• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ロボット構成論による精神障害における多様な病態の統合的理解

研究課題

研究課題/領域番号 17K12754
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関国立情報学研究所 (2018-2019)
早稲田大学 (2017)

研究代表者

村田 真悟  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 助教 (80778168)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード計算論的精神医学 / 認知ロボティクス / 神経回路モデル / ニューラルネットワーク / 予測符号化
研究成果の概要

本研究課題は,精神障害における多様な症状を生み出す脳・神経メカニズムをロボット構成論によりシステムレベルで統合的に理解することを目指すものである.そのために,不確実性を考慮した予測誤差最小化が脳の神経回路における基本的な計算原理であるという仮説を提案し,その仮説を階層的な再帰型神経回路モデルで具現化し,ロボットに実装することで検証を行った.ロボットの行動学習実験の結果,不確実性推定の失調が予測誤差信号の減少・増加をもたらし,その結果として知覚や行動における異常が生じることがわかった.さらに,不確実性推定の失調は,階層間の機能的断裂や神経活動の均一化によってもたらされるということが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は,不確実性を考慮した予測誤差最小化が人間の認知や行動における柔軟性の実現に欠かせない基本的な計算原理であり,その失調によって精神障害における多様な症状が理解できるということを示した.これまでの精神障害を対象とした研究において,神経レベル,情報処理レベル,認知・行動レベル等,異なるレベルにおいて様々な知見・理論が提案されてきた.本成果は,神経科学・計算論・身体性認知科学といった観点を統合したロボット構成論的アプローチによって,これらの知見・理論の橋渡しをするものであり,精神障害の統合的理解に貢献することが期待される.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] ミニレビュー 不確実性の推定と自閉スペクトラム症-神経ロボティクス実験による症状シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      出井 勇人、村田 真悟、尾形 哲也、山下 祐一
    • 雑誌名

      精神医学

      巻: 62 号: 2 ページ: 219-229

    • DOI

      10.11477/mf.1405206009

    • ISSN
      0488-1281, 1882-126X
    • 年月日
      2020-02-15
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-scale Data Collection for Goal-directed Drawing Task with Self-report Psychiatric Symptom Questionnaires via Crowdsourcing2019

    • 著者名/発表者名
      Murata Shingo,Yanagida Hikaru,Katahira Kentaro,Suzuki Shinsuke,Ogata Tetsuya,Yamashita Yuichi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC 2019)

      巻: - ページ: 3839-3845

    • DOI

      10.1109/smc.2019.8914041

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Looking Back and Ahead: Adaptation and Planning by Gradient Descent2019

    • 著者名/発表者名
      Murata Shingo,Sawa Hiroki,Sugano Shigeki,Ogata Tetsuya
    • 雑誌名

      Proceedings of the Ninth Joint IEEE International Conference on Development and Learning and on Epigenetic Robotics (ICDL-EpiRob 2019)

      巻: - ページ: 151-156

    • DOI

      10.1109/devlrn.2019.8850693

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Neurorobotics Simulation of Autistic Behavior Induced by Unusual Sensory Precision2018

    • 著者名/発表者名
      Idei Hayato、Murata Shingo、Chen Yiwen、Yamashita Yuichi、Tani Jun、Ogata Tetsuya
    • 雑誌名

      Computational Psychiatry

      巻: 2 号: 0 ページ: 164-182

    • DOI

      10.1162/cpsy_a_00019

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mixing Actual and Predicted Sensory States based on Uncertainty Estimation for Flexible and Robust Robot Behavior2017

    • 著者名/発表者名
      S. Murata, W. Masuda, S. Tomioka, T. Ogata, and S. Sugano
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10613 ページ: 11-18

    • DOI

      10.1007/978-3-319-68600-4_2

    • ISBN
      9783319685991, 9783319686004
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 神経興奮性の変調による過学習と行動切り替えの困難さーRNNとロボットを用いた発達障害の知見の橋渡しー2019

    • 著者名/発表者名
      出井勇人,村田真悟,山下祐一,尾形哲也
    • 学会等名
      発達神経科学学会 第8回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Imitative Interactions between Typically Developed or Autistic Participants and a Robot with a Recurrent Neural Network2019

    • 著者名/発表者名
      Murata Shingo,Hirano Kai,Higashi Naoto,Kumagaya Shin-ichiro,Yamashita Yuichi,Ogata Tetsuya
    • 学会等名
      The Ninth Joint IEEE International Conference on Development and Learning and on Epigenetic Robotics (ICDL-EpiRob 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会20192019

    • 著者名/発表者名
      盧承彩,村田真悟,澤弘樹,尾形哲也,菅野重樹
    • 学会等名
      インタラクション生成に必要な情報の選択モデルー情報の不確実性に着目したモデルの検証ー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] RNNを備えたロボットと定型発達者/自閉スペクトラム症者の模倣インタラクションの解析2018

    • 著者名/発表者名
      村田真悟,平野加依,東直人,熊谷晋一郎,山下祐一,尾形哲也
    • 学会等名
      発達神経科学学会 第7回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 神経階層間の機能的断裂がもたらす感覚不確実性の推定異常―再帰型神経回路モデルを用いた精神疾患モデリング―2018

    • 著者名/発表者名
      宗近亮弥,出井勇人,村田真悟,山下祐一,尾形哲也
    • 学会等名
      発達神経科学学会 第7回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Altered Sense of Self Induced by Functional Disconnection in a Hierarchical Neural Network: A Neuro-Robotics Study2018

    • 著者名/発表者名
      Idei Hayato, Murata Shingo, Yamashita Yuichi, and Ogata Tetsuya
    • 学会等名
      International Consortium on Hallucination Research and Related Symptoms Kyoto Satellite Meeting (ICHR 2018 KYOTO)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RNNを備えたロボットと人間の模倣インタラクションの解析2017

    • 著者名/発表者名
      村田真悟,東直人,平野加依,山下祐一,菅野重樹,尾形哲也
    • 学会等名
      発達神経科学学会 第6回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ニューロンの興奮性の均一化による汎化と適応性の低下-人型ロボットを用いた精神障害モデリング-2017

    • 著者名/発表者名
      出井勇人,村田真悟,山下祐一,尾形哲也
    • 学会等名
      発達神経科学学会 第6回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Altered Behavioral Flexibility and Generalization Induced by Reduced Heterogeneity of Intrinsic Neuronal Excitability: A Neurorobotics Study2017

    • 著者名/発表者名
      H. Idei, S. Murata, Y. Yamashita, and T. Ogata
    • 学会等名
      WPA XVII World Congress of Psychiatry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduced Behavioral Flexibility by Aberrant Sensory Precision in Autism Spectrum Disorder: A Neurorobotics Experiment2017

    • 著者名/発表者名
      H. Idei, S. Murata, Y. Chen, Y. Yamashita, J. Tani, and T. Ogata
    • 学会等名
      The Seventh Joint IEEE International Conference on Development and Learning and on Epigenetic Robotics (ICDL-EpiRob 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi