインでの会話の理解度の測定を⽬標とし、実験設定・脳波測定を担当する実験班と、データの解析を担当する解析班に分かれて活動した。実験とその解析の終了後は、対⾯とオンラインのコミュニケーションでの脳波の特徴から、それぞれの理解の仕⽅について考察した。
With the goal of measuring the degree of understanding of face-to-face / online conversations, the activities were divided into an experimental group in charge of experimentsetting and brain wave measurement and an analysis group in charge of data analysis. After the experiment and its analysis were completed, we considered how to understandeach of them from the characteristics of brain waves in face-to-face and online communication.

実験班

解析班

Experiment Team

実験班の⽬的

Analysis Team(1)実験で得られたそのま
まの脳波データでは、ノイズが混じっていて特徴が掴
みづらい

Purpose of experiment Team

対⾯/オンラインの2条件で話を聞いた際の脳波や、それに関するフィードバックを⽐較することで、環境差によって⽣み出される差異から理解度パラメータを発⾒する

By comparing the brain waves when listening to the story in two conditions, face-to-face and online, and the feedback related to it,
we discover the comprehension parameter from the difference created by the environmental difference.

実験準備

It is difficult to grasp the characteristicsof the EEG data as it is obtained in theexperiment because it contains noise.

Preparing to experiment

実験材料を選定するための予備実験や、フィードバックに使⽤する認知試
験の信頼性を検定するためのオンライン実験を⾏った
Preliminary experiments for selecting experimental materials and online experiments for verifying test reliability were conducted.

(1)素のデータのプロット(2)⾼速フーリエ変換(FFT)
を適⽤し、周波数ごとに表⺬
Apply Fast Fourier Transform (FFT) todisplay brain waves by frequency(3)フィルタをかけ、余計な周波数成分を除去
Filter to remove extra frequency
components

課題⽂の選定・問題の作成

脳波測定実験

オンライン実験・統計処理

EEG measurement

⽬的▶「理解度」に関わる脳波特徴と試験成績の相関を発⾒する
⽅法▶被験者には、対⾯/オンライン(Zoom)の2条件でニュース記事の朗読を聞いた後、朗読に関する試験を受けてもらい、聴取中や試験中の脳波と試験の成績を⽐較する(2)FFT適⽤後(4)対⾯とオンライン上での試験の結果と、解析処理を⾏った脳波のデータを⽤
いて重回帰分析を実⾏
Perform multiple regression analysis
using the results of face-to-face andonline tests and the analyzed EEG data

(5)分析したデータのt値を算出

Purpose ▶ Discover the correlation between brain wave characteristics related to "understanding" and test results
Method ▶ After listening to the reading of a news article under two conditions of face-to-face / online (Zoom), the subject isasked to take a reading test, and the brain waves during listening and testing are compared with the test results

Calculate the t-value of the analyzed data(6)被験者5⼈分のt値をまとめる
Summarize the t-values for 5 subjects

朗読聴取中の様⼦

結果・考察

試験回答中の様⼦(5)脳の部位ごとのt値

Results and Discussion【実験結果】
テストのスコア▶対⾯とオンラインでテストの得点に有意差はなし
重回帰分析の結果▶ボンフェローニ補正を⾏うと、閾値2.64を越える有意な相関がいくつか⾒られた(右図参照)

有意な相関■対⾯/オンライン■テストスコア------閾値

Test score ▶ There is no significant difference between face-to-face and online test scores

Results of multiple regression analysis ▶ With Bonferroni correction, some significant correlations above thethreshold of 2.64 were found (see figure on the right)【考察】
テストの得点で有意差が出なかったにも関わらず、オンラインでは後頭部で思考や集中するときに増えるβ波のパワーが上がっていた(※2)。これは、オンラインという状況下で話を聞くにあたって、対⾯のときより認知努⼒が必要とされたことを⺬唆している。

Despite the fact that there was no significant difference in the test scores, the power of β waves (brain waves that
increase during thinking and concentration) in the back of the head increased online (*2). This suggests that listening
in an online situation required more cognitive effort than in face-to-face situations.

(※2)後頭部でβ波のｔ値が⾼くなっていることがわかる