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応用脳科学アカデミーアドバンスコース「CiNet」第3回(井原先生・大石先生・小出(間島)先生)



タイトル「脳波で情報理解や心的状態を測る」

講師紹介

井原 綾(いはら あや)先生

  • 井原先生 写真
    【現職】
      国立研究開発法人 情報通信研究機構 脳情報通信融合研究センター 主任研究員
    【経歴】
    • 2003年 大阪大学大学院医学系研究科 博士課程修了
    • 2003年-2005年 岡崎国立共同研究機構 生理学研究所 研究員
    • 2005年-2008年 情報通信研究機構 専攻研究員
    • 2008年-2009年 情報通信研究機構 研究員
    • 2009年-現在 情報通信研究機構 主任研究員
    • 2011年-現在 大阪大学大学院医学系研究科 招へい准教授
    • 2012年-現在 大阪大学大学院情報科学研究科招へい准教授
  • 【研究概要】

    ヒトの柔軟な言語理解のメカニズムの解明、脳波を利用した言語理解と心的状態の評価、ニューロモジュレーションによる言語機能促進の研究

  • 【主な業績】
    • Osugi, K., Ihara, A.S., Nakajima, K., Kake, A., Ishimaru, K., Yokota, Y. & Naruse, Y. Differences in Brain Activity After Learning With the Use of a Digital Pen vs. an Ink Pen—An Electroencephalography Study. Frontiers in Human Neuroscience 13:275 (2019).
    • Soshi, T., Fujimaki, N., Matsumoto, A. & Ihara, A.S. Memory-Based Specification of Verbal Features for Classifying Animals into Super-Ordinate and Sub-Ordinate Categories. Frontiers in Communication 2:12 (2017).
    • Ihara, A.S., Ihara, S. A, Mimura, T., Soshi, T., Yorifuji, S., Hirata, M., Goto, T., Yoshinime, T., Umehara, H. & Fujimaki, N. Facilitated lexical ambiguity processing by transcranial direct current stimulation over the left inferior frontal cortex. Journal of Cognitive Neuroscience 27:1,26-34 (2015).
    • Ihara, A., Wei, Q., Matani, A., Fujimaki, N., Yagura, H., Nogai, T., Umehara, H. & Murata, T. Language comprehension dependent on emotional context: A magnetoencephalography study. Neuroscience Research 72, 50-58 (2012).
    • Fujimaki, N., Hayakawa, T., Ihara, A., Matani, A,. Wei, Q., Terazono, Y. & Murata, T. Masked immediate-repetition-priming effect on the early lexical process in the bilateral anterior temporal areas assessed by neuromagnetic responses. Neuroscience Research 68, 114-124 (2010).
    • Ihara, A., Hirata, M., Fujimaki, N., Goto, T., Umekawa, Y., Fujita, N., Terazono, Y., Matani, A., Wei, Q., Yoshimine, T., Yorifuji, S. & Murata, T. Neuroimaing study on brain asymmetries in situs inversus. Journal of the Neurological Sciences 288, 72-78 (2010).
    • Fujimaki, N., Hayakawa, T., Ihara, A., Wei, Q., Munetsuna, S., Terazono, Y., Matani, A. & Murata, T. Early neural activation for lexico-semantic access in the left anterior temporal area analyzed by an fMRI-assisted MEG multidipole method. Neuroimage 44, 1093-1102 (2009).
    • Ihara, A., Hayakawa, T., Wei, Q., Munetsuna, S. & Fujimaki, N. Lexical access and selection of contextually appropriate meaning for ambiguous words. Neuroimage 38, 576-588 (2007).
    • Ihara, A. & Kakigi, R. Oscillatory activity in the occipitotemporal area related to the visual perception of letters of a first/second language and pseudoletters. Neuroimage 29, 789-796 (2006).

開催概要

講義内容
今や、脳波は専門知識がなくても測れる時代になってきました。しかし、脳波計測をして得られるものはただの波形に過ぎません。脳波でヒトの心的状態や認知を測るためには、知りたい内容に適した指標とそれを得るための実験パラダイムの設計が重要です。本講義では、脳波成分と実験パラダイムの基礎についてお話します。そして、その活用例として、私たちが進めている脳波を利用した言語情報理解やメンタルの評価、学習デバイスの効果検証などの研究についてご紹介します。
日時
2021年1月26日(火)13:00~17:50(12:40より受付開始)
※井原先生の講義は、13:00~14:10です。
場所
NTTデータ経営研究所(永田町)

JA共済ビルのエントランスフロアにて受付をお済ませいただいた後、左側のエレベーターにて9階までお越しください。
9階エレベーターホールの案内板が設置されている側の扉からお入りいただき右手突き当りまでお進みください。突き当り扉奥に応用脳科学アカデミー受付がございます。

お問い合わせ先
本アカデミーに関するご質問等は、応用脳科学コンソーシアム事務局ホームページの ▶お問い合わせフォームより、お問い合わせください。


タイトル「ヒトの視覚処理を支える脳の構造」

講師紹介

大石 浩輝(おおいし ひろき)先生

  • 大石先生 写真
    【現職】
      大阪大学大学院 生命機能研究科 博士課程
    【経歴】
    • 2016年 大阪大学 基礎工学部 システム科学科 卒業
    • 2016年- 大阪大学大学院 生命機能研究科 在学
    • 2016年- 大阪大学 ヒューマンウェアイノベーション博士課程プログラム 在学
    • 2016年- 脳情報通信融合研究センター (CiNet) 協力研究員
  • 【研究概要】

    心理物理学的手法とMRI計測を組み合わせることで、ヒトの視覚機能と脳構造の対応関係を定量的に調べる研究に取り組んでいます。私たちヒトのものの見え方は一様ではなく個人差があります。とりわけ、両眼の視覚情報をもとに奥行を知覚する立体視機能には大きな個人差があることが知られており、これまでにこの立体視力の個人差と対応する脳内視覚系の構造を明らかにする研究を行ってきました。また、MRIを工夫して用いることで、生きているヒト視覚系の微小領域を可視化する研究にも取り組んでいます。

  • 【主な業績】
      論文
    • Oishi, H., Takemura, H., Aoki, SC., Fujita, I., Amano, K. Microstructural properties of the vertical occipital fasciculus explain the variability in human stereoacuity. Proceedings of National Academy of Sciences, National Academy of Sciences, 115 (48), 12289-12294, 2018.
    • Minami, S., Oishi, H., Takemura, H., Amano, K. Inter-individual differences in occipital alpha oscillations correlate with white matter tissue properties of the optic radiation. eNeuro, Society for Neuroscience, 7(2), 0224-19.2020, 2020.
    • 受賞
    • 第一回ヒト脳イメージング研究会 奨励賞 (2017)
    • 日本視覚学会冬季大会 ベストプレゼンテーション賞 (2020)

開催概要

講義内容
ヒト視知覚の神経メカニズムの研究はMRIを中心とする脳計測手法の発展に伴い進んできました。特に90年代の機能的MRI(fMRI)計測の登場により、どのような視覚情報が脳内どこの領域で表象されているかを調べることが可能になり、視知覚と脳活動との対応が明らかにされてきました。一方で、視覚処理を行う脳領域はどのような物質的な構造で形成され、視知覚に影響しているのでしょうか。近年、拡散強調MRIを含む脳構造計測手法の発展により、生きているヒトを対象に視知覚と脳構造の対応関係の検証が進みつつあります。本講義では、このヒト視覚システムと脳構造の関係について、CiNetでの最新の研究成果および応用の可能性を含めて概説します。
日時
2021年1月26日(火)13:00~17:50(12:40より受付開始)
※大石先生の講義は、14:20~15:30です。
場所
NTTデータ経営研究所(永田町)

JA共済ビルのエントランスフロアにて受付をお済ませいただいた後、左側のエレベーターにて9階までお越しください。
9階エレベーターホールの案内板が設置されている側の扉からお入りいただき右手突き当りまでお進みください。突き当り扉奥に応用脳科学アカデミー受付がございます。

お問い合わせ先
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タイトル「量子機械学習に学ぶデータ解析の可能性 -超高次元データを対象とした機械学習アルゴリズム-」

講師紹介

小出(間島) 真子(こいで-まじま なおこ)先生

  • 小出(間島)先生 写真
    【現職】

    情報通信研究機構 知能科学融合研究開発推進センター  研究員

    【経歴】
    • 2015年 奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科 博士課程修了。理学博士。
    • ブラザー工業株式会社に勤務後、2019年より情報通信研究機構 知能科学融合研究開発推進センターにて現職。
  • 【研究概要】

    芸術鑑賞時の視覚情報処理過程や情動の脳内情報表現など、ヒトの行動・認知を数理モデルを用いて探求することに従事。
    一方でアルゴリズム開発にも興味を持ち、2019年より量子計算に着想を得た機械学習アルゴリズムの開発を進めている。

  • 【主な業績】
      情動の脳内情報表現
    • Naoko Koide-Majima, Tomoya Nakai, and Shinji Nishimoto. "Distinct dimensions of emotion in the human brain and their representation on the cortical surface." NeuroImage in press.
    • 量子インスパイア・アルゴリズム
    • Naoko Koide-Majima, and Kei Majima. "Quantum-inspired canonical correlation analysis for exponentially large dimensional data." arXiv preprint arXiv:1907.03236 (2019).
    • Naoko Koide-Majima, and Kei Majima. "Quantum circuit-like learning: A fast and scalable classical machine-learning algorithm with similar performance to quantum circuit learning." arXiv preprint arXiv:2003.10667 (2020).

開催概要

講義内容
ここ数年、機械学習アルゴリズムを高速化するものとして、量子コンピュータ上で実行できる高速な計算アルゴリズムが注目されている。一方で、この量子アルゴリズムに着想を得て、古典コンピュータ上で実行できる計算アルゴリズムの高速化も進められている。我々は、このような古典コンピュータ上での機械学習アルゴリズムについて、次の2つの手法を開発した。一つは正準相関分析の高速化手法、もう一つは最近注目されている量子回路学習 (Mitarai et al. 2018) の高速化手法である。我々は、内積や特異値分解を高速に行う計算手法 (Tang 2018; Pham and Pagh 2013) を取り入れることで、これらの手法の高速化を実現した。本講義では、これらの手法の紹介と、脳データへの応用可能性について議論する。
日時
2021年1月26日(火)13:00~17:50(12:40より受付開始)
※小出(間島)先生の講義は、15:40~16:50です。
場所
NTTデータ経営研究所(永田町)

JA共済ビルのエントランスフロアにて受付をお済ませいただいた後、左側のエレベーターにて9階までお越しください。
9階エレベーターホールの案内板が設置されている側の扉からお入りいただき右手突き当りまでお進みください。突き当り扉奥に応用脳科学アカデミー受付がございます。

お問い合わせ先
本アカデミーに関するご質問等は、応用脳科学コンソーシアム事務局ホームページの ▶お問い合わせフォームより、お問い合わせください。

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