| Project/Area Number |
21H05053
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Broad Section J
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長井 志江 東京大学, ニューロインテリジェンス国際研究機構, 特任教授 (30571632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
熊谷 晋一郎 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (00574659)
和田 真 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 脳機能系障害研究部, 研究室長 (20407331)
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| Project Period (FY) |
2021-07-05 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2025)
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| Budget Amount *help |
¥189,150,000 (Direct Cost: ¥145,500,000、Indirect Cost: ¥43,650,000)
Fiscal Year 2025: ¥34,060,000 (Direct Cost: ¥26,200,000、Indirect Cost: ¥7,860,000)
Fiscal Year 2024: ¥35,880,000 (Direct Cost: ¥27,600,000、Indirect Cost: ¥8,280,000)
Fiscal Year 2023: ¥40,040,000 (Direct Cost: ¥30,800,000、Indirect Cost: ¥9,240,000)
Fiscal Year 2022: ¥35,880,000 (Direct Cost: ¥27,600,000、Indirect Cost: ¥8,280,000)
Fiscal Year 2021: ¥43,290,000 (Direct Cost: ¥33,300,000、Indirect Cost: ¥9,990,000)
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| Keywords | 予測符号化 / 自己認知 / 発達障害 / 認知発達ロボティクス / 計算論的神経科学 / 発達障害当事者研究 / 認知神経科学 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，認知発達ロボティクス・認知神経科学・発達障害当事者研究を融合することで，認知機能における個人の多様性の発生機序をシステム的に理解し，発達障害者の自己認知を支援することを目的とする．脳の一般原理である予測符号化理論に着目し，予測精度や階層性，時定数などの変動が，定型発達者と発達障害者の個性を連続的なスペクトラムとして表現することを検証する．本研究の成果により，すべての人の個性を正しく理解し，個性を生かす社会の実現に貢献する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，認知機能の多様性の発生機序の理解に向けて，認知発達ロボティクス・認知神経科学・発達障害当事者研究を融合した超学際研究を推進してきた．5つの研究課題について，2023-2024年度は以下の成果を挙げた．
(1)仮説議論と課題検証：昨年度に引き続き，認知個性の発生機序に関する仮説を検討した．予測符号化処理の変調が，自己認知や多感覚統合に与える影響を議論した（長井, 2023）．
(2)発達障害当事者研究：ASDを対象にした実験で，知覚に対する事前予測分布の影響が小さいことを見出した（Tsujita et al., 2025）．内受容感覚に関する当事者研究を通じて，ASDの表現型を咽頭弓に由来する脳神経に関連づける仮説を立てた（Ayaya, 2024）．また，計算論的精神医学と協働して予測符号化についての解説動画を製作・公開した．
(3)認知神経科学研究：定型発達者とASD者を対象に，視覚探索・音源定位・感情認知に関する認知神経科学実験を実施した．触覚のベイズ推定について調査し，ADHDの併発がないASD者では感覚経験の影響を受けにくいことを見出した．聴覚の主観的体験と苦痛度低減を予測するモデルを開発した（Ichikawa et al., 2025）．
(4)認知発達ロボティクス研究：予測符号化に基づく神経回路モデルを用いて，多感覚信号の統合が自他認知（Aktas et al., 2024）や，内受容感覚系のホメオスタシス制御から，外受容・固有感覚系の目標志向行動を創発することを明らかにした（Yoshida et al., 2024）．ASD者の特異な発話リズムに対して，定型発達者の発話が協応することを見出した（Daikoku et al., 2023）．
(5)介入実験と発達障害者支援：当事者の困難の見える化が，発達障害へのスティグマを低減することを明らかにした（Tsujita et al., 2023）．事業所を対象にした調査で，リーダーの自己理解が職場の心理的安全性とスティグマの低減につながることを見いだした（辻田ほか, 2024）．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では，認知機能の多様性の発生機序として予測符号化理論に基づく仮説を提案し，認知発達ロボティクス・認知神経科学・発達障害当事者研究を有機的に融合した構成的・解析的アプローチから，仮説の検証と発達障害者支援を行ってきた．
(1)仮説議論と課題検証では，初期仮説として注目した予測符号化における予測精度や階層性，時定数などの変動に加えて，多感覚統合や内受容感覚の動態が重要であることを指摘し，多様性の包括的理解に向けた新たな指針を提案した．(2)発達障害当事者研究では，予測符号化理論に関するアニメーション教材を作製し，仮説駆動型当事者研究に活用，その成果を「咽頭弓仮説」として発表した．この仮説を検証すべく，胃のリズム信号を胃電図で計測し，その信号と視知覚がどのように相互作用しているのかをASD者と定型発達者で比較する実験を設計中である．(3)認知神経科学研究では，仮説にもとづいて心理物理実験を設計し，予測／推定の障害に関する検証を試みた．複数の課題について成果が得られ，学会発表を行った．さらに聴覚過敏の予測と緩和モデルに関する成果について論文発表した． (4)認知発達ロボティクス研究では，予測符号化に基づく神経回路モデルを用いて，多様性の発生機序を構成的に検証してきた．さまざまな認知機能・動態レベルを対象に実験を行い，多感覚信号の統合や内受容感覚の動態が重要であることを見出した． (5)介入実験と発達障害者支援では，密なグループ間連携のもとアジャイル開発したVRを用いて心理物理実験を行い，ASD者と定型発達者の予測符号化処理の違いについて探求した．さらに，当事者の困難の見える化が，支援において重要であることを明らかにした．
以上のように，全ての課題において順調に成果を挙げている．グループ間の共著論文も多数出版し，超学際研究プロジェクトとしての意義も十分に示している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は各研究課題を深化・発展させることで，多様性の発生機序の包括的理解とそれに基づく発達障害者支援を実現する．また，最終年度として成果の取りまとめを行う．
(1)仮説議論と課題検証：(2)-(5)の成果を取りまとめることで，認知個性の発生機序に関する仮説を実証する．予測符号化処理の変調が，自己認知や多感覚統合にどのように影響するのかを議論する．これらの成果を国内外のワークショップや展望論文として発表する．
(2)発達障害当事者研究：ASD者の内受容・外受容感覚の非定型性に関して，これまで研究されてこなかった胃のリズムに着目する．定型発達者の胃のリズム信号を胃電図で計測し，その信号と視知覚相互作用を明らかにする．ASD者と定型発達者を比較し，内受容・外受容感覚の予測符号化処理の違いを検討する．
(3)認知神経科学研究：定型発達者とASD者を対象に，視覚・聴覚・触覚・感情認知等を対象とした認知科学的実験を実施し，感覚の予測/推定に関する仮説検証や認知の特徴抽出を試みる．特に，ASD者におけるADHD併発の影響を明らかにする．さらに，感覚経験の再現や過敏緩和の予測モデルの検証を行い，発達障害者支援への応用を試みる．
(4) 認知発達ロボティクス研究：引き続き，予測測符号化理論に基づいて駆動する神経回路モデルを用いて，多様性の発生機序を構成的に解明する．予測精度や階層性などのモデルパラメータの変動が，自己認知や多感覚統合にどのように影響するのかを検証する．また，循環器系・呼吸器系・自律神経系を統合した数値シミュレーションを開発し，内受容感覚の動態理解を試みる．
(5)介入実験と発達障害者支援：定型発達者とASD者から得られた道具操作に関するVR実験の成果を取りまとめて発表する．さらに，心拍など内受容感覚の投影が，身体知覚や道具操作に与える影響を明らかにし，介入研究の可能性を検討する．
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| Assessment Rating |
Interim Assessment Comments (Rating)
A: In light of the aim of introducing the research area into the research categories, the expected progress has been made in research.
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