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2008 年度 実績報告書

身体図式を基礎とした動的イメージ生成の脳内メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20220003
研究機関京都大学

研究代表者

乾 敏郎  京都大学, 情報学研究科, 教授 (30107015)

研究分担者 山口 陽子  独立行政法人理化学研究所, 創発知能ダイナミクス研究チーム, チームリーダー (00158122)
水原 啓暁  京都大学, 情報学研究科, 講師 (30392137)
佐藤 直行  独立行政法人理化学研究所, 創発知能ダイナミクス研究チーム, 研究員 (70312668)
笹岡 貴史  京都大学, 情報学研究科, 助教 (60367456)
キーワードイメージ生成 / fMRI / 脳波 / 神経計算論 / 認知地図
研究概要

(乾・笹岡・朝倉)時計を刺激として用いた心的回転課題を行っている実験協力者の脳活動を,fMRIと脳波の同時計測によって測定した結果,左中心前回の運動情報がイメージの変換に利用されていることが示唆された.また心的イメージ操作に基づいた物体の動的脳内表現形成の計算論的枠組みを提案し,この枠組みから導かれる高次認知機能の心的イメージ操作と初期知覚過程の仮現運動知覚との関連を心理実験により検討した.さらに,メンタルローテーションに関わる頭頂葉および運動前野のネットワークのモデル化,および身体運動とともに,脳内で物体の位置のイメージを更新する機構のモデル化について検討した.
(佐藤・山口)海馬は他視点シーンの想起に関与することから,海馬シータ位相歳差の記憶貯蔵モデルを2次元平面の記憶に拡張した.その結果,位相歳差により得られた記憶回路では非対称結合が空間構造を表現することで,想起を空間選択的に制御できることが明らかになった.一方内嗅野のグリッド細胞が環境空間内で周期的な構造を保つ神経活動を示す.この神経活動が,身体運動,特に移動速度と進行方向を用いて計算できる計算論モデルを提出した.これにより,身体運動から認知地図を獲得する機構が包括的に理解可能となった.
(水原)皮質間の機能的神経回路網を同定するための基盤技術として,fMRIによる賦活部位情報と頭皮上の脳波電位分布を用いて,皮質における電気的神経活動を導出する手法を構築する必要がある.本年度はgrasping課題遂行中の脳波とfMRIの同時計測実施するとともに,再構築技術の基礎的な理論の構築を実施した.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 神経ダイナミクスと知能創発2009

    • 著者名/発表者名
      水原啓暁
    • 雑誌名

      計測と制御 48

      ページ: 94-99

  • [雑誌論文] Spatial-area selective retrieval of multiple object-place associations in a hierarchical cognitive map formed by theta phase coding2009

    • 著者名/発表者名
      Sato, N.
    • 雑誌名

      Cognitive Neurodynamics

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3次元心的回転の双方向型神経回路モデル2008

    • 著者名/発表者名
      芦澤充
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 TL 2008-45

      ページ: 7-12

  • [雑誌論文] Computational model-based prediction of human episodic memory from eye movement2008

    • 著者名/発表者名
      Sato, N.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications E91-B

      ページ: 2142-2143

    • 査読あり
  • [雑誌論文] EEG theta regulates eye saccade generation during human object-place memory encoding2008

    • 著者名/発表者名
      Sato, N.
    • 雑誌名

      Advances in Cognitive Neurodynamics : Proceedings of the International Conference on Cognitive Neurodynamics-2007

      ページ: 429-434

    • 査読あり
  • [学会発表] Relationship between an input sequence and asymmetric connections formed by theta phase precession and STDP2008

    • 著者名/発表者名
      Sato, N
    • 学会等名
      15th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP)
    • 発表場所
      Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2008-11-27
  • [学会発表] Grid field formation in the entorhinal cells simulated by a computational model with hypercolumn structures2008

    • 著者名/発表者名
      Islam, T.
    • 学会等名
      38th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2008-11-15
  • [学会発表] 運動対応における3次元の拘束条件2008

    • 著者名/発表者名
      朝倉暢彦
    • 学会等名
      日本心理学会第72回大会
    • 発表場所
      北海道大 (札幌)
    • 年月日
      2008-09-20
  • [学会発表] Dynamic Image Brain : Brain mechanisms of prediction and imitation2008

    • 著者名/発表者名
      Inui, T.
    • 学会等名
      RIKEN BSI Invited Seminars & Forums
    • 発表場所
      理化学研究所 (和光市)
    • 年月日
      2008-08-22
  • [学会発表] An episodic memory encoding pathway emerges with subsequent memory dependent EEG theta synchronization2008

    • 著者名/発表者名
      Sato, N
    • 学会等名
      The 31st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-11
  • [学会発表] A fronto-parietal network emerges with EEG slow oscillation during bistable perception : a simultaneous EEG-fMRI study2008

    • 著者名/発表者名
      Ozaki, T
    • 学会等名
      The 31st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-10
  • [学会発表] EEG theta-gamma coupling during explicit memory retention2008

    • 著者名/発表者名
      Mizuhara, H.
    • 学会等名
      14th Anuual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2008-06-18
  • [学会発表] A cortico-hippocampal network emerging with subsequent memory dependent theta oscillation2008

    • 著者名/発表者名
      Sato, N.
    • 学会等名
      14th Anuual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2008-06-16
  • [学会発表] 心的回転の神経回路モデル2008

    • 著者名/発表者名
      芦澤充
    • 学会等名
      日本認知心理学会第6回大会
    • 発表場所
      千葉大学(西千葉)
    • 年月日
      2008-05-31
  • [学会発表] 新規風景の記憶保持中に創発する脳波θ-γ協調2008

    • 著者名/発表者名
      水原啓暁
    • 学会等名
      日本認知心理学会第6回大会
    • 発表場所
      千葉大学 (西千葉)
    • 年月日
      2008-05-31
  • [図書] Dynamic Brain-from Neural Spikes to Behaviors. 12th International Summer School on Neural Networks, Erice, Italy, December 5-12, 2007, Revised Lectures2008

    • 著者名/発表者名
      Sato, N
    • 総ページ数
      13-27
    • 出版者
      Springer-Verlag

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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