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 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15300086
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 開 一夫 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (30323455)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池上 高志 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (10211715)
• Keywords: 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

Research Abstract

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。

Research Products

• [Publications] T.Ikegami, G.Morimoto: "Chaotic Itinerancy in Coupled Dynamical Recognizers"CHAOS. 13. 1133-1147 (2003)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] Y.Sato, T.Ikegami: "Undecidability in the Imitation game"Minds and Machines. 74-020B. 1-11 (2003)
• [Publications] 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)
• [Publications] 池上高志: "言語、知能、複雑系"人工知能学会誌. 19. 287-272 (2004)
• [Publications] 池上高志: "ゲームとその背後の認知行為"数理科学. 489. (2004)
• [Publications] Hirai, M., Fukushima, H., Hiraki, K.: "An event-related potentials (ERPs) study of biological motion perception"Neuroscience Letters. 344(1). 41-44 (2003)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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).
• [Publications] Kobayashi, T., Hiraki, K., Mugitani, T., Hasegawa, T.: "Baby arithmetic: One object plus one tone"Cognition. 91(2). B23-B24 (2004)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)
• [Publications] 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)