Systematic understanding and realization of hyper-adaptive phenomena focusing on cognition and emotion

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Hyper-adaptability for overcoming body-brain dysfunction: Integrated empirical and system theoretical approaches
• Project/Area Number: 19H05729
• 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: Asama Hajime 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50184156)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井澤 淳 筑波大学, システム情報系, 准教授 (20582349) ; 温 文 立教大学, 現代心理学部, 准教授 (50646601) ; 安 ち 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70747873)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2024-03-31
• Keywords: 身体意識 / 認知 / 情動 / 数理モデル / リハビリテーション / 超適応 / 脳損傷 / 運動学習

Outline of Final Research Achievements

This research project involves developing a mathematical model for the reorganization of behavioral execution rules in emotional and bodily cognition, based on motor measurements of stroke hemiplegia patients in a rehabilitation setting. The goal is to develop effective rehabilitation intervention methods based on this mathematical model. So far, the project has achieved the following: (1) Establishment of models for emotion and bodily cognition in rehabilitation and proposal of rehabilitation methods through bodily cognition transformation; (2) Development of brain decoding technology for emotion and bodily cognition in collaboration with A03 Imamizu's group, and (3) Development of a robotic intervention neuroscience platform for experimental animals (rodents) to computationally and neurophysiologically elucidate the mechanisms of functional recovery through rehabilitation.

Free Research Field

ロボティクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究項目では身体認知・情動が超適応の獲得過程に与える影響を解明し、身体制御の変化を定量的に予測可能な数理モデルを構築し、検証してきた。さらに、数理モデルに基づいて身体認知・情動を介して、超適応機能を促すモデルベースドリハビリテーション手法の提案と検証を行ってきた。本研究から得られた成果は、脳卒中などの疾患による身体運動障害から回復させるため、身体認知・情動に着目したリハビリテーション手法の提案に、重要な知見を提供した。また、身体意識を中心とした超適応現象のモデル化は、身体運動プログラムの再構築と回復をモデルベースで予測、介入することに繋がる。