| 研究課題/領域番号 |
19K04289
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 東京工芸大学 (2021-2023)
東京工業大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
神原 裕行 東京工芸大学, 工学部, 准教授 (50451993)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 予測制御 / 運動学習 / 視覚運動変換 / 計算論的神経科学 / 脳機能イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
物体と相互作用がある運動を行うとき、我々の脳は物体の動きや物体が身体に及ぼす影響を予測しながら自らの身体を制御している。本研究では、運動中の脳波信号から物体の動きの予測に関与する脳部位、情報表現、脳部位間の情報の流れを可視化することで、外部環境の変化を予測する脳内メカニズムの計算論的なモデル化を目指す。また、脳の構造的な変化をもたらすことが知られている運動トレーニングを行うことによって、物体の動きの予測に関与する脳機能も変化するかを検証し、運動学習や適応も含めた運動制御に関する脳内情報処理機構の理解を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、物体の動きの予測に関与する脳活動の可視化と理解を目的として、ボールを用いたジャグリング運動中の脳波信号の計測実験及び解析を行った。その結果、頭頂連合野付近の脳活動に、空中を移動するボールの位置と関連する成分が見られることが確かめられた。また、仮想現実空間内でジャグリングを行えるシステムを用いて、ジャグリング未経験者にトレーニングをしてもらった結果、現実空間内でのボールの動きを予測する能力が向上することが確かめられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
物体と相互作用がある運動を行うとき、我々の脳は物体の動きや物体が身体に及ぼす影響を予測しながら自らの身体を制御しているが、このような予測が脳のどこでどのようにして行われているのかは人を対象とした実験では確かめられていなかった。本研究ではジャグリング運動を研究対象とした脳波信号解析を行うことで、物体の予測が行われている可能性がある脳部位やその脳活動の時系列変化を抽出することに成功した。この成果は、人が行っている複雑な運動制御の脳内メカニズムの解明に役立つと考えられる。
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