研究課題/領域番号 |
20H05705
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研究種目 |
基盤研究(S)
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配分区分 | 補助金 |
審査区分 |
大区分J
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研究機関 | 京都大学 |
研究代表者 |
神谷 之康 京都大学, 情報学研究科, 教授 (50418513)
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研究分担者 |
阿部 修士 京都大学, 人と社会の未来研究院, 准教授 (90507922)
柳澤 琢史 大阪大学, 高等共創研究院, 教授 (90533802)
塚本 光昭 株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報通信総合研究所, 研究技術員 (00514481)
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研究期間 (年度) |
2020-08-31 – 2025-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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配分額 *注記 |
196,690千円 (直接経費: 151,300千円、間接経費: 45,390千円)
2024年度: 38,610千円 (直接経費: 29,700千円、間接経費: 8,910千円)
2023年度: 38,610千円 (直接経費: 29,700千円、間接経費: 8,910千円)
2022年度: 38,610千円 (直接経費: 29,700千円、間接経費: 8,910千円)
2021年度: 38,610千円 (直接経費: 29,700千円、間接経費: 8,910千円)
2020年度: 42,250千円 (直接経費: 32,500千円、間接経費: 9,750千円)
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キーワード | 認知科学 / 神経科学 / デコーディング / イメージ / 錯視 / 夢 |
研究開始時の研究の概要 |
イメージは心の状態を構成する重要な要素である。多様なイメージは脳内でどのように生成されるのであろうか? 従来の心理学や認知神経科 学では、心的イメージは間接的な行動指標によって計測され、具体的なイメージ内容を可視化して解析することは困難であった。申請者らは、 深層ニューラルネットワークを用いた脳情報デコーディングという独自の技術を世界に先駆けて開発し、知覚・想起イメージの一部の可視化に 成功している。本研究では、イメージの階層的情報処理という視点から上述の可視化アプローチを拡張し、多様なイメージが生成される脳部位 や情報処理方式を解明する。
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研究実績の概要 |
本研究課題では、心的イメージを脳活動パターンから客観的に可視化するための方法の開発と検証実験を進めている。主観知覚を可視化する最初の成果として、注意による見えの違いを画像として再構成する手法について論文をまとめ発表した。また、心的イメージ可視化を効率するための手法として研究してきた脳コード変換器についても、論文発表を行った。この手法により、限られたデータでも、詳細な視覚特徴表現を保持しながら脳活動パターンを被験者間で変換することが可能になり、統制がむつかしい想起や夢の解析での活用が期待される。現在進行中のプロジェクトでは、錯視画像を見ているときの知覚像の再構成(画像化)について検証用データを取得した。大部分の被験者で予備実験で観察された主観的知覚像(錯視像)の可視化が確認できた。錯覚は、脳が限られた感覚入力からどのように世界を推測しているかを浮き彫りにするもので、これまでの研究では、視覚皮質活動が全体的な錯覚体験をどのように表現されているか知られていなかった。主観的輪郭とネオンカラーの再構成画像は、錯視体験と一致し、かつ、主観的輪郭とネオンカラーの表現は、視覚皮質領域の違いによって異なることがわかった。睡眠実験については、ベルソムラを用いて入眠時REMを誘発する方法を確立し、データ取得を行った。大規模言語モデルを用いた主観報告の解析と、想起時の脳活動との比較を行った。その他、課題で開発した解析手法を、ECoG計測や異なる生物種に適用した成果を発表した。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究プロジェクトは全体として順調に進展しているが、MEGデータの取得・解析については、担当者が、別プロジェクトのためにあまり時間が取れず、やや進捗が遅れている。2022年度中に京都大学のWang Haibao、村木優介、小野尾俊介、Yu Yawei、司 怜央、前野彩実がメンバーとして加わり、実験・解析のサポートに従事した。
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今後の研究の推進方策 |
当初の計画に従って研究を進めるとともに、進展著しいAI分野で開発される新しいモデルを取り入れ、更に高度な可視化技術の実現を目指す。脳コード変換機を用いて、fMRIデータで訓練したモデルを、他のモダリティに拡張する。
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評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
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