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脳情報復号化とデータ・マイニング技術による脳内質感情報表現の抽出

公募研究

研究領域質感認知の脳神経メカニズムと高度質感情報処理技術の融合的研究
研究課題/領域番号 23135534
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関電気通信大学 (2012)
株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (2011)

研究代表者

宮脇 陽一  電気通信大学, 先端領域教育研究センター, 准教授 (80373372)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2011年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード脳・神経 / 神経科学 / 機械学習 / データマイニング / 画像認識 / 視覚 / 質感 / fMRI
研究実績の概要

物体の質感知覚は,私たち人間を含む生物一般の生存に不可欠なプロセスであり,また工業製品の印象や価値に影響を与える重要な要素である.しかし,その脳内表現のメカニズムはこれまでほとんどわかっていない.質感研究の難しさは,質感が非常に高次元の情報であるため,どのような画像手がかりが質感を制御しているのかが捉えにくいことに起因する.また質感知覚は本質的にクロスモーダルな性質をもち,視覚のみならず触覚を含む複数の感覚要素の相互作用の結果もたらされるという複雑性を有する.これらの問題にアプローチするため,本年度は,1)画像の特徴量解析と質感情報との対応関係の定量化,および,2)感覚情報のクロスモーダルな脳内表現の解明,の2つの目標を目指した実験および解析を行った.
1)においては,画像の特徴量として近年広く研究されているSIFT特徴量を一般自然画像を用いて計算し,構成された特徴量ベクトルからその画像に共起する形容詞を有意に予測することに成功した.ただし,SIFT特徴量は物体カテゴリのよい記述特徴量となることも知られているため,この両者の要因を切り分けた検討をさらに進める必要がある.
2)においては,今年度は特に,質感知覚において重要な触覚情報の脳内表現の解明に注目した実験および解析を行った.触覚刺激は非磁性ピンアレイ型デバイスで生成した.アーチファクトを極力抑えるため受動触の状態をとり,2点弁別閾の最も小さい手指先端部を刺激箇所とした.触覚刺激は基本的な刺激特徴量(運動方向,エッジの方位など)で定義し,対応する脳活動を機能的磁気共鳴画像装置(fMRI)で計測した.計測された脳活動を多変量解析の手法を用いて解析し,体性感覚野に加え,他の感覚野における脳活動の同定を行った.

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 学会発表 (12件) (うち招待講演 10件)

  • [学会発表] 脳情報復号化技術を用いた異種感覚相互作用過程の解明2013

    • 著者名/発表者名
      宮脇陽一
    • 学会等名
      第2回テレイグジスタンス研究会
    • 発表場所
      慶應義塾大学
    • 年月日
      2013-07-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳情報復号化技術を用いた感覚知覚メカニズムへのアプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      宮脇陽一
    • 学会等名
      株式会社豊田中央研究所 講演会
    • 発表場所
      株式会社豊田中央研究所
    • 年月日
      2012-12-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳情報復号化で読み解く感覚知覚のメカニズム2012

    • 著者名/発表者名
      宮脇陽一
    • 学会等名
      脳科学・ライフテクノロジー寄付研究センタ ー2012 シンポジウム~脳科学と生命・生活支援技術の融合~
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2012-12-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] デコーディングモデルを用いた脳神経情報表現へのアプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      宮脇陽一
    • 学会等名
      第4回 IS シンポジウム Perception, Action and Brain 2012
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 年月日
      2012-11-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Encoding and decoding model toward prediction of arbitrary states2012

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Miyawaki
    • 学会等名
      Institute of Neuroscience and Psychology Workshop: Multivariate analysis of fMRI data
    • 発表場所
      University of Glasgow
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳情報復号化技術と視覚情報の疎表現2012

    • 著者名/発表者名
      宮脇陽一
    • 学会等名
      第40回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳情報復号化技術と感覚知覚世界の可視化2012

    • 著者名/発表者名
      宮脇陽一
    • 学会等名
      東京都医学総合研究所セミナー
    • 発表場所
      東京都医学総合研究所
    • 年月日
      2012-07-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳情報復号化技術を用いた高次視覚機能へのアプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      宮脇陽一
    • 学会等名
      第14回ヒト脳機能マッピング学会
    • 発表場所
      京王プラザホテル札幌
    • 年月日
      2012-07-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Neural decoding and visual image reconstruction from human brain activity2012

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Miyawaki
    • 学会等名
      Brain Inspired Computing 2012
    • 発表場所
      National Institute for Material Science
    • 年月日
      2012-06-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] データ・マイニング技術を用いた脳内質感情報表現の解析―高次視覚特徴量のトップダウン的発見を目指して2012

    • 著者名/発表者名
      宮脇陽一
    • 学会等名
      視覚質感認知と一般物体認識に関する研究会
    • 発表場所
      豊橋技術科学大学
    • 年月日
      2012-04-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脳情報復号化技術と感覚知覚世界の可視化2011

    • 著者名/発表者名
      宮脇陽一
    • 学会等名
      東京大学大学院情報理工学系研究科システム情報談話会
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2011-09-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 脳情報復号化を用いた高次知覚へのアプローチ2011

    • 著者名/発表者名
      宮脇陽一
    • 学会等名
      『包括型脳科学研究推進支援ネットワーク』夏のワークショップ新学術領域合同シンポジウム「リアリティを生み出し現実世界と関わる脳の働き」
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県)
    • 年月日
      2011-08-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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