Developmentalhyper-adaptability of sensorimotor dynamics under rapid growth

Publicly Offered Research

Project Area	Hyper-adaptability for overcoming body-brain dysfunction: Integrated empirical and system theoretical approaches
Project/Area Number	20H05460
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Complex systems
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	金沢星慶東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (60744993)
Project Period (FY)	2020-11-19 – 2022-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000) Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords	超適応 / 発達 / 筋骨格 / シミュレーション / 新生児 / ダイナミクス / 運動 / 感覚 / 感覚運動発達 / 身体性 / 乳児
Outline of Research at the Start	ヒトは新生児から乳児の発達初期に、それ以降ではあり得ないほど急峻な身体発育や神経成熟が生じると同時に、学童期や成人期の運動制御や行動発現につながる感覚運動ダイナミクスを獲得していると考えられている。本研究では、発達初期の特有の自発運動、筋骨格身体の発達的変化、および、神経系に生じる学習則をモデル化することで、感覚-運動ダイナミクスや行動創発の発達的変容メカニズムの追及を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	発達初期の運動感覚経験に伴い自然発生する『脳-身体-環境の相互ダイナミクス』が認知/行動の発達に寄与するという概念が提唱されており，脳-身体-環境間を繋ぐ中間要素である『感覚入力』と『運動出力』が発達的行動変容の礎になる可能性が示唆されている．このような概念に注目されている一方で，脳-身体-環境間の相互ダイナミクスが急峻に変化する発達初期において，連続的に変化する感覚入力および運動出力をどのように利用し，その後の行動適応を可能としているかは具体的には検証されていない．本研究では，筋骨格身体に生じる急峻な発達的変化のモデル化を目指すとともに，身体発育を伴った感覚-運動ダイナミクスを介して創発される発達的行動変容のメカニズムを追究するため，実乳児の運動データを基に運動感覚構造の抽出し，時空間的なモジュールを発見したとともに，早産児や低出生体重児などを想定した筋活動低下や過緊張，関節角度制限を想定した自発運動シミュレーションを行い，感覚-運動情報構造への影響を検証するとともに柔軟身体モデルの開発を進めた．以上の開発及び実験を通して，発達初期の自発運動によってさまざまな感覚運動情報構造が生じること，それらが筋力や関節角度などのパラメータによって変容することを示し，今後の行動獲得モデルの追究に繋がる知見を得た．
Research Progress Status	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和3年度が最終年度であるため、記入しない。