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A new framework for perceptual and cognitive processing through active multisensory integration

Research Project

Project/Area Number 20K20423
Project/Area Number (Other) 19H05493 (2019)
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)

Allocation TypeMulti-year Fund (2020)
Single-year Grants (2019)
Review Section Medium-sized Section 10:Psychology and related fields
Research InstitutionOtemon Gakuin University

Principal Investigator

INUI Toshio  追手門学院大学, 名誉教授 (30107015)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小川 健二  北海道大学, 文学研究院, 准教授 (50586021)
笹岡 貴史  広島大学, 脳・こころ・感性科学研究センター, 准教授 (60367456)
朝倉 暢彦  大阪大学, 数理・データ科学教育研究センター, 特任准教授(常勤) (70308584)
Project Period (FY) 2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥25,220,000 (Direct Cost: ¥19,400,000、Indirect Cost: ¥5,820,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
Fiscal Year 2019: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000)
Keywords外受容感覚 / 内受容感覚 / 異種感覚情報の統合 / コミュニケーション機能 / 自由エネルギー原理
Outline of Research at the Start

本研究プロジェクトでは、外受容感覚、自己受容感覚、内受容感覚(内臓感覚で自己の内部状態の情報)、全ての感覚の統合を扱う新しい理論的枠組みの構築を目指す。さらに内受容感覚に着目し、以下の2つの処理過程のメカニズムを実験的に解明し、Karl Fristonの「自由エネルギー原理」を基礎とした新しい枠組みの構築を目指す。
①外受容・自己受容・内受容感覚の統合過程
②外受容感覚と内受容感覚の統合過程
最終年度は前年度までの実験データに基づき、自由エネルギー原理に基づく、より一般的な多感覚統合過程の原理を構築する。

Outline of Final Research Achievements

We clarified various characteristics of the integration process of interoceptive, exteroceptive and proprioceptive sensations through behavioral experiments, questionnaire surveys, brain activity measurements (using fMRI), and physiological measurements, such as electromyography and electrocardiography. The new free energy principle (FEP) framework successfully explained the integration mechanism of multisensory information. The same framework explained the individual differences and properties of certain disease systems.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では内受容感覚と外受容感覚、自己受容感覚の多感覚統合過程を合理的に説明できることを明らかにした。これはこれまでにない、全く新しい枠組みであり、内受容感覚を含む多感覚情報の統合メカニズムによって、個人差や様々な疾患系についてもうまく捉えることができることがわかった。本プロジェクトの成果は、基礎心理学の分野のみならず、AIやロボティクス、バーチャルリアリティなどの工学分野、発達障害等を対象とした臨床医学や特別支援教育、さらには言語、非言語コミュニケーション理論などに貢献できると考える。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Open Access: 5 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 特集 意識 Ⅲ.理論的アプローチ 自由エネルギー原理-内受容感覚に基づく意識の神経基盤2022

    • Author(s)
      乾 敏郎
    • Journal Title

      生体の科学

      Volume: 73 Issue: 1 Pages: 70-74

    • DOI

      10.11477/mf.2425201468

    • ISSN
      0370-9531, 1883-5503
    • Year and Date
      2022-02-15
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] 遅延聴覚フィードバック順応のカルマンフィルターモデル2022

    • Author(s)
      朝倉暢彦・笹岡貴史・小川健二・乾敏郎
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 121 Pages: 133-137

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] Interoceptive sensitivity modulates heart rate and insula activity when listening to music2021

    • Author(s)
      Maekawa Toru、Sasaoka Takafumi、Inui Toshio、Yamawaki Shigeto
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 2021.12.05.471331

    • DOI

      10.1101/2021.12.05.471331

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Disrupted interoception by auditory distractor: Difficulty inferring the internal bodily states?2021

    • Author(s)
      Haruki Yusuke、Ogawa Kenji
    • Journal Title

      PsyArXiv

      Volume: -

    • DOI

      10.31234/osf.io/2t754

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      2021 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] [招待講演]知覚・行動・コミュニケーションの計算理論 ~ 自由エネルギー原理とは何か ~2021

    • Author(s)
      乾 敏郎
    • Journal Title

      映像情報メディア学会技術報告

      Volume: 45 Pages: 25-30

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  • [Journal Article] ベイズ推論を超えた先のシンプルさ―脳のネットワークの統一理論・自由エネルギー原理―2021

    • Author(s)
      乾 敏郎
    • Journal Title

      科学

      Volume: 91 Pages: 346-348

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  • [Journal Article] Role of anatomical insular subdivisions in interoception: Interoceptive attention and accuracy have dissociable substrates2021

    • Author(s)
      Haruki Yusuke、Ogawa Kenji
    • Journal Title

      European Journal of Neuroscience

      Volume: 53 Issue: 8 Pages: 15157-15157

    • DOI

      10.1111/ejn.15157

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] データ科学的手法によるヒト認知機能の統計モデリング2021

    • Author(s)
      朝倉 暢彦
    • Journal Title

      生産と技術

      Volume: 73 Pages: 22-26

    • NAID

      40022458189

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      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Assessing sensorimotor integration in adults who stutter by a behavioral task using perceptual adaptation of frequency-altered auditory feedback2020

    • Author(s)
      Iimura Daichi、Asakura Nobuhiko、Sasaoka Takafumi、Inui Toshio
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: 41 Issue: 5 Pages: 780-783

    • DOI

      10.1250/ast.41.780

    • NAID

      130007895036

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Abnormal Sensorimotor Integration in Adults Who Stutter: A Behavioral Study by Adaptation of Delayed Auditory Feedback2019

    • Author(s)
      Iimura Daichi、Asakura Nobuhiko、Sasaoka Takafumi、Inui Toshio
    • Journal Title

      Frontiers in Psychology

      Volume: 10 Pages: 2440-2440

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2019.02440

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 内受容感覚の個人差が表情変化の予測の正確さにおよぼす影響2021

    • Author(s)
      前川亮,笹岡貴史,乾敏郎
    • Organizer
      日本心理学会第85回大会
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  • [Presentation] Viscerotopy in the anterior insula? Multivoxel pattern analysis study for explicit interoception2021

    • Author(s)
      晴木祐助, 小川健二
    • Organizer
      第5回ヒト脳イメージング研究会
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  • [Presentation] 内受容感覚の個人差と音楽聴取時の心拍変動の関係2020

    • Author(s)
      前川亮, 笹岡貴史, 乾敏郎
    • Organizer
      日本心理学会第84回大会
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  • [Presentation] 心-身-脳の関係を探る:内受容感覚の神経基盤にかかわる基礎的検討2020

    • Author(s)
      晴木祐助, 小川健二
    • Organizer
      北海道大学第6回部局横断シンポジウム
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  • [Book] 自由エネルギー原理入門:知覚・行動・コミュニケーションの計算理論2021

    • Author(s)
      乾 敏郎、阪口 豊
    • Total Pages
      162
    • Publisher
      岩波書店
    • ISBN
      4000054732
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  • [Book] 脳の大統一理論2020

    • Author(s)
      乾 敏郎、阪口 豊
    • Total Pages
      150
    • Publisher
      岩波書店
    • ISBN
      9784000296991
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  • [Remarks] 乾 敏郎 (2021) 視覚順逆変換モデル. 脳科学辞典.

    • URL

      https://bsd.neuroinf.jp/wiki/%E8%A6%96%E8%A6%9A%E7%B3%BB%E3%81%AE%E9%A0%86%E9%80%86%E5%A4%89%E6%8F%9B%E3%83%A2%E3%83%87%E3%83%AB

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Published: 2019-07-04   Modified: 2024-03-26  

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