母子間相互作用における2個体脳活動同時計測とその力学系シミュレーション

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15300086
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 開 一夫 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (30323455)
• 研究分担者: 池上 高志 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (10211715)
• キーワード: 認知発達 / 神経科学 / 事象関連電位 / 母子間相互作用 / NIRS / 複雑系シミュレーション / 模倣 / ニューラルネットワーク

研究概要

本研究では,母子間相互作用に関して,行動実験および脳活動計測による実証的研究(1研究項目1】母子間相互作用における神経活動の同時計測)とシミュレーション研究(【研究項目2】相互作用の力学系シミュレーションモデルの構築)を同時並行的に進めている.
【研究項目1】に関しては,1)成人における相互タッピング課題を2個体間で行い,その際の事象関連電位を計測することで,「リーダ」役と「フォロワー」役の役割の違いに応じた脳活動を計測した.2)また,ダブルTV環境を用いて,乳児と成人との相互作用実験環境を構築し,時間遅れをコントロールした予備的実験を行った.3)さらに,タッピング反応課題における手がかりが人間である場合と光刺激である場合とで,ERPパターンが異なることなどを発見した.今後は,NIRS(近赤外分光法)を用いた脳活動計測に着手する予定である.
【研究項目2】に関しては,センサー入力に関するダイナミックな鋭敏性と運動のレパートリーの多様性をいくつかの数理モデルのシミュレーションを通じて研究し、成果をあげることができた。特に1)ターンテーク(自発的に役割をかえる追いかけっこ)のエージェントモデルや2)モノの形の識別をするエージェントモデル、3)モノの時間周期性を識別するモデル、4)プリミティブな行為選択のモデル、などを通じて、運動するエージェントの示す認識能力(embodied cognition)の構造を明らかにできた。ひとつの大きな特徴は、運動を介してエージェントの内部のダイナミクスを変化させ、それが循環的に運動をある方向に動かして、マクロな判断行為に到らせるというものである。

研究成果

• [文献書誌] T.Ikegami, G.Morimoto: "Chaotic Itinerancy in Coupled Dynamical Recognizers"CHAOS. 13. 1133-1147 (2003)
• [文献書誌] T.Ikegami, H.Iizuka: "Joint attention and Dynamics repertoire in Coupled Dynamical Recognizers"the proceedings of the AISB 03: the Second International Symposium on Imitation i n Animals and Artifacts. AISBO3. 125-130 (2003)
• [文献書誌] H.Iizuka, T.Ikegami: "Adaptive Coupling and Intersubjectivity in Simulated Turn-Taking Behaviours"the proceedings of ECAL 03 (eds.Banzahf et al., 2003, Dortmund, Springer). ECAL03. 336-345 (2003)
• [文献書誌] K.Sasahara, T.Ikegami: "Coevolution of Birdsong Grammar without Imitation"The proceedings of ECAL 03 (eds.Banzhaf et al., 2003, Dortmund, Springer). ECAL03. 482-490 (2003)
• [文献書誌] K.Suzuki, T.Ikegami: "Interaction based Evolution of Self-replicating Loop Structures"The proceedings of ECAL 03 (eds.Banzhaf et al., 2003, Dortmund, Springer). ECAL03. 89-96 (2003)
• [文献書誌] D.Madina, N.Ono, T.Ikegami: "Cellular Evolution in a 3D Lattice Artificial Chemistry"The proceedings of ECAL 03 (eds.Banzhaf et al., 2003, Dortmund, Springer). ECAL03. 59-68 (2003)
• [文献書誌] Y.Sato, T.Ikegami: "Undecidability in the Imitation game"Minds and Machines. 74-020B. 1-11 (2003)
• [文献書誌] 池上高志: "人工生命からみた集合知"人工知能学会誌. 18. 267-272 (2003)
• [文献書誌] 池上高志: "言語、知能、複雑系"人工知能学会誌. 19. 287-272 (2004)
• [文献書誌] 池上高志: "ゲームとその背後の認知行為"数理科学. 489. (2004)
• [文献書誌] Hirai, M., Fukushima, H., Hiraki, K.: "An event-related potentials (ERPs) study of biological motion perception"Neuroscience Letters. 344(1). 41-44 (2003)
• [文献書誌] Hirai, M., Hiraki, K.: "Specific negative component elicited by the biological motion perception : An ERP study"基礎心理学研究. 22(1). 55-56 (2003)
• [文献書誌] 鈴木宏昭, 宮崎美智子, 開 一夫: "制約論から見た洞察問題解決における個人差"心理学研究. 74(1). 336-345 (2003)
• [文献書誌] 松田 剛, 開 一夫, 嶋田総太郎, 小田一郎: "近赤外分光法によるテレビゲーム操作中の脳活動計測"シミュレーション&ゲーミング. 13(1). 21-31 (2003)
• [文献書誌] 麦谷綾子, 小林哲生, 開 一夫: "日本人乳児における母音の視聴覚音声口形マッチングの検討"音声研究. (In press).
• [文献書誌] Kobayashi, T., Hiraki, K., Mugitani, T., Hasegawa, T.: "Baby arithmetic: One object plus one tone"Cognition. 91(2). B23-B24 (2004)
• [文献書誌] Fukushima, H., Hirai, M., Hiraki, K.: "Interval timing and time to contact estimation : Neural activities in the two kinds of sensory anticipation in time domain were directly compared in human ERPs"Proceedings of ICCS/ASCS-2003 Joint International Conference on Cognitive Science. ICCS03. 123-128 (2003)
• [文献書誌] Kamewari, K., Hiraki, K., Kato, M.: "Goal attribution in infancy"Proceedings of ICCS/ASCS-2003 Joint International Conference on Cognitive Science. ICCS03. 256-258 (2003)
• [文献書誌] 安西祐一郎, 開一夫, 石崎雅人: "情報の表現と論理"岩波書店. 130 (2003)
• [文献書誌] N.Ono., T.Ikegami: "Selection of Catalysts through Cellular Reproduction in Artificial Life VIII (eds.R.K.Standish, M.A.Bedau and H.A.Abbass"MIT Press. 504 (2003)
• [文献書誌] T.Ikegami, T.Iwata., K.Hasimoto: "Selection of Catalysts through Cellular Reproduction in Artificial Life VIII (eds.R.K.Standish, M.A.Bedau and H.A.Abbass"MIT Press. 504 (2003)
• [文献書誌] H.Iizuka., T.Ikegami: "Selection of Catalysts through Cellular Reproduction in Artificial Life VIII (eds.R.K.Standish, M.A.Bedau and H.A.Abbass"MIT Press. 504 (2003)