驚いている時の脳の活動

【驚き】というのは予測と違った時に怒る状態です。プリンストン大学の研究によると、人は過去の勝率やデータなどが頭に入っており、結果がそのデータから逸脱すると「驚く」そうです。

The most exciting moments in sports are often linked to surprise, an unexpected change of circumstances that abruptly shifts the anticipated outcome of the game.

参照元：https://www.princeton.edu/news/2020/11/25/basketball-brain-neuroscientists-use-sports-study-surprise
プリンストン大学

神経科学者は、マーチマッドネスの試合を見ながら、自己記述のバスケットボールファンの脳と生徒を追跡し、人々が驚きを処理する方法を研究しました。

これは、予想される結果を変える予期しない状況の変化です。

彼らは、高レベルの脳領域での活動パターンの変化は、どのチームが勝つ可能性が高いかについてのウォッチャーの現在の信念と矛盾する瞬間にのみ起こったことを発見しました。

スポーツで最もエキサイティングな瞬間は、多くの場合、ゲームの予想される結果を突然シフトさせる予期しない状況の変化である驚きに関連しています。

プリンストンの神経科学者であるジェームズ・アントニー氏は、これらの瞬間を利用して、人間の脳がどのように驚きを処理するかを研究することにしました。

神経科学のCVスターフェローであり、本日ジャーナルNeuronに掲載された論文の最初の著者であるアントニー氏は話します。

「私たちは、イベントが時間の経過とともにどのように展開するかに基づいて、人々が現実の世界で起こっていることの理解をどのように更新するか、つまり、これらのコンテキストベースの予測をどのように設定するか、そしてそれらが確認されたときに何が起こるかを理解しようとしています。」

研究者たちは、2012年の男子NCAAマーチマッドネストーナメントの9試合の最後の5分間を見て、20人の自己識別バスケットボールファンを観察しました。

彼らがゲームを見ている間、専用のカメラが彼らの目の動きを追跡し、機能的なMRIスキャンが彼らの神経活動を測定しました。

頻繁なスコアリングにより、脳が変化にどのように反応するかを観察する機会が増えたため、科学者たちはバスケットボールを選びました。

計算論的神経科学のHuo教授である論文の上級著者である理論的神経科学および心理学部の議長のケン・ノーマン氏は話します。

「この研究は、驚きが脳と行動にどのように影響するかについてのモデルのテストと改良という点で理論的に重要であり、ポピュラーサイエンスの魅力でもあります。」

「NCAAトーナメントのようなスポーツイベントは、信じられないほど説得力があり、非常に定量化可能です。以前のゲームで何が起こったのかを考えると、結果がどれほど可能性があるかを瞬間ごとに評価できます。記憶、出来事の理解、感情的反応などの認知プロセスが現実の世界でどのように機能するかを研究しています。」

「ジェームズの論文は、このアプローチの可能性を解き放つ最初のものです。」

マーチマッドネスゲームの驚くべき瞬間（キーターンオーバー、ギリギリの3ポインター）、典型的な参加者は、前頭前野のような脳領域の高レベル領域での急速な瞳孔拡張と活動パターンの変化を記録します。

アントニー氏は話します。

「ニュアンスはたくさんある。 『サプライズはサプライズ、サプライズはサプライズ』とは違う。さまざまな種類の驚きは、さまざまな脳システムで観察されたさまざまな効果をもたらします。」

興味深い結果の1つは、高レベルの脳領域での活動パターンの変化は、どのチームが勝つ可能性が高いかについてのウォッチャーの現在の信念と矛盾する瞬間にのみ発生したことでした。

ノーマン氏は説明します。

「これは、これらの領域のパターンがゲームのストーリーを反映し、このストーリーの章はどのチームが勢いを持っているかによって定義されるという考えと一致します。」

研究者たちは、伝説的なバスケットボールの統計学者であるケン・ポメロイ氏の助けを借りて、「勝率グラフ」を作成しました。

これは、チームがいつでも勝つ可能性が最も高いトラッカーです。

スポーツのウェブサイトとスポーツアナウンサーは、長い間、勝率グラフを使用して、特定の売上高またはバスケットの予想される影響を定量化してきました。

アントニー氏は話します。

「科学者たちが気付いたのは、熱心なスポーツファンの頭の中にそのグラフの直感的なバージョンがあるということでした。人々が物事に反応する方法でこれを知ることができます。ここでは、このやや制限された設定（波乱に富んでいない、または全体的な結果に最小限の影響しか及ぼさない瞬間）で測定していますが、2人の友人がチャンピオンシップの試合を観戦していると想像します。大きな瞬間があると、ソファで友人と戦うほど興奮するかもしれません。」

ノーマン氏が付け加えます。

「人々は本当に頭の中に勝率グラフを持っている。勝率グラフがどちらかの方向にシフトすると、ゲームのその部分の記憶力が向上し、記憶力に加えて瞳孔反応にも影響を与えるようです。これらの間には興味深い関連性があります。」

歴史的に、驚きを研究している神経科学者は、特定の期待を構築し、それを違反するために非常に簡素化された実験を作成しました。

ノーマン氏は説明します。

「分野として、私たちは、これらの非常に単純化されたシナリオに基づいて、私たちが思いついた原則が実際の生活に適用されるかどうかを見たいと思っていました。課題は、現実の世界では、驚きが発生した瞬間や驚きの大きさを正確に特定するのが難しいことです。スポーツでは、現実の環境で驚きを正確に定量化できるため、これらのアイデアがあるかどうかを確認する絶好の機会が得られます。驚きについては、ラボの外で一般化してください。」