CNS

川人所長が、「脳神経科学と情報工学の融合によるBMIの研究開発における多大なる貢献」と題し、立石賞特別賞を受賞することとなりました。表彰式、記念講演会は5月24日で、一般に公開される予定です。
立石科学技術振興財団によるニュースリリース
http://www.omron.co.jp/press/2012/04/c0406.html

3月15日　下川研究員は、 IEEE CIS(Computational Intelligence Society)の領域に関連の深い研究会・シンポジウムにて35歳以下の優れた論文発表者でかつ第一著者を表彰するYoung Researcher Awardを受賞した。受賞対象は 「 近赤外分光計測における頭皮血流アーチファクト除去法」電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会　電子情報通信学会技術研究報告, Vol.110,No.461,pp.395-400(2011)のもの。

松原客員研究員、玄客員研究員、森本室長らは、計測自動制御学会主催の研究発表会にて優れた内容の学術研究報告を行った者に贈呈される計測自動制御学会 学術奨励賞研究奨励賞を受賞した。受賞対象は 「個性を考慮したオンライン運動予測:周期的・離散的な全身運動への適用」第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会のもの。

日経産業新聞他　情報通信研究機構の池上研究員らは、バスケットボールのドリブルや楽器演奏など同じ動作を繰り返す運動の上達の秘訣を実験で突き止め、その成果をJournal of Neuroscience誌に掲載した。日経産業新聞、電波新聞

川鍋主任が共著となっている以下の論文が、日本神経回路学会論文賞を受賞しました。
Sugiyama M, Kawanabe M, Chui PL: Dimensionality reduction for density ratio estimation in high-dimensional spaces.Neural Networks, 23(1):44-59 (2010)

1月8日の読売新聞「学ぼう　わかるサイエンス」面において、の文部科学省脳科学研究戦略推進プログラムの研究成果を中心とした、「脳と機械がつながる」と題したBMI研究の最前線を特集した記事が掲載された。ATRの川人所長、神谷室長、相原研究員、柴田研究員らの研究成果、BMIの今後の可能性と期待などについて図入りで紹介。

１２月９日　日刊工業新聞「脳に情報をフィードバック　視覚的能力高める」
１２月９日　日経産業新聞「意識せず学習できた！」
１２月１８日　読売新聞「脳の訓練で認識力アップ」
海外ではデイリーメール等に掲載、その他世界の３００件以上のサイトに紹介

努力や、注意や、集中あるいは場合によっては意識さえせずにいろんな学習ができたらよいと思いませんか。 あるいは、仕事や人間関係でストレスがたまっているときに、 一人で静かにしているときにでもストレスを解消できると良いと思いませんか。 将来このような夢を叶えてくれるかも知れない、新しい脳科学の方法、DecNef法（decoded fMRI neurofeedback）を開発しました。 DecNef法によって、視覚の刺激図形も見ていないし、学習していることも全く意識していないのに、 知覚能力が向上することが分かりました。DecNef法は、一般には、脳活動から欲しい情報をとりだして、 それをいろんな方法でユーザに帰すことで、薬などを使わなくても脳の状態を望ましい方向に導いてくれる方法と言えます。 今後、脳の機能の理解を深めるための重要な方法になると期待されますし、 これまでなかなか良い治療手段がなかった脳の病気の全く新しい治療法につながることも期待されます。

この研究成果は、12月9日の米国雑誌サイエンスに掲載されました。
Shibata K, Watanabe T, Sasaki Y, Kawato M: Perceptual learning incepted by decoded fMRI neurofeedback without stimulus presentation, Science, Vol.334, Issue 6061, 1413 – 1415 (2011)

詳細はこちらをご参照下さい。

（株）国際電気通信基礎技術研究所（以下ATR）は慶應義塾大学医学部リハビリテーション医学教室（以下慶應リハ科）と共同で、 新しい「脳活動ダイナミクス推定システム」を開発し、脳活動ダイナミクスを高精度で推定する基礎技術を発表

詳細は以下のURLでご確認を　http://www.atr.jp/html/topics/press_111124_j.html

ATR脳情報通信総合研究所におきまして下記の通りミニシンポジウムを開催致します。是非ご参集ください。

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ミニシンポジウム『報酬予測誤差を計算する神経回路をめぐって』へのお誘い

強化学習理論と、ドーパミンニューロンが報酬予測誤差を表現しており大脳基底核でシナプス可塑性に基づいた強化学習が生じているという仮説は、それぞれ計算論的神経科学、システム神経科学の中でも最も成功した理論や研究パラダイムの一つと言えます。しかし、中心的な役割を果たす報酬予測誤差がどのような神経回路とシナプス作用によりドーパミンニューロンで表現されるのかという点については、Houk, Adams & Barto (1995), Doya (2000), Kawato & Samejima(2007)などのモデルはありますが、いまだ解決していない大問題です。

ハーバード大学分子細胞生物学部で、オプトジェネティックスや、遺伝子改変マウスと狂犬病ウイルスを用いてドーパミンニューロンへの入力の網羅的同定などの手法で、この問題に迫っておられる内田直滋先生が帰国される機会に、縫線核のセロトニンニューロンのサルでの記録でこの問題に重要なデータを発見された関西医科大学の中村加枝先生、また同じくサルで脚橋被蓋核のアセチルコリンニューロンで報酬予測と報酬表現を発見された大阪大学の小林康先生に加わって頂き、12月12日月曜日に京都府けいはんなのＡＴＲで『報酬予測誤差を計算する神経回路をめぐって』と題して、ミニシンポジウムを開催します。

上記の問題に興味を持たれている方、更に広く言えば、計算神経科学、学習、大脳基底核、情動に興味を持たれている研究者、学生の方は是非ご参加下さい。講演と議論は日本語で初心者にもわかりやすくなるように、御願いしてあります。参加は無料ですが、お昼の立食ランチ討論会の準備もありますので、下記のウエブ上での事前登録をお願いいたします。

ＡＴＲ脳情報通信総合研究所　川人光男

プログラム(敬称略)      *講演名をクリックするとアブストラクトがご覧頂けます。

事前登録：

下記のご登録フォームに必要事項をご記入下さい。

2013 Special Issue of Neural Networks
Computations, Neural Circuits, Behavior and Anatomy of the Cerebellum

Functions of the cerebellum; new theoretical and experimental approaches

The cerebellum is one of the best brain regions where multidisciplinary approaches have proven powerful in elucidating principles of neural function embedded in the neural circuitry and anatomy. Recently, major advances were made in these different approaches. Historically, several leading theories such as learning theory, motor control, and control of timing have guided major streams of neurophysiological and behavioral studies in the cerebellum. Some of them appeared quite exclusive with each other for a few decades, but theoretical integration of different streams have been explored recently and turned out very fruitful. Modeling of cerebellar circuits and function has been carried out at several different levels from molecules to behavior over several decades. For example, systems biology model of cerebellar synaptic plasticity explored characteristics of learning algorithms utilized in the cerebellum.

Up-to-date cellular biology techniques such as photo-uncaging, optogenetics, 2-photon imaging, whole cell patch clamp enormously expanded our detailed knowledge about cellular and circuit functions in the cerebellum. Molecular genetics significantly contributed to understanding of molecular to behavioral understanding.

This special issue integrates these new advances in the cerebellar study with the special emphasis on new modeling and theoretical approaches as well as new experimental techniques that have advanced and widened our understandings recently.

Important Dates
Submission deadline: March 1^st, 2012
Revised submission deadline: May 1st, 2012
Final decision: October 1^st, 2012
Publication: January 2013

Guest Editors
Mitsuo Kawato (ATR Computational Neuroscience Labs)
Henrik Jörntell (Lund University)
Dieter Jaeger (Emory University)

Submission
Submission instructions can be found at:
http://ees.elsevier.com/neunet/
Please select “Computations, Neural Circuits, Behavior and Anatomy of the Cerebellum” in the submission page.

Contact:
Special Issue Guest Editors
E-mail: nnsi2013@atr.jp

間島慶さん（DNI学外実習生）が、学業において特に優秀であるとして、平成23年度奈良先端科学技術大学院大学優秀学生に選ばれました。

松原客員研究員、玄客員研究員、森本室長らの第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会における講演「個性を考慮したオンライン運動予測」が、優秀講演賞として表彰されました。

株式会社国際電気通信基礎技術研究所 （以下「ATR」、社長：平田 康夫） 脳情報解析研究所 (所長:佐藤 雅昭）は、 時間分解能に優れた脳計測である脳磁図（MEG）と空間分解能に優れた脳計測である機能的核磁気共鳴画像（fMRI）との統合により、 共に高い時間・空間分解能で脳活動を可視化するソフトウェアVBMEG (Variational Bayesian Multimodal EncephaloGraphy） をインターネット上（http://vbmeg.atr.jp/）で世界に向けて、 平成23年6月15日公開いたしました。

公開の詳細については、こちらをご参照下さい。

川人所長　5月26日　日本経済新聞　11面
オムニバス関西「ロボットは人間の鏡：脳機能の謎、分身に迫る、学際性で研究進化」

開催趣旨

ＡＴＲ脳情報通信総合研究所でNICT委託研究「 複数モダリティー統合による脳活動計測技術の研究開発」の一環として開発して参りました、時間分解能に優れたMEG(脳磁計測)と空間分解能に優れたfMRI(機能的MRI)を統合して脳活動を高精度に可視化するソフトウェア「VBMEG」をインターネットで無料公開することに致しました。これを機に、MEGによる脳研究とその将来性を広く知って頂くことを目的として、記念講演会を企画しましたので、是非ご参集下さい。

プログラム（敬称略）

お申し込み方法：以下の情報を6月7日（火）までにご連絡頂きますようお願いします。
期日、定員に達しましたので締切とさせて頂きます。ありがとうございました。

Email: bicr-con@atr.jp,　fax: 0774-95-1236

お名前：

ご所属：

ご役職：

email：

出席内容：□講演会　□懇親会

お問い合わせ先：ATR脳情報通信総合研究所　VBMEG講演会係

Email:bicr-con@atr.jp TEL: 0774-95-2688

Oztop E, Kawato M, Arbib M:Mirror neurons and imitation: a computationally guided review. Neural Networks, 19, 254-271 (2006).が、2006-2010年にNeural Networks誌に掲載された論文のうち、最も引用された論文Top10として表彰されました。Top10の詳細はNeural Networks誌のホームページでご覧頂けます。

2011年4月1日、立命館大学とATRとの教育研究協力に関する協定書締結しました。大学院理工学研究科との教育研究協力を開始します。

川人所長　3月7日　日経産業新聞11面　核心直談「脳波での操作、まず医療で」産業化へ倫理指針必要

柳澤琢史客員研究員、福間良平学外実習生、神谷之康室長らの発表が、29th International Congress of Clinical NeurophysiologyにおいてYoung Investigator Awardを受賞

Yanagisawa T, Hirata M, Saitoh Y, Kishima H, Goto T, Fukuma R, Yokoi H, Kamitani Y: Real-time and training-free control of a prosthetic arm using human electrocorticograms, International Congress of Clinical Neurophysiology (29th ICCN2010)

2010年10月20日

情報通信研究機構バイオICTグループの今水 寛グループリーダーと国際電気通信基礎技術研究所脳情報解析研究所の佐藤雅昭所長らは、人間の脳活動情報から四肢の運動を再構成する技術として、外科的処置なしに計測した脳活動を用いて、指先の素早い運動（運動時間約0.4秒）を滑らかな動きでコンピュータ上に再構成することに成功しました。詳しくはこちら

兼村研究員、石井室長　日本神経回路学会論文賞受賞

A. Kanemura, S. Maeda, & S. Ishii,“Superresolution with compound Markov random fields via the variational EM algorithm,” Neural Networks, vol. 22, no. 7, pp. 1025—1034.

外山招聘研究員、小林客員研究員　日本神経回路学会論文賞受賞

Ken-ichi Okada, Keisuke Toyama, Yuka Inoue, Tadashi Isa and Yasushi Kobayashi “Different Pedunculopontine Tegmental Neurons Signal Predicted and Actual Task Rewards.”　Journal of Neuroscience, 29, no.15, 4858-4870, 2009.

下川研究員、外山招聘研究員　日本神経回路学会論文賞受賞

S. Shinomoto, H. Kim, T. Shimokawa, N. Matsuno, S. Funahashi, K. Shima, I. Fujita,　H. Tamura, T. Doi, K. Kawano, N. Inaba, K. Fukushima, S. Kurkin, K. Kurata, M. Taira, K. Tsutsui, H. Komatsu, T. Ogawa, K. Koida, J. Tanji, and K. Toyama, “Relating neuronal firing patterns to functional differentiation of cerebral cortex”, PLoS Computational Biology 5(7) (2009) e1000433.

川人所長執筆による「脳の情報を読み解くーBMIが開く未来」が8月25日に発刊。朝日新聞出版　定価:1300円　ISBN978-4-02-259969-8

＜内容紹介から抜粋＞

念じるだけで動くASIMO。サルと同期して歩くヒト型ロボット。人工網膜、BMIリハビリテーション。これらは日本が世界に誇るBMI、脳情報を読み取り機械につなぐ技術　の結晶だ。脳神経科学は臨床応用として脳や心の病気を治療するだけでなく、情報通信、教育、マーケティング、経済学、政治学とも融合して、関わる分野の裾野を広げる。文部科学省ほか各省庁では脳情報活用の研究開発を始めている。神経科学、臨床医学、物理学、数学、工学、技術者らがチームワークで世界一に押し上げた基盤技術を日本でどう活かすか？どうしたら少子高齢化の問題を解決し、日本の新産業となるのか。人体への影響は？倫理的な課題は？世界的第一人者による脳神経科学の現状と未来への提言。

2010年5月3日
Gowrishankar Ganesh, Alin Albu-Scha¨ffer, Masahiko Haruno, Mitsuo Kawato, Etienne Burdet
Finalist of the IEEE ICRA Best Paper Award in Cognitive Robotics
Biomimetic Motor Behavior for Simultaneous Adaptation of Force, Impedance and Trajectory in Interaction Tasks

Song-Ho Hyon
Finalist of the IEEE ICRA Best VideoAward
From Compliant Balancing to Dynamic Walking on Humanoid Robot: Integration of CNS and CPG

2010年2月25日
神谷之康室長
Hiruma-Wagner Award
光科学技術研究振興財団
「Higher Function of Brain: Decoding Perception and Intention from Human fMRI Signalの研究」

脳波が暮らしを変える

脳が活動したときに発する脳波を利用した機器が、いま急速に日常生活に浸透し始めている。米国では小さな脳波センサーを額につけ、念じることでボールを操る玩具が発売されて大ヒット。脳の集中度合いを反映させて遊ぶ新感覚がうけて、品薄の状態が続いている。おもちゃだけでなくスイッチ操作を脳波で行う家電製品の開発も進んでいる。更に脳波から人の心の動きも調べる動きも活発化。どんな商品が消費者の心を捉え購入意欲を高めるのか、脳波などで分析を行うビジネスが誕生しているのだ。一方で、脳波の利用は、人の心や行動に影響を与え、脳そのものを変化させようとしている。ある種の理想の脳を作るためのトレーニングも開始されている。番組では、私たちの生活に浸透し始めた脳波が、私たちの社会をどう変え、人の脳や行動にどんな影響を与えていくのか、その最前線を見る。

2009年12月2日（表彰）
JST-ICORP計算脳終了報告ビデオ
社団法人映像文化製作者連盟「映文連アワード2009」部門優秀賞

2009年10月5日
川人光男所長
2009年度大川賞受賞
「脳の情報処理機構解明のための脳科学とロボット工学を融合させた独創的な研究」

大川財団のホームページ

2009年9月27日　日本経済新聞
森本淳室長他
脳で念じてモノを動かす BMI「脳信号で操作」実用へ前進

宮脇陽一研究員他
2009年度日本神経回路学会論文賞
「Visual Image Reconstruction from Human Brain Activity using a Combination of Multiscale Local Image Decoders」Neuron, vol.60, 915-929 (2008)

2009年9月21日　読売新聞
神谷之康室長他
BMI　脳科学の最先端　心を読む

2009年9月19日　NHK教育　22:00
川人光男所長他
サイエンスゼロ　BMI研究の最前線

神谷之康室長
平成21年度日本神経科学学会奨励賞
「脳の活動から心の状態を解読する世界トップレベルの研究に対して」
日本神経科学会のホームページ

2009年4月9日　日刊工業新聞
川人光男所長他
テクノ編集局「以心伝心ロボット動かす」
脳の中でイメージするだけで、その通りにロボットが動くー。そんなSFのような技術が実現されようとしている。実は、脳波などによる装置類の制御ばかりでなく、逆の利用法も実用化が進んでいる。機器から直接、脳に刺激を与えることで、けがや病気で失われた感覚や運動機能を置き換えようという試みである（一部記事抜粋）

科学技術振興機構　戦略的創造研究推進事業（さきがけ）　山岸典子主任　採択
平成21年度　戦略的創造科学研究推進事業さきがけ「情報環境と人」領域の新規課題として山岸典子主任提案の「脳活動の推定に基づく適応的な環境知能の実現」が採択されました。採択のプレスリリースはこちら

科学技術振興機構　JST ICORP 計算脳プロジェクト　事後評価においてA+評価を受ける
2004年1月～2009年3月までの約5年間推進してきたICORP国際共同　計算脳プロジェクトの事後評価結果が公開された。総合評価において、戦略目標に資する十分な成果が得られたとして A+を受けることができた。事後評価詳細はこちら

川人光男所長
電波の日　情報通信月間　総務大臣表彰（個人）受賞
「考えるだけでロボットを制御するブレイン・マシン・インタフェースを世界で初めて開発」

JST-ICORP計算脳終了報告ビデオ
ワールドメディアフェスティバルにてIntermedia-globe SILVERを受賞
World Media Festival

2009年4月9日　朝日新聞
神谷之康室長　第1回関西スクエア賞受賞
関西を拠点に学術、文化芸術、経済、芸能、スポーツ、市民活動などの分野で活躍する若い才能に対して贈られる賞
脳活動の分析から見ている文字や図形を再現することに成功、これらの研究に対して表彰。

ホンダ、ATR、島津製作所が共同で考えるだけでロボットを制御するBMI技術を開発
朝日新聞、読売新聞、産経新聞、毎日新聞、産經新聞、東京新聞、日本経済新聞、京都新聞　他　　「イメージするだけ　ロボット動いた」

Hondaの研究開発子会社である（株）ホンダ・リサーチ・インスティチュート・ジャパン（ＨＲＩ－ＪＰ、埼玉県和光市）と、（株）国際電気通信基礎技術研究所（ＡＴＲ、京都府相楽郡精華町）、（株）島津製作所（Ｓｈｉｍａｄｚｕ、京都府京都市）は、世界で初めて※１脳波計（Ｅｌｅｃｔｒｏｅｎｃｅｐｈａｌｏｇｒａｐｈｙ 以下、ＥＥＧ）と近赤外光脳計測装置（Ｎｅａｒ-Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ 以下、ＮＩＲＳ）を併用し、加えて新たな情報抽出技術を使用することで、ボタンを押すなどの身体を動かす動作が不要な、考えるだけでロボットを制御できるブレイン・マシン・インターフェース（Ｂｒａｉｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ 以下、ＢＭＩ）技術を開発した。将来的には、知能化技術やロボット技術などとの融合による、より人に優しい製品開発への応用を目指す。

人が考えるとき、脳では微弱な電流や血流の変化が生じる。これらをいかに正確に計測・解析できるかが、ＢＭＩ技術の開発で最も重要な点である。新開発のＢＭＩは、脳活動に伴う頭皮上の電位変化を計測するＥＥＧと、脳血流の変化を計測するＮＩＲＳを併用し、これら二種類の複雑な情報を統計処理する情報抽出技術を新開発した。これにより、人が考えるだけで脳活動を高精度に判別することを可能とした。また、２００６年に発表したＢＭＩで用いた機能的核磁気共鳴画像（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ 以下、ｆＭＲＩ）装置は、大型で、かつ強力な磁場が発生するため使用環境が限られていたが、新開発の計測装置には、より小型のＥＥＧやＮＩＲＳを用いることで、様々な場所に移動して使用することを可能とした。

＜新開発のＢＭＩを用いた実験の概要＞
はじめに、使用者の頭部にＥＥＧとＮＩＲＳのセンサーを装着する。次に、使用者に４つの選択肢※２から選んだ１つを提示。使用者は身体を一切動かさずにその選択肢をイメージし、その際の脳活動に伴う脳波と脳血流の変化を同時計測する。計測されたデータはリアルタイムで解析され、使用者のイメージを判別する。その結果を受け取ったＡＳＩＭＯが手や足を上げるなどの動作を行う。今回の実験では、世界最高水準※３の９０％以上の正答率を達成した。

※１、３ Honda、ＡＴＲ調べ
※２ 今回の実験では、「右手」「左手」「足」「舌」の４つ。使用者には、それらの部位を使用した運動をイメージしてもらう

Hondaは、２００５年よりＡＴＲとともに人と機械をつなぐ新しいインターフェースの可能性を探るべく、ＢＭＩ技術の研究・開発を行っている。両社の共同研究の結果、２００６年５月には、ｆＭＲＩ装置を用いたＢＭＩの開発に成功し、脳への電極の埋め込みや特殊な訓練なしに脳活動を解読し、ロボットハンドを制御することに世界で初めて成功した。

◆「ＢＭＩ」とは
従来のインターフェースが、スイッチなどを手足で操作するのに対し、ＢＭＩは種々の装置で計測した脳活動のデータに基づいて機械（ロボットなど）を制御し、手足などによる操作を不要としていることが特徴。欧米で研究の盛んな侵襲型と呼ばれるＢＭＩでは、外科手術で脳内に電極を埋め込む。一方、頭皮にセンサーを接触させるだけの方式は、非侵襲型と呼ばれる。

英国ニューカッスル大学、自然科学研究機構生理学研究所とBMIに関する研究協力覚書締結
ATRは脊髄への電気刺激装置開発や刺激と反応等の研究で世界の先端をゆく英国ニューカッスル大学と、脳科学研究拠点である自然科学研究機構生理学研究所とBMI研究に関する研究協力覚書を締結した。これにより、BMIの医療応用面の促進が期待できる。
覚書全文→英語 日本語訳

調印式の様子

川人光男所長
読売新聞
「脳の機能計算　複雑な動き再現」（ICORP計算脳プロジェクト研究成果）

神谷之康室長
読売新聞　顔
「目で見た文字や図形を脳活動から読み出すことに成功した」

ATR脳情報研究所
日経産業新聞
「２足歩行ロボ 動き柔軟」（ICORP計算脳プロジェクト研究成果）

川人光男所長
日刊工業新聞
「柔らかい関節でバランス　ATRが人型ロボット」（ICORP計算脳プロジェクト研究成果）

川人光男所長
日経産業新聞　先端脳科学　進む実用化
「消費者の意識を分析」

神谷之康室長、宮脇陽一研究員、内田肇連携実習生、山下宙人研究員、佐藤雅昭室長

朝日新聞、読売新聞、産経新聞、毎日新聞、産經新聞、東京新聞、日本経済新聞、京都新聞　他
朝日新聞「心が読める？　見た情報　脳解析し再現」（朝日新聞社使用許諾済）
読売新聞「夢を「見る」のも夢じゃない！？」（読売新聞社使用許諾済）
NHKニュース「おはよう日本」、フジテレビ「とくダネ！」、ABC朝日放送「報道ステーション」他

川人光男所長
朝日新聞　あしたの医療 202X (6) 脳卒中
「意思解読リハビリ進化」

神谷之康室長
毎日新聞　夢を追って(10) ATRの研究者達
「読心「技」術へ一歩踏み出す　脳の信号読み、ロボット動かす」

田中沙織研究員
第17回中山賞奨励賞　受賞
「時間遅れを伴う報酬に基づく意思決定の脳内機構の解明」

玄相昊室長代理
日本ロボット学会研究奨励賞　受賞
「冗長自由度を有する脚式ロボットの実用的な接触力制御手法とバランズ制御への応用」

川人光男所長
第7回船井業績賞受賞
「脳の情報処理機構解明への多大な貢献と、その情報通信への応用」