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

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20220003
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 認知科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 乾 敏郎 京都大学, 大学院・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, その他部局等, 研究員 (00158122) ; 水原 啓暁 京都大学, 大学院・情報学研究科, 講師 (30392137) ; 佐藤 直行 公立はこだて未来大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (70312668) ; 笹岡 貴史 京都大学, 大学院・情報学研究科, 助教 (60367456)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2012
• キーワード: 脳認知科学 / 身体性情報学

研究概要

心的回転に関わるInuiとAshizawa(2011)の神経回路モデルを脳イメージング研究により実証した。さらに心的回転機構に関して一般化動径基底関数を用いた未知物体の景観予測モデルと視点不変な認知と視覚的類似度に基づくカテゴリ化を行う下側頭葉のネットワークモデルを構築した。視点変換に関する他視点シーン生成モデルや認知地図内の移動モデルの構築などを行った。さらに視点変換と心的回転に共通する脳部位の特定などをおこなった。

研究成果

• [雑誌論文] 視空間イメージの生成と変換の脳内メカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝倉 暢彦, 笹岡 貴史, 佐藤 直行, 乾 敏郎
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: (in press)
• [雑誌論文] Rhythmic modulation of theta oscillations supports encoding of spatial and behavioral information in the rat hippocampus (2012)
  • 著者名/発表者名: Molter, C., O'Neill, J., Yamaguchi, Y., Hirase, H. and Leinekugel, X
  • 雑誌名: Neuron 巻: 75 ページ: 889-903
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海馬の理論研究:ニューロンから行動まで (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 直行, 大森 敏明, 我妻 広明
  • 雑誌名: 情報・システムソサイエティ誌 巻: 17(2)
• [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(5):内嗅野グリッド細胞のモジュラスコードからガウス法を用いてhoming vectorを求める手法の提案 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三津沢 将司, イスラム・タンビル, 佐藤 直行, 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: 111(483) ページ: 281-285
• [雑誌論文] 3 次元物体認識に関わる景観予測機能のモデル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 植野 徹, 朝倉 暢彦, 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: 112(298) ページ: 51-56
• [雑誌論文] Disambiguation of mental rotation by spatial frames of reference (2011)
  • 著者名/発表者名: Asakura, N. and Inui, T
  • 雑誌名: i-Perception 巻: 2(5) ページ: 477-485
  • DOI: DOI:10.1068/i0425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial imagery of novel places based on visual scene transformation (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, N
  • 雑誌名: Cognitive Systems Research 巻: 14(1) ページ: 26-36
  • DOI: DOI:10.1016/j.cogsys.2010.12.010
  • 査読あり
• [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: 110(461) ページ: 125-130
• [雑誌論文] Effect of active exploration of 3-D object views on the view-matching process in object recognition (2010)
  • 著者名/発表者名: Sasaoka, T., Asakura, N., and Kawahara, T
  • 雑誌名: Perception 巻: 39(3) ページ: 289-306
  • DOI: DOI:10.1068/p5721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of human episodic memory by using a computational model of the hippocampus (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato, N. and Yamaguchi, Y
  • 雑誌名: Advances in Artificial Intelligence 巻: 2010(4)
  • DOI: DOI:10.1155/2010/392868
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integration of visual scenes and motion signals by entorhinal grid cells during spatial imagery (2010)
  • 著者名/発表者名: Sato, N
  • 雑誌名: Australian Journal of Intelligent Information Processing Systems 巻: 11(1) ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] A model of path integration and navigation based on head direction cells inentorhinal cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Islam, T. and Fukuzaki, R
  • 雑誌名: Neural Information Processing Theory and Algorithms ICONIP 2010 Proceedings Part I 巻: 6443 ページ: 82-90
  • DOI: DOI:10.1007/978-3-642-17537-4_11
  • 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: 110(246) ページ: 11-16
• [雑誌論文] A visuomotor contribution to enhanced object recognition: compativility between object rotation and hand movement during active exploration (2009)
  • 著者名/発表者名: Sasaoka, T., Asakura, N., and Inui, T
  • 雑誌名: Perception 38 ECVP Abstract Supplement 巻: 145
  • DOI: DOI:10.1068/v090693
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial-area selective retrieval of multiple object-place associationsin a hierarchical cognitive map formed by theta phase coding. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, N. and Yamaguchi, Y.
  • 雑誌名: Cognitive Neurodynamics 巻: 3 ページ: 131-140
  • DOI: DOI:10.1007/s11571-008-9074-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] A computational predictor of the human episodic memory based on a theta phase precession network (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, N. and Yamaguchi, Y.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 4(10) ページ: e7536
  • DOI: DOI:10.1371/journal.pone.0007536
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subsequent memory-dependent EEG theta correlates to parahippocampal BOLD response. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, N. Ozaki, T. J. Someya, Y., Anami, K., Ogawa, S., Mizuhara, H., and Yamaguchi, Y.
  • 雑誌名: NeuroReport 巻: 21(3) ページ: 168-172
  • DOI: DOI:10.1097/WNR.0b013e328332072a
  • 査読あり
• [雑誌論文] A computational model of spatial imagery based on object-centered scene representation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, N
  • 雑誌名: Neural Information Processing ICONIP 2009 Proceedings Part I 巻: 5863 ページ: 49-56
  • DOI: DOI:10.1007/978-3-642-10677-4_6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Some computational predictions on the possibilities of three-dimensional properties of grid cells in entorhinal cortex. (2009)
  • 著者名/発表者名: Islam, T. and Yamaguchi, Y.
  • 雑誌名: Neural Information Processing ICONIP 2009 Proceedings Part I 巻: 5863 ページ: 26-33
  • DOI: DOI:10.1007/978-3-642-10677-4_4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Representation of an environmental space by grid fields: a study with a computational model of the grid cell based on a column structure. (2009)
  • 著者名/発表者名: Islam, T. and Yamaguchi, Y.
  • 雑誌名: Proceedings of International Joint Conference on Neural Networks ページ: 1357-1364
  • DOI: DOI:10.1109/IJCNN.2009.5178755
  • 査読あり
• [雑誌論文] 物体の心的操作における多重の参照枠. (2009)
  • 著者名/発表者名: 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: 109(261) ページ: 25-30
• [雑誌論文] Computational model-based prediction of human episodic memory from eye movement. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, N
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E91-B ページ: 2142-2143
  • URL: http://search.ieice.org/bin/summary.php?id=e91-b_7_2142
  • 査読あり
• [雑誌論文] EEG theta regulates eye saccade generation during human object-place memory encoding. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato, N
  • 雑誌名: Proceedings of the International Conference on Cognitive Neurodynamics 巻: 2007 ページ: 429-434
  • URL: http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4020-8387-7_73
  • 査読あり
• [学会発表] Amplitude modulatio of theta oscillations in cognitive controls. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, Y
  • 学会等名: The 12th Japan-Korea-China Joint Workshop On Neurobiology and Neuroinformatic
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20121221-23
• [学会発表] Natural object recognition with the view-invariant neural network. (2012)
  • 著者名/発表者名: Efremova, N., Asakura, N., and Inui, T
  • 学会等名: The Fifth International Conference on Cognitive Science
  • 発表場所: Kaliningrad, Russia
  • 年月日: 20120618-24
• [学会発表] 視点変換・心的回転に関わる脳内基盤の検討: fMRI 研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 笹岡 貴史,乾 敏郎
  • 学会等名: 日本認知心理学会第10回大会
  • 発表場所: 岡山市(岡山大学)
  • 年月日: 20120602-03
• [学会発表] 物体の心的回転における運動学および動力学的拘束 (2012)
  • 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10回大会
  • 発表場所: 岡山市(岡山大学)
  • 年月日: 20120602-03
• [学会発表] A computational model of homing vector in grid cell-place cell system based on modular mathematics. (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuzawa, M. S. and Yamaguchi, Y.
  • 学会等名: Neuroscience 2012
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2012-10-16
• [学会発表] The visual cortex model for object recognition and classification. (2012)
  • 著者名/発表者名: Efremova, N., Asakura, N., Inui, T., and Abdikeev, N
  • 学会等名: XIV All-Russian conference on Neuroinformatics 2012
  • 発表場所: Moscow, Russia
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] A computational framework of large-scale space representation based on entorhinal grid cells" (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, N
  • 学会等名: The 11th Japan-Korea-China Joint Workshop On Neurobiology and Neuroinformatics
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 20111218-19
• [学会発表] A theoretical study on space computation in grid cell- place cell system of rat brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Mitsuzawa, M. S. and Yamaguchi, Y
  • 学会等名: The 11th Japan-Korea-China Joint Workshop On Neurobiology and Neuroinformatics
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 20111218-19
• [学会発表] A computational model of grid cells based on the Hough transform of egocentric scenes (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, N.
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Washington DC., USA
  • 年月日: 20111112-16
• [学会発表] Embodied object recognition: biomechanical constraints of hand rotation affect facilitation of the view matching process. (2011)
  • 著者名/発表者名: Sasaoka, T., Asakura, N., and Inui, T.
  • 学会等名: ECVP2011 (34th European Conference on Visual Perception)
  • 発表場所: Toulouse, France
  • 年月日: 20110828-0901
• [学会発表] 遅延・変換フィードバック下での自他認識に関わる脳内基盤1. (2011)
  • 著者名/発表者名: 笹岡 貴史,乾 敏郎
  • 学会等名: 日本認知心理学会第9回大会, 東京都豊島区
  • 発表場所: 日本認知心理学会第9回大会, 東京都豊島区(学習院大学)
  • 年月日: 20110528-29
• [学会発表] Grid field formation in the entorhinal cells simulated by a computational model with hypercolumn structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Islam, T. and Yamaguchi, Y.
  • 学会等名: Neuroscience 2011
  • 発表場所: Washington DC., USA
  • 年月日: 2011-11-15
• [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9回大会
  • 発表場所: 福岡市(西南学院大学)
  • 年月日: 20100529-30
• [学会発表] Spatial frames of reference for imagining and perceiving visual motion. (2010)
  • 著者名/発表者名: Asakura, N. and Inui, T
  • 学会等名: The 3rd international workshop on KANSEI
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20100222-23
• [学会発表] Computational model and prediction of three-dimensional properties of grid cells in entorhinal cortex (2010)
  • 著者名/発表者名: Islam, T. and Yamaguchi, Y
  • 学会等名: Neuroscience 2010
  • 発表場所: Computational model and prediction of three-dimensional properties of grid cells in entorhinal cortex
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] Dynamic parieto-premotor network for mental imagery transformation: a simultaneous EEG-fMRI study. (2010)
  • 著者名/発表者名: Sasaoka, T., Mizuhara, H., and Inui, T.
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2010-07-07
• [学会発表] A computational model of spatial imagery based on object-centered scene representation. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sato, N.
  • 学会等名: 16th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP)
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 20091201-05
• [学会発表] 物-場所連合記憶の他視点変換メカニズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 直行
  • 学会等名: 日本神経回路学会第19回全国大会
  • 発表場所: 仙台市(東北大学)
  • 年月日: 20090924-26
• [学会発表] Relationship between an input sequence and asymmetric connections formed by theta phase precession and STDP (2008)
  • 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] An episodic memory encoding pathway emerges with subsequent memory dependent EEG theta synchronization (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato, N., Ozaki, T., Someya, Y., Anami, K., Ogawa, S., Mizuhara, H., and Yamaguchi, Y.
  • 学会等名: The 31st Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2008-07-11
• [学会発表] A cortico-hippocampal network emerging with subsequent memory dependent theta oscillation. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato, N., Ozaki, T., Someya, Y., Anami, K., Ogawa, S., Mizuhara, H., and Yamaguchi, Y.
  • 学会等名: 14th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2008-06-16
• [図書] The interaction between the parietal and motor areas in dynamic imagery manipulation : an fMRI study, Advance in cognitive neurodynamics (II), Wang R, Gu F(eds.) (2011)
  • 著者名/発表者名: Sasaoka, T., Mizuhara, H., and Inui, T
  • 総ページ数: 345-349
  • 出版者: Springer
• [図書] Dynamic Brain-from Neural Spikes to Behaviors: 12th International Summer School on Neural Networks (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Sato
  • 総ページ数: 13-27
  • 出版者: Springer-Verlag
• [備考]
  • URL: http://www.cog.ist.i.kyoto-u.ac.jp/