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2017 年度 実績報告書

高度なデータ駆動型手法を用いた脳の予測メカニズムのモデリング

研究課題

研究課題/領域番号 15K21079
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

東 広志  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70734474)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード事象関連電位 / 強化学習
研究実績の概要

前年度までの研究において,ヒトが外部事象を観測するさいに,脳内に内部モデルを構築すること,その構築の処理が脳波の事象関連電位の変化として観測されることを示した.これまでの解析では,事象の発生頻度をもとに内部モデルが構築されるという仮定のもと解析を行なったが,最終年度はこの過程を強化学習モデルによって説明することを試みた.実験では,参加者に要因推定と戦略学習の2つを同時に解くことが必要な課題を課した.そのときの行動選択が,要因に対する信用度を記述する信念と,報酬の期待値を記述する状態遷移関数が互いに協調して更新されるモデルによって,より良く説明できることを明らかにした.さらに,内部モデル更新のための予測誤差信号と事象関連電位との関連を,trial-by-trialな一般化線形モデルによって解析し,内部モデル更新に関する脳内処理を調査した.結果として,信念に関する誤差信号はフィードバック関連陰性電位(feedback-related negativity)に反映され,状態遷移関数に関する誤差信号はフィードバック関連陰性電位とP300に反映されることを分かった.行動と脳波の解析の結果は,2つの脳内処理が協調して内部モデルを構築することを示している.また,事象発生から300ms以内に発生するフィードバック陰性電位における信念予測誤差の効果は,内部モデルの更新が少なくとも300msで完了することを示唆している.これにより,時間解像度に優れた脳波を用いた計算論的解析によって,内部モデル更新の時間ダイナミクスの一部が明らかになった.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] 非侵襲生体信号の処理と解析II ブレイン・コンピュータ・インタフェース2018

    • 著者名/発表者名
      田中聡久, 東広志
    • 雑誌名

      システム/制御/情報

      巻: 62 ページ: 159,165

  • [学会発表] Chromatic composition and preferences of paintings ― Comparative study for Japanese and Portuguese observers and paintings2017

    • 著者名/発表者名
      T. Kondo, N. Okada, K. Maruchi, Y. Misaki, H. Higashi, J. AR Monteiro, C. Montagner, J. MM Linhares, S. MC Nascimento, S. Nakauchi
    • 学会等名
      The 24th symposium of the International Colour Vision Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiple cues for visual perception of mirror and glass materials2017

    • 著者名/発表者名
      H. Tamura, H. Higashi, and S. Nakauchi
    • 学会等名
      The 17th Annual Meeting of the Vision Sciences
    • 国際学会
  • [学会発表] Luminance-contrast reversal disambiguates illumination interpretation in #TheDress2017

    • 著者名/発表者名
      S. Nakauchi, K. Shiromi, H. Higashi, M. Shehata, and S. Shimojo
    • 学会等名
      The 17th Annual Meeting of the Vision Sciences
    • 国際学会
  • [学会発表] 絵画の色彩選好におけるポルトガル人と日本人の類似性と相違点2017

    • 著者名/発表者名
      近藤泰成, 東広志, Sergio M.C. Nascimento, 中内茂樹
    • 学会等名
      第5回多元質感知領域班会議
  • [学会発表] 絵画の色彩選好におけるユニバーサリティーと色彩統計量2017

    • 著者名/発表者名
      近藤泰成, 東広志, Sergio M.C. Nascimento, 中内茂樹
    • 学会等名
      質感のつどい第3回公開フォーラム
  • [学会発表] 輝度反転による#TheDressの照明解釈の曖昧性の消失2017

    • 著者名/発表者名
      中内茂樹, 白見海, 東広志, Mohammad Shehata, 下條信輔
    • 学会等名
      質感のつどい第3回公開フォーラム
  • [学会発表] 瞳孔計測を用いたヒトの情動状態の評価2017

    • 著者名/発表者名
      中古賀理, 東広志, 村松潤哉, 中内茂樹, 南哲人
    • 学会等名
      ヒューマンインフォメーション研究会
  • [学会発表] 情動誘発画像を用いたEEG・NIRS信号の分類2017

    • 著者名/発表者名
      龍進吾, 東広志, 村松潤哉, 中内茂樹, 南哲人
    • 学会等名
      ヒューマンインフォメーション研究会
  • [学会発表] 周辺視野における刺激周波数とSSVEP応答の関係2017

    • 著者名/発表者名
      中島健太, 南哲人, 東広志, 中内茂樹
    • 学会等名
      ヒューマンインフォメーション研究会
  • [学会発表] 絵画に対する選好に見られるポルトガル人と日本人の類似性と相違点2017

    • 著者名/発表者名
      中内茂樹, 近藤泰成, 東広志, Sergio M.C. Nascimento
    • 学会等名
      日本認知科学会第34回大会
  • [学会発表] 絵画の色彩選好に対する文化依存性とユニバーサリティー2017

    • 著者名/発表者名
      近藤泰成, 三崎幸典, 東広志, Sergio M.C. Nascimento, 中内茂樹
    • 学会等名
      日本視覚学会2017夏季大会
  • [学会発表] 絵画の色彩選好におけるポルトガル人と日本人の類似性と相違点2017

    • 著者名/発表者名
      近藤泰成, 東広志, Sergio M.C. Nascimento, 中内茂樹
    • 学会等名
      第4回多元質感知領域班会議

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公開日: 2018-12-17  

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