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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Understanding the neural basis of empathetic behaviors

Planned Research

Project AreaEmpathic system
Project/Area Number 25118009
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

駒井 章治  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (50420469)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池田 和司  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (10262552)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
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
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た.「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た際には,本研究課題により開発したシステムにより発信個体と受信個体のそれぞれの行動が影響し合う様が観察できた.
更に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試みた.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,共感性などの社会行動が診断基準の一つとされる自閉症のモデル動物と行動比較を行うことで,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,3フレーム(約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.

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] KMITL(タイ)

    • Country Name
      THAILAND
    • Counterpart Institution
      KMITL
  • [Journal Article] Auditory-induced response in the primary sensory cortex of rodents2018

    • Author(s)
      Maruyama Atsuko T.、Komai Shoji
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Pages: e0209266

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0209266

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Biodiversity, drug discovery, and the future of global health: Introducing the biodiversity to biomedicine consortium, a call to action2017

    • Author(s)
      Neergheen-Bhujun Vidushi、Awan Almas Taj、Baran Yusuf、Bunnefeld Nils、Chan Kit、dela Cruz Thomas Edison、Egamberdieva Dilfuza、Elsasser Simon、Johnson Mari-Vaughn V.、Komai Shoji、Konevega Andrey L.、Malone John H.、Mason Paul、Nguon Rothsophal、Piper Ross、Shrestha Uttam Babu、Pesic Milica、Kagansky Alexander
    • Journal Title

      Journal of Global Health

      Volume: 7 Pages: 1-5

    • DOI

      10.7189/jogh.07.020304

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Building Bridges through Science2017

    • Author(s)
      Lissek Thomas et al
    • Journal Title

      Neuron

      Volume: 96 Pages: 730~735

    • DOI

      10.1016/j.neuron.2017.09.028

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sex differences in avoidance behavior after perceiving potential risk in mice2017

    • Author(s)
      Yokota Sayaka、Suzuki Yusuke、Hamami Keigo、Harada Akiko、Komai Shoji
    • Journal Title

      Behavioral and Brain Functions

      Volume: 13 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1186/s12993-017-0126-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Computer based automatic identification of abnormal locomotion activity in ASD model mice.2019

    • Author(s)
      Shoji Komai
    • Organizer
      3rd International Conference for Women in science, Cairo, Egypt
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Motion feature-based automatic identification of abnormal locomotion activity of ASD mice.2017

    • Author(s)
      Mohammad Shyful Islam, Satoshi Morimoto and Shoji Komai
    • Organizer
      Society for Neuroscience, 47th Annual Meeting, Washington DC, USA
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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