脳から深層ニューラルネットワークへの信号変換による脳内イメージ解読 －「脳－機械融合知能」の実現に向けて－
神谷之康 情報学研究科教授、堀川友慈 株式会社国際電気通信基礎技術研究所主任研究員の研究グループは、ヒトの脳活動パターンを深層ニューラルネットワーク（deep neural network model、以下DNN）等の人工知能モデルの信号に変換して利用することで、見ている画像に含まれる物体や想像している物体を脳から解読する技術の開発に成功しました。本研究成果は、人工知能の分野で進展が著しいDNNをヒトの脳と対応づけることで、脳からビッグ・データの利用を可能とする先進的技術です。 本研究成果は、2017年5月22日午後6時に英国の科学雑誌「Nature Communications」に掲載されました。 研究者からのコメント 本研究では、ブレイン・デコーディング、DNN、大規模画像データベースを組み合わせることで、脳活動パターンから、知覚・想起している任意の物体を解読する方法を開発しました。人
自閉症児は黄色が苦手、そのかわり緑色を好む －発達障害による特異な色彩感覚－
自閉症というと、他人の心が理解できない、あるいは共感能力が乏しい障害といわれていますが、実はそんなことはありません。環境から受け取る刺激が強すぎることが、生活の大きな妨げになっており、色彩もまたその例外でないことに周囲が配慮しなければいけないという事実を理解していただければ幸いです。 概要 ASDでは、相互的な対人関係が苦手なことや、興味関心が限られているといったことが症状として現れます。その一因に、障害にともなう「知覚過敏」があると考えられています。例えば、ごく普通の大きさの音に対してもそれを「大きすぎる」と知覚判断し「うるさい」と感じたり、ごく普通の皮膚接触でさえ「痛み」を覚えたりといったことが挙げられます。その結果、自閉症の子どもは周囲からするとごく普通に話しかけたつもりであるのに、怒られていると誤解したり、あるいは予防接種を極端に怖がったりして、パニックに陥ることも珍しくありません
脳内に「やる気」のスイッチ、目で見て操作 －霊長類の生体脳で人工受容体を画像化する技術を確立、高次脳機能研究の飛躍的な進展に期待－
高田昌彦 霊長類研究所教授、井上謙一 同助教らの研究グループは、国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構、米国国立精神衛生研究所と共同で、サルの脳内に発現させた人工受容体を生体で画像化する技術を世界で初めて確立するとともに、標的脳部位に人工受容体が発現していることを確認したサルに、人工受容体に作用する薬剤を全身投与し、価値判断行動を変化させることに成功しました。 本研究成果は、2016年12月6日午後7時に「Nature Communications」に掲載されました。 研究者からのコメント 本研究成果により、霊長類の脳において遺伝子導入によって発現させた人工受容体を画像化する技術が確立されました。サルではこれまで難しかった、特定の脳部位を非侵襲的に、一定時間、繰り返し操作するという神経活動制御を効率的かつ高精度に実施できるようになることから、サルを用いた高次脳機能研究の飛躍的な進展が期待
社会からの隔絶が不安を招く神経メカニズム、マウスで発見 －引きこもりからの社会復帰へ向けた神経科学からのアプローチ－
今回、社会隔離ストレスによる不安増強に関与する神経回路メカニズムを発見したことにより、今後このメカニズムを標的とした抗不安薬の開発や不安を低減する認知行動療法の開発に貢献することが期待できます。 また、多くの神経細胞において共通すると考えられるシナプス前終末の収縮の新規分子メカニズムも同定しました。今後はこの一般的な分子メカニズムが精神疾患、記憶学習、アルツハイマー病などの神経変性疾患などにおいて重要な役割を果たしているかの検討を行うことにより、脳機能に関連するさまざまな疾患において、新しい治療法の開発に繋がる可能性があると考えられます。 概要 さまざまな原因によって就労や就学などの社会参加を回避し、長期間にわたって自宅に留まる、いわゆる「引きこもり」状態の人は、内閣府が2016年に実施した調査では日本国内の15歳から39歳年代で推計54万1千人に上るとされています。引きこもり期間は7年以
幸福の神経基盤を解明
佐藤弥 医学研究科特定准教授らの研究グループは、主観的幸福の神経基盤について、脳の構造を計測する磁気共鳴画像（MRI）と幸福度などを調べる質問紙で調べました。その結果、右半球の楔前部（頭頂葉の内側面にある領域）の灰白質体積と主観的幸福の間に、正の関係があることが示されました。つまり、より強く幸福を感じる人は、この領域が大きいことを意味します。また、同じ右楔前部の領域が、快感情強度・不快感情強度・人生の目的の統合指標と関係することが示されました。つまり、ポジティブな感情を強く感じ、ネガティブな感情を弱く感じ、人生の意味を見出しやすい人は、この領域が大きいことを意味します。こうした結果をまとめると、幸福は、楔前部で感情的・認知的な情報が統合され生み出される主観的経験であることが示唆されます。主観的幸福の構造的神経基盤を、世界で初めて明らかにする知見です。 本研究成果は、2015年11月20日に
表情を処理する神経ネットワークの時空間ダイナミクスを解明
佐藤弥 医学研究科特定准教授、河内山隆紀 ATR脳活動イメージングセンタ研究員、魚野翔太 医学研究科特定助教のグループは、健常者を対象として、動的表情を見ている間の脳磁図（MEG）を計測した結果、動的表情を見たときに動的モザイクの場合よりも強く、視覚野の複数の領域（形態や動きの視覚分析に関わる）が150～200ミリ秒というすばやい段階で一斉に活動する様子が捉えました。これらの知見は、心のはたらきがどのような神経ネットワークの時空間ダイナミクスで実現されるかを世界で初めて明らかにするものです。 本研究成果は、2015年7月24日に英科学誌Scientific Reports（サイエンティフィックリポーツ）誌のウェブサイトに速報版として掲載されます。後日、正式版が掲載されます。 表情を処理する脳のしくみを、ミリ秒・ミリメートルという高い時空間分解能で、神経ネットワーク構造として明らかにした研究
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