2016 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Empathic system |
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| Project/Area Number |
25118009
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
駒井 章治 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (50420469)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 和司 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (10262552)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 行動解析 / コンピュータビジョン / 共感性 / 社会行動 / 神経回路解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
共感性の神経回路基盤の解明を目指し，一連の共感行動に関連した神経活動を同定する目的で，行動を小さなピースに分解し，同行動ピースと関連する神経活動の同定を試みている．初めに「共感行動」と一般に言われる一連の行動を小さなモーションに分解するために，コンピュータビジョンを用いた動物の特徴量抽出を自動的，客観的に行うことを試み，得られた数値データを統計学的にカテゴリー分けを行った．共感行動の中でも最もプリミティブである「情動伝染」を手はじめに分割を試みていたが，より多様な行動が含まれるオープンフィールドにおいて見られる，行動の解析を行うことで行動解析の一般化を行った．特徴量としてピクセル・ベースのCHLACを用い，オープンフィールド内における動物行動の分類を行ったが，この際，自閉症モデル動物との比較を行うことで，健常行動の理解につなげることを試みた．まずは通常ビデオカメラで得られるだけの情報を収集し，これを認知カテゴリ（歩行，餌を食べる，グルーミング等）として分類することから始めた．実際にはビデオレートで撮影したビデオデータをCHLACで解析を行ったので，10 msを一単位として行動解析を行い，これを二次カテゴリーにクラス分けすることで行った．こうすることにより一度小さな「手を動かす」などのモーションに分解し，その集合としての認知行動という行動のありようが可視化できるようになった．
深度センサーの導入も試みたが，マウスやラットといった四足動物の行動理解には，一般的なカメラを用いた特徴量抽出に於いても比較的多くの情報が得られることが明らかとなったため，今回は一般カメラを用いて行うこととした．
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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
共感性の神経回路基盤の解明を目指し，一連の共感行動に関連した神経活動を同定する目的で，行動を小さなピースに分解し，同行動ピースと関連する神経活動の同定を試みている．神経計測にあたり，まず出口である行動の客観的理解を着実に進めていること，これにあわせて光遺伝学に用いるウイルスベクタ等の分子ツールの確立を進めたこと，計測デバイスの開発を国際共同において進めていること，これらの点に於いて概ね順調に進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
高速ビデオカメラで得られる情報は非常に多いが，日常の行動の中で行動の分解能がどのあたりかの検討をつける目的で，得られたビデオ情報を様々な時空間解像度のフィルターを通し，これを用いて行動分析を行った結果，まずは通常ビデオカメラで得られるだけの情報を収集し，これを認知カテゴリ（歩行，餌を食べる，グルーミング等）として分類することから始めた．実際にはビデオレートで撮影したビデオデータをCHLACで解析を行ったので，10 msを一単位として行動解析を行い，これを二次カテゴリーにクラス分けすることで行った．こうすることにより一度小さな「手を動かす」などのモーションに分解し，その集合としての認知行動という行動のありようが可視化できるようになった．今後はこれらの手法を用いて，自閉症モデル動物の理解と共に，複数個体の際にみられる相互作用についても検討を行う予定である．
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