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2017 Fiscal Year Annual Research Report

ヒトの個性を司る知覚・認知脳機能の定量理解

Research Project

Project/Area Number 15H05311
Research InstitutionNational Institute of Information and Communications Technology

Principal Investigator

西本 伸志  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報通信融合研究室, 主任研究員 (00713455)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords認知空間 / 意味空間 / 脳情報デコーディング / 個性 / fMRI
Outline of Annual Research Achievements

多様な知覚・認知脳機能の定量的な理解を目指し、昨年度に引き続き視聴覚刺激や各種認知タスク条件下における脳神経活動計測実験(ヒトfMRI記録)を行った。なお実験にあたってはその内容について説明の上で書面による参加の事前同意を得た被験者を対象とした。また得られたデータは匿名化して保管する等、個人情報とプライバシー保護を遵守した。記録と刺激・タスク条件に関するアノテーションを用いた多変量解析を行うことで、脳活動予測モデルを構築した。これにより、個別の脳に関する意味空間および認知空間の定量と可視化、その皮質・皮質下における機能的寄与分布の同定、およびデコーディング技術の開発を行った。これらにより、ヒトの主観的な体験内容を約1万語の単語の形で解読する脳情報デコーディング技術の開発等に成功した。更に映像知覚の個人差とデコーディング結果の個人差に有意な相関があることを解明した。またこれらの脳機能面から定量された個人差とアンケート等で得られた個人特性の関連性を定量した。
上記の研究およびこれまでの関連成果によって、当該年度は査読付き原著論文2本(Nishida and Nishimoto 2017, NeuroImage, in press; Ikezoe et al., 2018 NeuroImage, in press)、解説論文2本(西本 2018 情報処理; 西田&西本 2017 人工知能)、また各種招待講演(英国ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン、中国神経科学大会(天津)における国際招待講演を含む)等の成果を得た。また得られた成果は朝日新聞、マイナビニュース、米国Digital Trends、韓国EBS等の国内外のマスメディアでも取り上げられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

実験・解析ともにおおむね予定通り進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

最終年度である2018年度はこれまでに得られた実験・解析結果をとりまとめ、学会発表および論文発表を行う。

  • Research Products

    (34 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 17 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Mapping stimulus feature selectivity in macaque V1 by two-photon Ca2+ imaging: Encoding-model analysis of fluorescence responses to natural movies2018

    • Author(s)
      Ikezoe K, Amano M, Nishimoto S, Fujita I
    • Journal Title

      NeuroImage (印刷中)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2018.01.009

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 脳情報を読み解く2018

    • Author(s)
      西本伸志
    • Journal Title

      情報処理

      Volume: 59 Pages: 48-53

  • [Journal Article] Decoding naturalistic experiences from human brain activity via distributed representations of words2017

    • Author(s)
      Nishida S, Nishimoto S
    • Journal Title

      NeuroImage (印刷中)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.neuroimage.2017.08.017

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 意味認知と脳内情報表現2017

    • Author(s)
      西田知史, 西本伸志
    • Journal Title

      人工知能

      Volume: 32 Pages: 857-862

  • [Presentation] 脳が見る世界:脳内情報表現の定量と解読2018

    • Author(s)
      西本伸志
    • Organizer
      FBSセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 脳情報通信技術が拓く新たなビジネスと未来社会2018

    • Author(s)
      西本伸志, 矢野亮
    • Organizer
      NTT DATA Innovation Conference 2018
    • Invited
  • [Presentation] 脳が見る世界:脳内情報表現と双生児研究2018

    • Author(s)
      西本伸志
    • Organizer
      日本双生児研究学会 第32回学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] 脳神経科学と人工知能の接点:基礎から社会応用まで2018

    • Author(s)
      西本伸志
    • Organizer
      2017年度応用脳科学アカデミー
    • Invited
  • [Presentation] BMI: technology, bottleneck, and outlook2018

    • Author(s)
      Nishimoto S
    • Organizer
      SMBC NIKKO - Japan Series EXECUTIVE CONFERENCE TOKYO 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 脳情報を読み解く2018

    • Author(s)
      西本伸志
    • Organizer
      次世代人工知能シンポジウム2018
    • Invited
  • [Presentation] An encoding model reveals spatiotemporal specificity of eye-related effects during natural vision2018

    • Author(s)
      Yamaguchi H, Nishida, S, Nishimoto S
    • Organizer
      Cosyne 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Linking neuroscience and machine learning via latent features of natural stimuli2017

    • Author(s)
      Nishimoto S
    • Organizer
      Gatsby-Kakenhi Joint Workshop on AI and Neuroscience
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] スパースコーディングを用いた脳活動の意味表象推定に関する精度向上への取り組み2017

    • Author(s)
      川瀬千晶, 小林一郎, 西本伸志, 西田知史, 麻生英樹
    • Organizer
      第31回人工知能学会全国大会
  • [Presentation] 深層学習による画像刺激時のfMRI脳活動データからの文生成2017

    • Author(s)
      松尾映里, 小林一郎, 西本伸志, 西田知史, 麻生英樹
    • Organizer
      第31回人工知能学会全国大会
  • [Presentation] 大脳皮質における予測符号化を模倣した動画像予測モデルと脳活動の相関に関する考察2017

    • Author(s)
      藤山千紘, 小林一郎, 西本伸志, 西田知史, 麻生英樹
    • Organizer
      第31回人工知能学会全国大会
  • [Presentation] Deciphering brain activity under natural vision2017

    • Author(s)
      Nishimoto S
    • Organizer
      ISSA Summer School 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 自然知覚を司るヒト脳内情報表現の定量と解読2017

    • Author(s)
      西本伸志
    • Organizer
      新学術領域「適応回路シフト」第4回研究戦略ワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] ヒト脳内情報表現の定量理解2017

    • Author(s)
      西本伸志
    • Organizer
      第22回大阪大学数理・データ科学セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Connecting natural experiences and the brain2017

    • Author(s)
      Nishimoto S
    • Organizer
      RIKEN BSI Summer Program 2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reverse inference from the perspective of quantitative modeling approaches2017

    • Author(s)
      Nishimoto S
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会シンポジウム
  • [Presentation] Functional architecture for image statistics in macaque V42017

    • Author(s)
      Hatanaka G, Ikezoe K, Takeuchi RF, Inakgaki M, Nishimoto S, Fujita I
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Presentation] Relationship of tuning strength and local tuning diversity of neurons in primate V1 and V42017

    • Author(s)
      Takeuchi RF, Ikezoe K, Nishimoto S, Fujita I
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Presentation] Genetic contributions to the representation of natural audiovisual experiences in the human brain2017

    • Author(s)
      Nishida S, Toyoda S, Honda C, Watanabe M, Twin Research Group Osaka, Nishimoto S
    • Organizer
      第40回日本神経科学大会
  • [Presentation] Voxelwise modeling for human cortical representations of impression during natural visual experiences2017

    • Author(s)
      西田知史, 西本伸志
    • Organizer
      第1回ヒト脳イメージング研究会
  • [Presentation] Modeling and decoding brain activity evoked during natural audiovisual experiences2017

    • Author(s)
      Nishimoto S
    • Organizer
      Yamada Symposium 2017 Neuroimaging of Natural Behaviors
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ヒト脳内における自然視聴覚情報表現への遺伝的寄与2017

    • Author(s)
      豊田峻輔, 西田知史, 本多智佳, 渡邉幹夫, 大阪ツインリサーチグループ, 西本伸志
    • Organizer
      第64回中部日本生理学会
  • [Presentation] Semantic representation in the cerebral cortex with sparse coding2017

    • Author(s)
      Kawase C, Kobayashi I, Nishimoto S, Nishida S, Asoh H
    • Organizer
      IEEE SMC 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Deciphering brain activity during natural vision2017

    • Author(s)
      Nishimoto S
    • Organizer
      The 12th Biennial Conference of Chinese Neuroscience Society
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 脳から見た世界:脳内情報表現の定量理解2017

    • Author(s)
      西本伸志
    • Organizer
      大阪大学基礎工学部生物工学科設立50周年記念シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 自然な知覚を支えるヒト脳内情報表現の定量モデル化と解読2017

    • Author(s)
      西本伸志
    • Organizer
      お茶の水女子大学特別講義
    • Invited
  • [Presentation] 脳が見る世界:脳内情報の計測と解読2017

    • Author(s)
      西本伸志
    • Organizer
      関西医科大学「生命科学のための物理学」特別講義
    • Invited
  • [Presentation] Describing Semantic Representations of Brain Activity Evoked by Visual Stimuli2017

    • Author(s)
      Matsuo E, Kobayashi I, Nishimoto S, Nishida S, Asoh H
    • Organizer
      NIPS 2017 Workshop on Visually-Grounded Interaction and Language
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒト脳活動のデコーディング:自然視知覚の脳内情報表現2017

    • Author(s)
      西本伸志
    • Organizer
      次世代脳プロジェクト・冬のシンポジウム
    • Invited
  • [Remarks] Natural Movie V1 Calcium Imaging Data Samples

    • URL

      https://visiome.neuroinf.jp/modules/xoonips/detail.php?item_id=7281

URL: 

Published: 2018-12-17  

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