物体カテゴリー境界付近の分類の脳内メカニズムの解明
| Project/Area Number |
22K12189
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61040:Soft computing-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
松本 有央 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究グループ長 (00392663)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菅生 康子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究グループ長 (40357257)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 脳 / カテゴリー分類 / ニューロン / モデル |
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| Outline of Research at the Start |
人間のカテゴリー分類機能は、生活する上で非常に重要な機能である。しかしながらその脳内メカニズムはまだ分かっていない。申請者は「TE野のニューロン活動が複数の選択性をもち、レザバーネットワークによって、カテゴリー境界の情報処理がおこなわれている」と仮説を提唱する。その仮説を検証するために、TE野とTEO野に複数の電極アレイを埋め込み、ニューロン活動を同時記録する。記録したニューロンデータを基に、レザバーネットワークを構築し、深層ニューラルネットワークと組み合わせたモデルを構築する。モデルの挙動とニューロン活動を比較することで、カテゴリー境界付近の分類メカニズムを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、サルの脳のTE野内におけるカテゴリーの境界付近の情報処理過程を明らかにすることである。本研究では、TEO野とTE野内に複数の電極アレイを埋め込み、カテゴリー境界があいまいなモーフィング画像を用いて、ニューロン活動を記録する。これらのニューロン活動を基に、レザバーネットワークを構成し、深層ニューラルネットと組み合わせてモデルを構成する。モデルの挙動とニューロン活動を比較することで、カテゴリー境界付近での分類情報の処理過程を解明することができる。本研究では、モーフィング画像をサルに呈示したときニューロン活動を記録し、レザバーネットワークによるモデル化を実施する。そのために、以下の3つの課題に取り組む。令和4年度から課題1を実施し、令和5年度と6年度には課題2と3を実施する。
[課題1] ニューロン活動の記録: TE野とその前段階であるTEO野に電極アレイを埋め込んだサルが、呈示された画像がイヌかネコかによってサルの行動を変えるタスクを実行中に、ニューロン活動を記録する。研究分担者の菅生康子博士と共同でおこなう。
[課題2] ニューロン活動に基づいたレザバーネットワークの構成: 課題1により記録したニューロン活動を基に、レザバーネットワークを構成する。
[課題3] カテゴリー境界分類の神経回路モデルの構成: 課題2のレザバーネットワークと深層ネットワークを組み合わせることで、モーフィング画像に対するカテゴリー分類の神経回路モデルを構成する。
本年度は、課題１について研究を実施し、TE野ではカテゴリー学習に従い、ニューロン集団活動が変化するのに対し、TEO野では変化しないことが分かり、国際学会において発表を行った。
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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
課題１について順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は研究計画に従い、課題１に引き続き課題２に取り組む。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
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[Presentation] Neural and behavioral correlates of discriminating facial expressions with different skin textures in macaque monkeys2023
Author(s)
林 和子, 松本 有央, 松田 圭司, 三浦 健一郎, 山根 茂, Eldridge MA, Saunders RC, Richmond BJ, 永井裕司, 宮川尚久, 南本敬史, 岡田真人, 河野 憲二, 菅生 康子
Organizer
日本生理学会 第100回記念大会
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