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脳情報デコーディングによる主観的時間の解読

研究課題

研究課題/領域番号 17K20006
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 人間情報学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構 (2019-2020)
大阪大学 (2017-2018)

研究代表者

林 正道  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, 研究員 (50746469)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード時間知覚 / 機能的MRI / 頭頂葉 / 認知神経科学
研究成果の概要

本研究では、右下頭頂小葉(rIPL)と呼ばれる脳領域が、特定の時間長の刺激に選択的に応答することを示した研究代表者の研究をベースとして、脳情報デコーディングの技術を利用して脳活動からヒトの時間経験を解読することを目的として研究を行った。その成果として、rIPLを含む複数の脳領域の脳活動パターンから時間長の情報を解読することに成功した。さらにrIPLの活動が実験参加者の時間長推定能力や、主観的時間のバイアスを反映することを発見した。また、補足運動野においては前方が短い時間長、後方が長い時間長に対して選択的応答を示す脳領域が空間的に配置された「時間地図」が存在することも示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、近年急速に発展した脳情報デコーディングの手法を時間知覚研究に適用することによって、これまでの一変量の解析手法では難しかった、脳内おける時間情報表現が存在する領域を世界で初めて明らかにしたものである。本成果は、時間情報処理のモデル構築に貢献するだけでなく、時間感覚に障がいのある患者における病態理解や、脳情報デコーディングの手法を用いた時間感覚のバイアスの補正や脳刺激による時間推定精度の向上といった応用研究への道を拓くものである。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (12件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 オープンアクセス 3件、 査読あり 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 23件、 招待講演 6件)

  • [国際共同研究] SISSA(イタリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California Berkeley(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] SISSA(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of California Berkeley(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Sussex(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Ecole Polytechnique Federale de Lausanne(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Spinoza Centre for Neuroimaging(オランダ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] SISSA(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of California Berkeley(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of California Berkeley(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] SISSA(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Spinoza Centre for Neuroimaging(オランダ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Topographic Connectivity in a Duration Selective Cortico-Cerebellar Network2020

    • 著者名/発表者名
      Protopapa Foteini、Hayashi Masamichi J.、Kanai Ryota、Bueti Domenica
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2020.04.08.031385

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Duration Selectivity in Right Parietal Cortex Reflects the Subjective Experience of Time2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Masamichi J.、Ivry Richard B.
    • 雑誌名

      The Journal of Neuroscience

      巻: 40 号: 40 ページ: 7749-7758

    • DOI

      10.1523/jneurosci.0078-20.2020

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Representations of time in human frontoparietal cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Masamichi J.、van der Zwaag Wietske、Bueti Domenica、Kanai Ryota
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 1 号: 1 ページ: 233-233

    • DOI

      10.1038/s42003-018-0243-z

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Predicting the efficacy of intermittent theta burst stimulation (iTBS) from the microstructural properties of the white matter2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura I, Oishi H, Hayashi MJ, Amano K
    • 学会等名
      CNS2021 virtual
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 間欠的シータバースト刺激による運動誘発電位の変化と白質の微細構造との関連性2021

    • 著者名/発表者名
      木村一皓、大石浩輝、林正道、天野薫
    • 学会等名
      第23回日本ヒト脳機能マッピング学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Distractor suppression modulates perceptual rhythms in sequential sampling2020

    • 著者名/発表者名
      Kawashima T, Hayashi MJ, Amano K
    • 学会等名
      The 43rd Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] トップダウン注意の時間特性2020

    • 著者名/発表者名
      川島朋也、林正道、天野薫
    • 学会等名
      日本視覚学会2020年冬季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The Network Architecture of "Duration Selective" Brain Regions2019

    • 著者名/発表者名
      Protopapa F, Hayashi MJ, Kanai R, Bueti D
    • 学会等名
      2nd Annual Conference of the Timing Research Forum
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effective connectivity in a "duration selective" cortical network2019

    • 著者名/発表者名
      Protopapa F, Hayashi MJ, Kanai R, Bueti D
    • 学会等名
      25th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Behavioral oscillations in temporal attention2019

    • 著者名/発表者名
      Kawashima T, Hayashi MJ, Amano K
    • 学会等名
      Neural Oscillation Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Decoding temporal information in human parietal cortex2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ, van der Zwaag W, Bueti D, Kanai R
    • 学会等名
      The 6th CiNet Conference: Brain-Machine Interface Medical Engineering based on Neuroscience
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Decoding time in human frontoparietal cortex2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ
    • 学会等名
      2nd Annual Conference of the Timing Research Forum
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural basis of the subjective time experience2019

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ
    • 学会等名
      Tokyo NTBS Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Decoding time in the human frontal and parietal cortices2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ, van der Zwaag W, Bueti D, Kanai R
    • 学会等名
      24th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Repetition suppression in the right parietal cortex mediates psychophysical duration aftereffects2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ, Ivry RB
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effective connectivity in a duration selective cortical network2018

    • 著者名/発表者名
      Bueti D, Protopapa F, Hayashi MJ, Kanai R
    • 学会等名
      The 48th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chronotopic maps in human premotor cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Protopapa F, Hayashi MJ, van der Zwaag W, Battistella G, Murray MM, Kanai R, Bueti D
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Vision Science Society 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How do “duration selective” brain regions communicate?2018

    • 著者名/発表者名
      Protopapa F, Hayashi MJ, Bueti D
    • 学会等名
      41st European Conference on Visual Perception
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural adaptation in the right parietal cortex mediates psychophysical duration aftereffects2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ, Ivry RB
    • 学会等名
      平成30年度生理学研究所研究会「認知神経科学の先端 知覚学習と運動学習」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Neural population code in the raight parietal cortex mediates subjective experience of time2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ
    • 学会等名
      The 41st European Conference on Visual Perception
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Population coding of time in the human brain2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ
    • 学会等名
      Post-Symposium of the 33rd Annual Meeting of the International Society for Psychophysics: Perception and the Brain
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chronotopic maps in human premotor cortex2018

    • 著者名/発表者名
      Protopapa F, Hayashi MJ, van der Zwaag W, Battistella G, Murray MM, Kanai R, and Bueti D
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Vision Science Society 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Decoding time in the human frontal and parietal cortices2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ, van der Zwaag W, Bueti D, and Kanai R
    • 学会等名
      24th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How do “duration selective” brain regions communicate?2018

    • 著者名/発表者名
      Protopapa F, Hayashi MJ, and Bueti D
    • 学会等名
      41st European Conference on Visual Perception
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural population code in the right parietal cortex mediates subjective experience of time2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ
    • 学会等名
      41st European Conference on Visual Perception
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural correlates of aftereffects observed following duration adaptation2017

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ, Levine DM, and Ivry RB
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on the Science of Mental Time
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exaggerated groups: Amplification in temporal and spatial ensemble features2017

    • 著者名/発表者名
      Kanaya S, Hayashi MJ, and Whitney D
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on the Science of Mental Time
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time in the Brain: Neuronal Coding of Duration2017

    • 著者名/発表者名
      Hayashi MJ
    • 学会等名
      The 33rd Annual Meeting of the International Society for Psychophysics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 知覚される平均値はセットサイズに応じて拡大する2017

    • 著者名/発表者名
      金谷翔子、林正道、and David Whitney
    • 学会等名
      第36回日本基礎心理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Summary statistic representation of temporal frequency2017

    • 著者名/発表者名
      Kanaya S, Hayashi MJ, and Whitney D
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Vision Science Society 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2022-01-27  

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