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2010 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  公立はこだて未来大学, 複雑系科学科, 准教授 (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

乾は、物体認識を司る下側頭葉のネットワークモデルを提案した。また、言語理解における心的イメージと視点変換についてfMRI実験を行い、その脳内メカニズムについて検討した。笹岡は、能動的に新奇物体の景観の変化を観察することによって,後の景観の比較照合過程の促進が起こることから,物体の認知過程に手の生体力学的拘束が影響を及ぼすことを示した.さらに指のタッピング課題を行い、遅延フィードバック時には右角回が,変換フィードバック時には右下側頭溝が他者の手のように感じたときに活動することを見いだした.朝倉は物体回転の仮現運動知覚において,回転角度が小さい場合には物体固有軸回りの最小回転が優勢に知覚されるのに対し,回転角度が大きくなると環境軸の優勢に知覚され,その効果は水平軸よりも垂直軸の方が多大であることが明らかとなった.さらに,心的回転および仮現運動における空間参照枠の最適選択方略を統一的に説明することができた.水原は、脳波とfMRIの同時計測データにもとづき,高時空間分解能を有する脳機能イメージング技術を構築した.この技術により,fMRIの空間分解能で同定した部位において再構築した脳波時系列データは,脳波の時間分解能も併せ持つことが可能となった.佐藤は、多物体配置の他視点の見えに関する海馬の機能に関して,グリッド細胞の活動と「パースペクティブ逆変換シーンの空間周波数成分」を関連づけて記憶することで,多物体配置の他視点からの見えを想起できることを明らかにした.山口は3次元空間において認知地図が作成できるための神経活動の理論的モデル構築とシミュレーションを行った。またリプレーと呼ばれる空間記憶の再活性化が自己組織的に海馬で起きることで、現在の地点から任意の目的地までの経路に至る方向の計算が可能なことを提案し、海馬神経回路モデルを用いて簡単なシミュレーションを実施した。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 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(2)-物体のイメージ機能と認識-2011

    • 著者名/発表者名
      朝倉暢彦, 水原啓暁, 笹岡貴史, 乾敏郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 461 ページ: 119-124

  • [雑誌論文] 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(3)-内嗅野グリッド細胞を考慮した空間情報処理の計算論-2011

    • 著者名/発表者名
      佐藤直行, タンビル・イスラム, 乾敏郎, 山口陽子
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 461 ページ: 125-130

  • [雑誌論文] 手の生体力学的拘束に依存した物体の景観比較照合過程への促進効果2011

    • 著者名/発表者名
      笹岡貴史, 朝倉暢彦, 乾敏郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 422 ページ: 45-50

  • [雑誌論文] Spatial imagery of novel places based on visual scene transformation2011

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

      Cognitive Systems Research

      巻: (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 言語獲得と理解の脳内メカニズム2010

    • 著者名/発表者名
      乾敏郎
    • 雑誌名

      動物心理学研究

      巻: 1 ページ: 59-72

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複数三次元物体の認識を実現する神経回路モデル2010

    • 著者名/発表者名
      樋口靖晃, 朝倉暢彦, 乾敏郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 246 ページ: 11-16

  • [雑誌論文] Integration of visual scenes and motion signals by entorhinalgrid cells during spatial imagery2010

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

      Australian Journal of Intelligent Information Processing Systems

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 査読あり
  • [学会発表] Inferotemporal Network Model for 3D Object Recognition2011

    • 著者名/発表者名
      Efremova, N., Asakura, N., Inui, T., Abdikeev, N.
    • 学会等名
      The 2011 IEEE International Conference on Complex Medical Engineering (CME 2011)
    • 発表場所
      Sinoway Hotel, Harbin, China
    • 年月日
      20110522-20110525
  • [学会発表] Integration of visual scenes and motion signals by entorhinalgrid cells during spatial imagery2010

    • 著者名/発表者名
      Sato, N.
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP)
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      20101122-20101125
  • [学会発表] The origin of scalp EEG during a motor execution task : A new method for simultaneous fMRI and EEG2010

    • 著者名/発表者名
      Mizuhara, H., Inui, T
    • 学会等名
      16th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      Catalonia Palace of Congresses, Barcelona, Spain
    • 年月日
      20100606-20100610
  • [学会発表] Dynamic parieto-premotor network for mental imagery transformation : A simultaneous EEG-fMRI study2010

    • 著者名/発表者名
      Sasaoka, T., Mizuhara, H., Inui, T.
    • 学会等名
      16th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
    • 発表場所
      Catalonia Palace of Congresses, Barcelona, Spain
    • 年月日
      20100606-20100610
  • [学会発表] 離人感の強弱と身体イメージ操作課題遂行中の脳活動に関するfMRI研究2010

    • 著者名/発表者名
      田中茂樹, 乾敏郎
    • 学会等名
      日本認知心理学会第8回大会
    • 発表場所
      西南学院大学(福岡市)
    • 年月日
      20100529-20100530
  • [学会発表] 把持運動における皮質間のグレンジャー因果性の動特性2010

    • 著者名/発表者名
      水原啓暁, 乾敏郎
    • 学会等名
      日本認知心理学会第8回大会
    • 発表場所
      西南学院大学(福岡市)
    • 年月日
      20100529-20100530
  • [学会発表] 心的回転に関わる脳内ネットワークの時空間特性2010

    • 著者名/発表者名
      笹岡貴史, 水原啓暁, 乾敏郎
    • 学会等名
      日本認知心理学会第8回大会
    • 発表場所
      西南学院大学(福岡市)
    • 年月日
      20100529-20100530
  • [学会発表] 仮現運動知覚における空間参照枠の最適選択2010

    • 著者名/発表者名
      朝倉暢彦, 乾敏郎
    • 学会等名
      日本認知心理学会第8回大会
    • 発表場所
      西南学院大学(福岡市)
    • 年月日
      20100529-20100530
  • [学会発表] 文理解における心的イメージと視点変換:fMRI実験による検討2010

    • 著者名/発表者名
      岩渕俊樹, 大庭真人, 乾敏郎, 小川健二
    • 学会等名
      日本認知心理学会第8回大会
    • 発表場所
      西南学院大学(福岡市)
    • 年月日
      20100529-20100530
  • [学会発表] 複数物体の視点不変な認識を実現する神経回路モデル2010

    • 著者名/発表者名
      樋口靖晃, 朝倉暢彦, 乾敏郎
    • 学会等名
      日本認知心理学会第8回大会
    • 発表場所
      西南学院大学(福岡市)
    • 年月日
      20100529-20100530
  • [学会発表] グリッド細胞表現に基づく他者視点シーン生成の計算理論2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤直行
    • 学会等名
      日本認知心理学会第8回大会
    • 発表場所
      西南学院大学(福岡市)
    • 年月日
      20100529-20100530
  • [学会発表] 仮現運動の知覚に置ける参照枠2010

    • 著者名/発表者名
      朝倉暢彦, 乾敏郎
    • 学会等名
      日本視覚学会2010年冬期大会
    • 発表場所
      工学院大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      20100120-20100122
  • [学会発表] Computational model and prediction of three-dimensional properties of grid cells in entorhinal cortex2010

    • 著者名/発表者名
      Islam, T., Yamaguchi, Y
    • 学会等名
      40th Annual Meeting of the Society For Neuroscience (SFN 2010)
    • 発表場所
      San Diego, California, U.S.A.
    • 年月日
      2010-11-16
  • [学会発表] Brain Oscillation Networks for Intelligence of Living Systems2010

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, Y.
    • 学会等名
      第五回(平成22年度第二回)身体性情報学研究会
    • 発表場所
      電気通信大学 大会議室(東京都調布市)
    • 年月日
      2010-11-05
  • [図書] 現代の認知心理学2 記憶と日常(記憶の数理モデル)2011

    • 著者名/発表者名
      乾敏郎
    • 出版者
      北大路書房(掲載確定 印刷中)

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公開日: 2012-07-19  

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