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ヒト脳及び人工脳ネットワークにおける多感覚的な物体属性情報の表現

研究課題

研究課題/領域番号 17H01756
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 認知科学
研究機関生理学研究所

研究代表者

郷田 直一  生理学研究所, システム脳科学研究領域, 助教 (30373195)

研究分担者 蒲池 みゆき  工学院大学, 情報学部(情報工学部), 教授 (70395101)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード視覚 / 多感覚 / 質感 / 深層学習 / 視触覚 / VR / 物体認識 / fMRI / 物体
研究成果の概要

我々の脳は、物体や環境の非視覚的な性質を見るだけで容易に認識できる。この興味深い神経処理を理解するため、本研究では物体の非視覚的属性の心理的・神経的表現と深層畳込みニューラルネットワーク(DNN)から得られる画像特徴との対応関係を解析した。その結果、非視覚的属性の認識に有用ないくつかのDNN特徴を見出し、また、それらの特徴を利用して非視覚的印象を操作できる画像合成技術の開発を進めた。さらに、視覚的・非視覚的特徴を制御できる仮想現実環境を構築し、その環境下で新たな視覚・体性感覚間相互作用を明らかにした。これらの技術は、脳の多感覚性を理解するための重要な貢献となるものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、未だ解明されていない脳の情報処理を理解するために、現在成功を収めている深層畳込みニューラルネットワーク(DNN)を利用する試みである。脳神経科学研究だけでなくDNNの研究開発においても、複数の感覚(視覚や触覚など)情報を統合的に扱うアプローチはまだこれからのテーマであり、本研究で得られた知見や技術は、これら両分野の研究の進展に貢献することが期待される。

報告書

(6件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Structure and function of neural circuit related to gloss perception in the macaque inferior temporal cortex: a case report2021

    • 著者名/発表者名
      Komatsu Hidehiko、Nishio Akiko、Ichinohe Noritaka、Goda Naokazu
    • 雑誌名

      Brain Structure and Function

      巻: 226 号: 9 ページ: 3023-3030

    • DOI

      10.1007/s00429-021-02324-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] VR環境下での風の強さ知覚における視触覚統合2021

    • 著者名/発表者名
      西牧 侑哉、郷田 直一、蒲池 みゆき
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 26 号: 1 ページ: 14-21

    • DOI

      10.18974/tvrsj.26.1_14

    • NAID

      130008014101

    • ISSN
      1344-011X, 2423-9593
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dependence of behavioral performance on material category in an object grasping task with monkeys2018

    • 著者名/発表者名
      Yokoi Isao、Tachibana Atsumichi、Minamimoto Takafumi、Goda Naokazu、Komatsu Hidehiko
    • 雑誌名

      Journal of Neurophysiology

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 553-563

    • DOI

      10.1152/jn.00748.2017

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural Mechanisms of Material Perception: Quest on Shitsukan2018

    • 著者名/発表者名
      Komatsu Hidehiko、Goda Naokazu
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 392 ページ: 329-347

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2018.09.001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 質感認知の神経基盤を探る2018

    • 著者名/発表者名
      郷田直一
    • 雑誌名

      日本画像学会誌

      巻: 57 号: 2 ページ: 197-206

    • DOI

      10.11370/isj.57.197

    • NAID

      130006700896

    • ISSN
      1344-4425, 1880-4675
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水中での移動感覚再現に向けたロコモーションインタフェースの検討2022

    • 著者名/発表者名
      川俣 昂平, 蒲池みゆき
    • 学会等名
      第27回バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Effects of skin and water conditions on water surface perception2021

    • 著者名/発表者名
      Kawamata Kohei, Kamachi G Miyuki
    • 学会等名
      The ISAT-20 (The 20th International Symposium on Advanced Technology)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visual and Tactile Perception of the Wind in the Virtual Reality environment2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimaki Y, Goda N, Kamachi MG
    • 学会等名
      The 15th Asia-Pacific Conference on Vision
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳が作り出す「ものの質感」のイメージング2018

    • 著者名/発表者名
      郷田 直一
    • 学会等名
      第71回日本画像学会イメージングカフェ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 物体の材質を表現する視覚特徴: CNNを用いた解析2017

    • 著者名/発表者名
      郷田直一 小松英彦
    • 学会等名
      第40回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 光沢や艶,質感を感じる脳のメカニズムについて2017

    • 著者名/発表者名
      郷田直一
    • 学会等名
      技術情報協会セミナー No.707203
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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