※所属先・職名は平成 25 年 3 月 31 日現在【拠点リーダー・事業推進担当者】

坂上 雅道
所属

Masamichi Sakagami

玉川大学脳科学研究所、脳情報研究科 ( 脳情報専攻 )・教授

研究テーマ：意思決定におけるモデルベースプロセスとモデルフリープロセスの神経科学的基礎の研究
キーワード：前頭前野、大脳基底核、報酬、ドーパミンニューロン、推論、情動、社会

グローバル COE 期間中の研究活動

理融合的研究のモデルケースとなった。

意思決定とは、それが社会的判断であれ、個人の好みに基づく選択であれ、脳が複数の選択肢の中からより

グローバル COE 終了後の研究予定

良い結果をもたらすものを選び出し、実行することであサルを使った意思決定の基礎研究については、新しいる。近年、意思決定神経科学は飛躍的に進歩したが、そ分子生物学的手法を導入し、これまで記録実験だけではの基礎はまだほとんど明らかになっていない。我々のグできなかった回路単位の詳細な機能についての研究を行

ループは、意思決定には、大脳皮質前頭前野が深くかかう。また、社会的判断の実験についても、様々な経済ゲー

わるモデルベースプロセスと、大脳基底核が中心となっムを使って、ヒトを被験者とする fMRI 実験を行っていて役割を果たすモデルフリープロセスがあり、それらは、く。特に社会的判断における情動の役割を、より詳細にあるときは独立して、またあるときは協力して、我々の検討する。

判断を作り出していることを、サルを被験体とする単一哲学者との共同研究もより一層緊密に行い、これまでニューロン活動記録実験やヒトを被験者とする fMRI 実

行ってきた自然科学的手法による研究の結果を哲学的観

験によって調べてきた。その中で、モデルフリープロセ点から検討することにより、機能研究の新たな方向性をスは、事象と報酬の経験的関係を客観的・確率的に結び探っていきたい。

付けて価値を計算し、モデルベースプロセスは、直接経
験によって形成された連合を概念や推論によって結びつ

学位論文指導状況

け、直接経験していない価値の予測を可能にしているこ＜博士＞とを明らかにしてきた（Yamamoto et al., 2011；Pan &渡邊 言也

Sakagami, 2012）。基礎的な実験で明らかになった、こ響を与えるメカニズムの解明｣ 2013.3 月取得（工学）のような脳における意思決定の仕組みが、より複雑な社

野元 謙作 （東京大学大学院医学系研究科脳神経医学会的状況でどのように働くのかを知るために、ヒト被験

専 攻 よ り 指 導 委 託 ）"Temporally extended dopamine

者に個人の利益と社会的利益について判断を行わせ、そresponses to perceptually demanding reward-predictiveの時の脳活動を測定することによって、社会的判断を行

stimuli."2009.3 月取得（医学）う際にはモデルベースシステムの論理的計算や他者の立

竹村 浩昌( 東京大学大学院総合文化研究科 村上教授

場の推論機能がより強く働くことを示した（北海道大よ り 指 導 委 託 ) "Psychophysical properties and neuro-

学、東京大学との共同研究）。また、モデルベースプロ

physiological bases of contextual modulation in visual

セスにおける推論が、抽象化や概念形成とどのように関motion perception."（運動視知覚における文脈効果の心係するのか、論理哲学研究者と共同で研究を行った（慶理物理学的諸相と神経生理学的基盤）2012.3 月取得（学

応大学との共同研究）。さらに、これらの神経科学研究

術）

が、実際の社会の中でどのような意味を持つのかについ＜修士＞て、科学哲学者と共同で研究し、論文を執筆すると同時

板垣 将太（工学研究科電子情報工学専攻）「先天的聴覚に、その成果を授業に反映させる試みも行った（東京大

障害者の音韻処理および視覚情報処理に関わる脳活動」

学との共同研究）。これらの研究は、神経科学実験の結2008.3 月取得

果に人文社会科学的解釈を与える、また人文社会科学的概念に自然科学的基礎を与えるという意味で、新しい文16( 工学研究科脳情報専攻 ) ｢情動が学習に影( 工学 )

研究活動業績
玉川大学出版部 , (2008)

論文（公刊論文・学術雑誌）

1. Watanabe N, Sakagami M, Haruno M., Reward prediction

2. 坂上 雅道 , 澤 幸輔 , Pan X：推論と前頭前野 ,「脳科学と哲学の出会い―脳・生命・心」, 玉川大学出版部 , (2008)

error signal enhanced by striatum-amygdala interaction
explains the acceleration of probabilistic reward learningby emotion. J Neurosci. 2013 Mar 6;33(10):4487-93. doi:

学会等発表＜国際会議（ポスター）＞

1. Fan H, Tanaka S, Pan X, Sakagami M. Neurons in LPFC and10.1523/JNEUROSCI.3400-12.（2013）
2. 坂上 雅道 , 山本 愛実「線条体と前頭前野における価値の表象」
Brain & Nerve. 医学書院 Aug;64(8):891-901.

striatum can predict reward based on different types of inference, Joint Tamagawa-Caltech Lecture course on Reward and総説（2012）

3. Yotsumoto, Y., Seitz, AR., Shimojo, S., Sakagami, M., Watanabe,

Decision-making, Hawaii, 2013.3.5-6

T., and Sasaki, Y. Performance Dip in Motor Response Induced

2. Yokoyama O, Sakagami M, Neural activity in macaque pre-by Task-Irrelevant Weaker Coherent Visual Motion Signals.

frontal cortex during free choice based on reward preferene,

Cereb Cortex2012 Aug;22(8):1887-93. (2012)

Joint Tamagawa-Caltech Lecture course on Reward and Deci-

4. Pan, X., and Sakagami, M., Category representation and generalization in the prefrontal Cortex,

European Journal of Neu-sion-making, Hawaii, 2013.3.5-6
3. Fan H, Pan X, Sakagami M. Striatal neurons infer stimulus outcomes, Society for Neuroscience 2012, New Orleans 2012.10

roscience, pp. 1–9 2012 Apr;35(7):1083-91. doi: 10.1111/
j.1460-9568.2011.07981.x. (2012)

4. K Takaura, N Tsuchiya, M Sakagami and N Fujii, Towards the

5. Murai, C., Tanaka, M., Tomonaga, M., and Sakagami, M., Long-

system-level understanding of conscious visual perception: A

term Visual Recognition of Familiar Persons, Places, and Peers

study with electrocorticogram recording in monkeys underby Young Monkeys (Macaca fuscata) Developmental Psycho-

continuous flash suppression, Society for Neuroscience 2012,
New Orleans, 2012.10

biology, 53:732-737(2011)
6. Murai, C., Tanaka, M., & Sakagami, M., Physical Intuitions

5. Pan X, Fan H, Sakagami M. Reward inference by primate pre-about Support Relations in Monkeys (Macaca fuscata) andfrontal and striatal neurons, Society for Neuroscience 2011,
Washington D.C. 2011.11

Apes (Pan troglodytes). Journal of Comparative Psychology,
125:216-226. (2011)

6. Osamu Yokoyama, Naotsugu Tsuchiya, Kensaku Nomoto,

7. Takemura, H., Samejima, K., Vogels, R., Sakagami, M., andAtsushi Noritake, Masamichi Sakagami, Goal representation

Okuda, J. Stimulus-dependent adjustment of reward prediction

by macaque lateral prefrontal cortex are different between

error in the midbrain. PLoS ONE. ;6(12):e28337. Epub. (2011)

internally-determined and instructed choice. Joint Tamagawa

8. Yamamoto M, Pan X, Nomoto K, Sakagami M: Multiple Neural

University-Caltech Lecture Course (Social Neuroscience Satel-

Circuits in Value-based Decision-making. Attention and Per-

lite at the 15th annual meeting of the Association for the Scientific Study of Consciousness). Kyoto University, 2011.6.7-8

formance XXII,（2011）
9. Nomoto Kensaku, Schultz Wolfram, Watanabe Takeo, Sakag-

7. Fan H. Pan X. Sakagami M. Neurons activities of Japanese ma-ami Masamichi, Temporally extended dopamine responses

caque’s lateral prefrontal cortex and the striatum in reward

to perceptually demanding reward-predictive stimuli., The

inference task. Joint Tamagawa University-Caltech Lecture

Journal of neuroscience : the official journal of the Society for

Course (Social Neuroscience Satellite at the 15th annual meet-

Neuroscience, 2010, 30(32), 10692 - 702

ing of the Association for the Scientific Study of Conscious-

10. Kobayashi Shunsuke, Schultz Wolfram, Sakagami Masamichi,
Operant conditioning of primateprefrontal neurons., Journalness). Kyoto University, 2011.6.7-8
8. Watanabe, N., and Haruno, M. Enhanced reward prediction
error explains the accelerated cue-reward associationlearningof neurophysiology, 2010, 103(4), 1843 - 55
11. 原 塑，鈴木 貴之，坂上 雅道，横山 輝雄，信原 幸弘「大学におby emotional facial expressions. Computational and Systems
Neuroscience 2011, Salt Lake City, USA, 2011. 2

ける教養教育を通じた脳神経科学リテラシーの向上～ポスト・
ノーマル・サイエンスとしての脳神経科学とその科学リテラシー

9. Watanabe, N., Haruno, M., and Sakagami, M., Emotional facial

教育～」『科学技術コミュニケーション』7.pp.105-118, (2010)

expression at the cue timing accelerates reinforcement learn-

12. 坂上 雅道，山本 愛実：意思決定の脳メカニズム－顕在的判断と潜在的判断－．科学哲学 42-2, 29-40,(2009)

ing. Society for Neuroscience 2010, San Diego, USA, 2010.11
10. Pan X, Fan H, Sakagami M. Interactive function between lat-

13. 坂上 雅道「意思決定に関わる２つの神経回路」 計測と制御 ,

eral prefrontal cortex and striatum. Joint Tamagawa-KeioCaltech lecture course on Neuroeconomics. Keio University,48, 4-10,（2009）
14. Pan X, Sawa K, Tsuda I, Tsukada M, Sakagami M: Reward
prediction based on stimulus categorization in primate lateralTokyo, 2010.9.8-10
11. Watanabe, N., Haruno, M., and Sakagami, M., Fearful faces en-

prefrontal cortex, Nat. Neurosci., 11, 703 – 712,（2008）

hance cue-reward association learning. Joint Tamagawa-Keio-

15. 山本 愛実 , 奥田 次郎 , 鮫島 和行 , 坂上 雅道 : 脳内報酬情報処理に

Caltech Lecture Course on Neuroeconomics. Keio University,
Tokyo, 2010.9.8-10

及ぼす知覚的曖昧性の影響 , 日本神経回路学会誌 , 15, 3-17, (2008)
16. Kawasaki M, Watanabe M, Okuda J, Sakagami, M, Aihara K: Hu-

12. Yamamoto M, Matsuda T, Okuda J, Sakagami M: Brain activity for

man posterior parietal cortex maintains color, shape and motion

monetary gain and loss prediction based on salient and ambig-

in visual short-term memory, Brain. Res. 5; 1213, 91-7,（2008）

uous perception, Joint Tamagawa & Caltech Lecture course on
DECISION MAKING. Tamagawa University, Tokyo, 2010.3.3-5.

書籍（著書）

13. Watanabe N, Haruno M, Sakagami M: Emotional facial ex-

1. 中山 剛史 , 坂上 雅道：「脳科学と哲学の出会い―脳・生命・心」,

pressions accelerate reinforcement learning, Joint Tamagawa

17

& Caltech Lecture course on DECISION MAKING. Tamagawa

2. Fan H, Pan X, Sakagami M. Local inactivation of primate prefrontal cortex impairs reward prediction based on category

University, Tokyo, 2010.3.3-5.
14. Murai C, Tomonaga M, Sakagami M: Do monkeys recognize

inference, Neuro 2011, Yokohama 2011.9

when others care about them? Joint Tamagawa & Caltech

3. Osamu Yokoyama, Naotsugu Tsuchiya, Kensaku Nomoto, Atsu-

Lecture course on DECISION MAKING. Tamagawa University,

shi Noritake, Masamichi Sakagami. Differential representation

Tokyo, 2010.3.3-5.

of goal in monkey lateral prefrontal cortex in free- and instruct-

15. Yokoyama O, Noritake A, Nomoto K, Sakagami M: Dynamic

ed-choice（サル外側前頭前野による目標の神経表現は自由選択

changes in reward preference represented by monkey lateralと強制選択で異なる）. Neuro 2011, Yokohama 2011.9.15-17.

prefrontal neurons during a free choice task, Joint Tamagawa

4. Osamu Yokoyama, Naotsugu Tsuchiya, Kensaku Nomoto,& Caltech Lecture course on DECISION MAKING. Tamagawa

Atsushi Noritake, Masamichi Sakagami. Decoding of goal, in-

University, Tokyo, 2010.3.3-5.

dependent of perception and action, from macaque prefrontal

16. Matsumoto M, Matsumoto K, Hayamizu N, Sakagami M: Twoseparate decision systems affected by the value of subliminal

activity during a free choice task. 包 括 脳 ネ ッ ト ワ ー ク 夏 のワークショップ , 神戸国際会議場 , 2011.8.21-24.

and supraliminal stimulus in human brain, Joint Tamagawa

5. Pan X, Fan H, Sakagami M. Comparison of spike activity and& Caltech Lecture course on DECISION MAKING. Tamagawa

local field potential in lateral prefrontal cortex and striatum. 脳と心のメカニズム冬のワークショップ 留寿都 , 2011.1.11-13

University, Tokyo, 2010.3.3-5.
17. Pan X, Sakagami M: Model-based and model-free learning by

6. Masahiko Haruno, Chris Frith, Masamichi Sakagami, Minoru

striatal neurons, Joint Tamagawa & Caltech Lecture course on

KimuraDECISION MAKING. Tamagawa University, Tokyo, 2010.3.3-5.

social value orientation, Neuro2010, Hyogo 2010.9.4

Top-down signal from the frontal cortex regulates

18. Pan X, Sakagami M: Category inference and prefrontal cortex, The

7. Watanabe, N., Haruno, M., and Sakagami, M., Emotional facial

2nd International Conference on Cognitive Neurodynamics-2009

expression accelerates cue-reward association learning. 情 動(Tamagawa-RIKEN Dynamic Brain Forum), China, 2009.11.16-19.

を喚起する表情刺激は刺激－報酬連合学習を加速する , Neuro

19. Pan X, Sakagami M: Model-based and model-free learning bystriatal neurons, Joint Tamagawa University-Hokkaido University
Global COE Symposium. Tamagawa University. Tokyo, 2009.10.24

2010

Hyogo

2010.9.3

8. Pan X, Sakagami M. Causal interaction between lateral prefrontal cortex and striatum. Neuro 2010, Hyogo

2010.9.3

20. Yokoyama O, Noritake A, Nomoto K, Sakagami M: Dynamic

9. Watanabe, N., Haruno, M., and Sakagami, M., Fearful faces atchanges in reward preference represented by monkey lateral

the cue timing accelerate reinforcement learning compared toprefrontal neurons during a free choice task, Joint Tamagawa

neutral face. 包括脳夏のワークショップ , 札幌 , 2010.7.27-30

University-Hokkaido University Global COE Symposium.

10. Pan X, Sakagami M: Model-based and model-free learningby striatal neurons, 第 32 回 日 本 神 経 科 学 大 会 , 名 古 屋 ,Tamagawa University. Tokyo, 2009.10.24
21. Yamamoto M, Mastuda T, and Sakagami M: Brain activity for2009.9.16-18.

monetary gain and loss prediction on salient and ambiguous

11. 松元 まどか , 松元 健二 , 速水 則之 , 坂上 雅道 ,「閾下および閾

perception as revealed by random dot motion stimuli and上の刺激の価値はヒト脳内において別々に行動選択する」, 第fMRI, Joint Tamagawa University-Hokkaido University Global

32 回日本神経科学大会 , 名古屋 , 2009.9.16-18.
12. 山本 愛実 , 松田 哲也 , 渡辺 言也 , 坂上 雅道 : 利得損失予測の

COE Symposium. Tamagawa University. Tokyo, 2009.10.24
22. Nomoto K, Schultz W, Watanabe T, Sakagami M: Prolonged
dopamine responses to perceptually demanding rewardindicative stimuli, Joint Tamagawa University - Hokkaido University Global COE Symposium. Tamagawa University. Tokyo,

脳内情報処理に及ぼす知覚的曖昧性の影響 , 特定領域研究「統合脳」夏のワークショップ , 北海道 , 2009.8.12.
13. 潘 暁川 , 坂上 雅道 : 推移的推論の神経メカニズム , 特定領域
研究「統合脳」夏のワークショップ、北海道、2009.8.10.
14. Pan X, Sakagami M: Functional roles of prefrontal cortex and2009.10.24
23. Matsumoto M, Hayamizu N, Sakagami M: Two separate decision systems affected by the value of subliminal and supraliminal stimulus in human brain, Society for Neuroscience 2009.

striatum in reward process., 特定領域研究「統合脳」夏のワー
クショップ、北海道、2008.8.7-10
15. Pan X, Sakagami M: Dissociable roles of lateral prefrontal cortex and striatum for reward prediction, 第 31 回日本神経科学

Chicago. 2009.10.16-21.
24. Yamamoto M, Hayamizu N, Matsuda T, Okuda J, Sakagami
M: Brain activity monetary gain and loss prediction based on
salient and uncertain perception, Society for Neuroscience

大会 2008, 東京 , 2008.7.10.
＜国際会議（招聘講演）＞1. Masamichi Sakagami

Reward inference by prefontal andstriatal neurons in primate, Grimshaw Seminar at Victoria

2009, Chicago, USA, 2009.10.16-21.
25. Yamamoto M, Matsumoto M, Matsuda T, Sakagami M: Brain
activity for monetary loss prediction based on ambiguous per-

University, Wellington, New Zealand, 2013.3.19
2. Masamichi Sakagami

The effect of cost on the reward

ception, Joint Tamagawa University-Caltech Lecture-course

prediction error signal in the midbrain dopamine neuron

on EMOTION, California, U.S.A., 2009.2.18

Reward and Decision-making on Risk and Aversion, Waikoloa

26. Pan X, Sakagami M: Visual responsiveness of primate prefrontal
neurons can be modulated by the biofeedback technique, Society

Bearch Marriott Resort and Spa, Hawaii, USA, 2013.3.6-8
3. Masamichi Sakagami

Reward inference by prefontal andstriatal neurons in primate

for Neuroscience 2008, Washington DC. U.S.A., 2008.11.1.

人間と動物の「意思決定・論理・認知」を探る－神経科学から哲学まで－＜国内会議（ポスター）＞

1. 高浦 加奈，土谷 尚嗣，坂上 雅道，藤井 直敬 Towards the sys-

国際・学際シンポジウム Decision Making, Logic and Cognition

2013.2.26-27

tem-level understanding of conscious visual perception: a study

4. Masamichi Sakagami Reward inference by primate prefrontal

with electrocorticogram recording in monkeys under continuousand striatal neurons 3rd International Symposium on Prefron-

ﬂash suppression 第 35 回日本神経科学大会，名古屋，2012.9.8

tal Cortex.

18

Inamori Center, Kyoto University 2012．11.29

5. Masamichi Sakagami

Korea, 2008.7.29- 8.1.

Reward Inference by Primate Pre-

frontal and Striatal Neurons, Neuroeconomics 2012 Annual

23. Sakagami M: Corticostriatal Systems & Affective Learning,

Conference : Decision Making and the Brain, Ritz-Carlton Key

International Symposium on Attention and Performance XXII

Biscayne in Miami, Florida, USA

Varmont, U.S.A, 2008.7.14-17.

2012.9.28-30

6. Masamichi Sakagami Reward inference by primate prefrontal

24. Sakagami M: Reward Interface by Monkey and Caudate Neu-and striatal neurons, Tamagawa-RIKEN Dynamic Brain Forum,rons, 国 際 ワ ー ク シ ョ ッ プ : 京 都 大 学 こ こ ろ の 未 来 研 究 セ

Spain 2012.9.3-6

ンター 第 6 回 こころの未来フォーラム サテライト ワーク

7. Masamichi Sakagami, Multiple neural circuits in value-based

ショップ , "Gambling, Reward, Decision Making, and The Prefrontal Cortex", Kyoto, Japan, 2008.4.1

decision-making, International Workshop on Gaze Bias Learning

Ⅱ -Linking neuroscience, computational modeling, andcognitive development, Tamagawa University R&A Building＜国内会議（招聘講演）＞1. 坂上 雅道「意思決定、学習、合理性」日本科学哲学会，宮崎大学、
宮崎

Room.507 Tokyo, 2012.3.12

2012.11.10

8. Sakagami M: Multiple neural circuits in social decision-mak-

2. 坂上 雅道「予測と創造－モデルベース的意思決定プロセスの

ing Intergration of cognitive and motivational context infor-

基礎－」第 76 回日本心理学会大会、専修大学生田キャンパス、
神奈川、2012.9.11-13

mation in the primate perfrontal cortex. Emory University,
USA.2011.10.22-25

3. 坂上 雅道「意志決定の神経基盤の研究とその展開」北海道大

9. Sakagami M: Multiple neural circuits in value-based decision-

学 GCOE －「心の社会性に関する教育研究拠点」総括シンポ

making, The 3rd International Conference on Cognitive Neuro-

ジウム：心 はなぜ、どのように社会的か？ －フロンティアとアジェンダ

dynamics, Niseko, 2011.6.9-12
10. Sakagami, M., Multiple neural circuits in value-based decision-

学術総合センター中会議場、東京、2012.3.17

4. 坂上 雅道，社会的判断におけるモデルベースプロセスとモデ
ルフリープロセス ,making, Boston University, USA, 2010.10.12-15
11. Sakagami, M., Reward inference by primate prefrontal neu-

平成 23 年度生理研研究会

社会神経科学研究会「今、社会神経科学研究に求められていること」,
岡崎コンファレンスセンター ,rons, 第 15 回国際比較心理学会 , 兵庫 , 2010.5.18-22

愛知、2011.10.6-7

12. Sakagmi M: Reward inference by prefrontal and basal ganglia

5. 坂上 雅道 , 判断にかかわる２つの神経回路 , 日本心理学会第neurons, 前頭前野と大脳基底核ニューロンによる報酬の推測 ,75 回大会シンポジウム「心の先端研究の現在と未来」, 日本
大学文理学部 ,Francis Crick Symposium on Neuroscience, Cold Spring Harbor Conferences Asia, China, 2010.4.15-18
13. Sakagami M: Signal Interaction between Prefrontal Cortex andプリター養成部門シンポジウム『脳科学とコミュニケーション』東京大学 , 東京 , 2011.3.6

Striatum in Reward Prediction, Batsheva Seminar on Reward
and Decision Making in the Brain. Hebrew University, Jerusa-

7. Sakagami M:「動物の思考・ヒトの思考」麻布大学大学院特別講義、東京、2010.10.22

lem, 2010.2.16-19.
14. Sakagami M: Reward inference by monkey prefrontal neurons,

東京 ,2011.9.17

6. Sakagami M「脳科学の現在と未来」東京大学科学技術インター

8. Sakagami, M. Xiaochuan Pan, Signal Interaction between Pre-

JSPS-DFG Round Table on Cooperative Technology in future:

frontal Cortex and Striatum in Reward Prediction, Symposium

Cognitive Technical Systems. JSPS, Tokyo, 2010.2.8-10「価値に基づく意思決定の神経機構－新たな展開 New perspec-

15. Sakagami, M., Multiple brain circuis for reward prediction,

tives on value-based decision making (S3-5-1)」Neuro2010,
兵庫 , 2010.9.2-4

Dublin University Trinity College, Ireland, 2010.7.19-25
16. Sakagami, M.,”Category inference and prefrontal cortex” the9. 坂上 雅道 ,「脳科学で消費者の行動を考える～あなたは自分をどこまで知っていますか～」東京都消費生活センター

2nd International Conference on Cognitive Neurodynamics

2009.11.10-2009 (ICCN'09)
17. Sakagami M, Pan X: Reward Inference by Prefrontal and10. 坂上 雅道 ,「意思決定と人間の自発性」シンポジウム：自発性

Striatal Neurons, Tougounou International Symposium, Newの発現・物質Perspectives on Neural Mechanisms of Cognition and Action.

京 , 2009.10.12

Tamagawa University, Tokyo, 2009.11.13.

プロセス研究会主催

東京大学山上会館

東

11. Sakagami M, Pan X: Reward inference by prefrontal neurons,

18. Sakagami M: Neural Basis for Decision-making, Joint

Symposium: The role of prefrontal cortex in context-depen-

Tamagawa University-Hokkaido University Global COE Sym-

dent adjustment of executive control. 第 32 回日本神経科学大会 , 名古屋 , 2009.9.18.

posium. Tamagawa University. 2009.10.24.
19. Sakagami M：Multiple brain circuits for decision-making,12. 坂上 雅道 :「 脳科学教育研究に向けて－玉川大学の取り組み」

Perspective of Decision Neuroscience: beyond the Biological

第 32 回日本神経科学大会サテライトシンポジウム : 脳科学教

Approach of Brain Science. IUPS 36th World Congress, 京都・育の現状と理想－バーチャル脳科学専攻設立を目指して－、名古屋、2009.9.16

国立京都国際会館 .2009.7.30
20. Pan X, Sakagami M: Prefrontal neurons show reward predic-

13. 坂上 雅道 「ギャンブルする脳・しない脳」玉川大学グローバル,

tive activity to groups of associated stimuli. 11th Tamagawa

COE シンポジウム：ギャンブル , 経済 , 脳科学 , 人間はなぜリス
クを伴う行動を選ぶのか？ 日本科学未来館 東京 , 2009.9.12

Dynamic Brain Forum, Shizuoka, 2009. 3.3
21. Sakagami M: Influences of stimulus discriminability and14. 坂上 雅道 ,「意思決定の神経メカニズム」実験社会科学サマースクール 2009,

choice bias on dopamine activity, International Workshop

大阪大学 , 2009.8.29

on Open Problems in the Neuroscience of Decision Making

15. 坂上 雅道 ,「玉川大学 GCOE について」第 73 回日本心理学会 ,沖 縄 科 学 技 術 研 究 基 盤 整 備 機 構（OIST）Okinawa, Japan,

シンポジウム： 心に関する全日本ネットワークの構築 , 京都
立命館大学 , 2009.8.28

2008.10.16-18
22. Sakagami M: Multiple neural circuits for reward prediction,

16. 坂上 雅道 ,「神経科学と生命観・社会観」シンポジウム : 神経科学リテラシー , 東京大学駒場キャンパス

高麗大学学際的国際シンポジウム "Brain and Society", Seoul,

19

2009.5.23

17. Sakagami M: Reward inference by monkey prefrontal andターフェース（BMI）の開発 ”

クショップ¥17,297,693 間接 ¥5,189,307（平成 21 年度）"Gambling, Reward, Decision Making, and thePrefrontal Cortex"

京都大学

•

2009. 3.1

18. Sakagami M: Multiple decisions in the brain、
第 1 回ニューロソー
シャルサイエンスワークショップ 大阪大学

独立行政法人日本学術振興機構委託事業（責任機関 北海道大学）“ 意思決定科学・法哲学・脳科学の連携による「正義」の行動的・神経的基盤の解明 ” 研究実施期間 平成 21 年度～平2009. 2.27

19. 坂上雅道：意思決定における２つの神経回路、つくばブレイ
ンサイエンス協会（TBSA）定例会

平成 20 年度～ 22 年度 , H20

直 接 ¥17,297,693 間 接 ¥5,189,307（ 平 成 20 年 度 ） 直 接

caudate neurons, 第 6 回心の未来フォーラムサテライトワー

成 23 年度 , 直接 ¥1,500,000（平成 21 年度）•

筑波大学、2009. 1.27.

20. 坂上 雅道 「意志決定と前頭前野」,,
前頭前野の基礎と臨床 , 千

株式会社豊田中央研究所“ 行動決定における判断・意思決定の脳メカニズムに関する研究 ” 平成 19 年度～ 20 年度\7,350,000（平成 20 年度）

里バイオサイエンスセンター , 大阪、2008.12.13
21. 坂上雅道：意思決定に関わる２つの神経システム , 特定領域研•

文 部 科 学 省 科 学 研 究 費 補 助 金 基 盤 研 究 (A)究「統合脳」冬の公開シンポジウム . 学術総合センター , 東京、的判断のための神経基盤の研究 ”

2008. 12.12

年度 ,22. 坂上雅道：「意思決定の脳メカニズム－顕在的判断と潜在的判H23 ¥16,100,000（ 平 成 23 年 度 直 接 経 費 の み ）,¥13,260,000（平成 24 年度直接経費のみ）,H25 ¥9,500,000（平成 25 年度直接経費のみ）

断－」日本科学哲学学会第 40 回大会シンポジウム「脳科学と•社会」. 福岡大学 , 2008. 10.19( 一般 ) “ 熟慮平成 23 年度～平成 25

文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究（研究領域提案

23. 坂上 雅道「ヒトにおける報酬関連脳活動と知覚的曖昧性」日本動型）, “ モデルベース的意思決定を可能にする神経回路 ” 平成

物心理学会第 68 回大会 , 水戸 , 2008.9.13-15 （本件のみ一般演題）

23 年度～平成 25 年度 , H23 ¥22,500,000（平成 23 年度直24. 坂上雅道：消費者行動の分析における脳科学的手法の可能性 ,接経費のみ）, ¥18,980,000（平成 24 年度直接経費のみ）,H25

内閣府主催「国際消費者政策シンポジウム：グローバル社会¥14,700,000（平成 25 年度直接経費のみ）

における消費者行政の未来 . 東京 , 2008. 9. 925. 坂上 雅道 ,「意思決定課題におけるドーパミン細胞による報酬

共同研究実施状況
1. ( 株 ) 豊田中央研究所

予測の遷移」, 第 31 回日本神経科学大会 , 東京 , 2008.7.9

研究内容：行動決定における判断・意思決定の脳メカニズム
活動実績（各種委員委嘱等）

に関する研究•研究期間：平成 20 年 4 月 1 日～平成 21 年 3 月 31 日

脳と心のメカニズムワークショップ計画委員

共同研究者名：脳科学研究所

脳科学研究センター

教授

新聞 , 雑誌 , ＴＶ , ラジオ他 , マスコミ関係掲載・出演等

坂上 雅道

•

坂上 雅道「ちょっとクールな心の科学」、週刊金曜日連載、脳科学研究所

脳科学研究センター准教授

H23.4 ～ 6

脳科学研究所

脳科学研究センター

助教

坂 上 雅 道「BMI 研 究 に つ い て 」, ラ ジ オ 放 送 局 J-Wave、脳科学研究所 脳科学研究センター 嘱託研究員 松元 まどか

H22.6.14

脳科学研究所

脳科学研究センター

嘱託研究員

山本 愛実

•

坂上 雅道「行動の意図、事前検知」日経産業新聞、H21.11.6

脳科学研究所

脳科学研究センター

嘱託研究員

奥田 次郎

•

坂上 雅道「ロングランシリーズ＜ 377 ＞消費者問題はいま－脳科学研究所 脳科学研究センター 嘱託研究員 Hackjin Kim

提言 2008」( 株 ) 豊田中央研究所 先端研究センター連携研究部門 脳領域•

脳機能解析プログラム•

ニッポン消費者新聞•

坂 上 雅 道「 推 論 す る 神 経 回 路 を 解 明 」 朝 日 新 聞（ 朝 刊 ）•••H20.9.1

研究課題：異分野融合における方法的改革を目指した人文・社会科学研究推進事業

H20.5.26

研究内容：意思決定科学・法哲学・脳科学の連携による「正義」

坂上 雅道「編著者インタビュー『脳科学と哲学の出会い』」教の行動的・神経的基盤の解明

育医事新聞 , H20.4.25

研究期間：平成 21 年度～平成 23 年度

坂上 雅道「心をのぞく５

せめぎ合う倫理と論理」朝日新聞

山岸 俊男

北海道大学・文学研究科・准教授

高橋 泰城

玉川大学脳科学研究所・教授

坂上 雅道

玉川大学脳科学研究所・助教

松田 哲也

平成 17

玉川大学脳科学研究所・准教授

酒井 裕

H20 ¥14,700,000（平成 20 年度直接北海道大学・法学研究科・教授

長谷川 晃

文部科学省科学研究費補助金
年度～平成 21 年度 ,特定領域研究「脳の高次機能

経費のみ）, ¥1,323,828（平成 21 年度直接経費のみ）

亀田 達也

3. 独立行政法人日本学術振興機構委託事業（責任機関：東京大学）

社会技術研究開発事業（ＲＩＳＴＥＸ）“ 文理横断的教科書を研究課題：異分野融合における方法的改革を目指した人文・活用した神経科学リテラシー向上の試み ” 平成 19 年度～平成

社会科学研究推進事業

21 年度 , H20

直接 ¥680,000 間接 ¥204,000( 平成 20 年度 ),研究内容：ニューロポリティクス（政治学と神経科学の融合

直接 ¥450,000

間接 ¥135,000( 平成 21 年度 )による社会行動の科学的理解）

文部科学省科学研究費補助金基盤研究 (B)( 一般 )“ 作業記

研究期間：平成 24 年度～平成 25 年度

憶関連ニューロンのバイオフィードバックによる随意的制御

共同研究者名：東京大学大学院 法学政治学研究科・教授

に関する基礎研究 ”

藤純子

平成 20 年度～ 22 年度 , 直接 ¥6,00,000間 接 ¥1,800,000( 平 成 20 年 度 ), 直 接 ¥5,200,000

間接¥1.560,000( 平成 21 年度 )•共同研究者名：北海道大学・文学研究科・教授
北海道大学・文学研究科・教授学」（計画研究） “ 直感的思考の神経メカニズム ”•

則行

坂上 雅道「『推論』担う脳細胞 , 前頭部に」東京新聞（夕刊）

外部資金獲得状況•

速水

2. 独立行政法人日本学術振興機構委託事業（責任機関：北海道大学）

H20.6.6（夕刊）H20.4.11

•

PM

松元 健二
松田 哲也

玉川大学脳科学研究所・教授

坂上

玉川大学脳科学研究所・准教授

脳科学研究戦略推進プログラム “ ブレイン ･ マシン・イン

20

雅道

松田

哲也

加

【事業推進担当者】

塚田 稔
所属

Minoru Tsukada

玉川大学脳科学研究所・客員教授

研究テーマ：コミュニケーションと認知の神経回路モデル
キーワード：学習、記憶、学習則、海馬、聴覚、条件付け学習、機能分化、階層、構造、コミュニケーション、情報創成

グローバル COE 期間中の研究活動

脳の学習と記憶の基礎研究を通して人間の情報創成のメ

認知・学習記憶の情報表現の研究を通してコミュニ

カニズムを考えることが、人間社会科学と脳科学の融合

ケーションによる情報創成の問題を研究した。脳内記憶する重要な基礎となる。この視点から人間が創り出して情報表現は外界の複雑な世界とコミュニケーションする

きた芸術の世界に注目し、脳の情報創成と芸術の表現をことにより外界の脳内モデルが構築される。神経回路網

統合的に解釈した（論文 23）。

では機能分化が起きる。異機能神経回路間のコミュニ＜具体的研究成果＞

ケーションによる情報統合によって新たな情報創成がな

１．情報創成の脳内メカニズムの基盤研究としての学習される。ここに、自己認識、科学の世界、経済世界、芸と記憶の神経回路の情報表現術の世界も創られ、人間の人格が構成されていく。まさ１－１．海馬神経回路の学習則実験によって海馬 CA1に脳内の機能分化、機能階層化、コミュニケーションに錐体細胞における STLR と HEBB 学習則の共存が明らか

よる情報創成と自己組織化こそ社会に生きる心の創成のにされた。計算機シミュレーションによって両学習則の真髄である。

情報処理の違いが明らかになった（論文 16，Kaneki et＜研究成果の要約＞

al., 2008）。STLR では、シナプス結合強度は入力間の "１．情報創成の脳内メカニズムの基盤研究としての学習同期 " と “ 履歴 ” によって決定される (bottom-up)（論と記憶の神経回路の情報表現

文 24, Yoneyama et al., 2010,

１－１．海馬記憶神経回路では２つの異なる学習ルール

al., 2011, 論文 12, Tsukada and Fukushima, 2011）一方が協調的に働くことを明らかにした。また、トップダウ

Hebb 学習則においては、シナプスの結合強度は入力とンとボトムアップ情報の記憶形成メカニズムを細胞レベ

アテンションや意思のような top-down 情報の両方に依ルで明らかにした（論文 16, 13, 12, 10, 6, 2）．

存 す る ( 論 文 12，Tsukada and Fukushima, 2011； 論

１－２．
記憶の書き込みのコ―デングとしてカントール・

文 10，Sugisaki et al., 2011)

コード（自己相似形符号）の可能性を理論と実験によっ

１－２．海馬錐体細胞においてカントールコーディングて確かめた（論文；22，11，7）．

の可能性の検証

論文 13, Yoneyama et１－３．条件付けによる感覚情報の連合学習の脳内表現

Tsuda と Kuroda (2001) は CA3-CA1 ネットワークがのメカニズムを明らかにした。特に、条件付け学習前後

カントールコーディング機能を有することを理論的に示のダイナミックな情報表現を計測することに成功した。

した。 塚田、福島、津田、山口は時空間刺激によって

また、情動との関係において、多感覚情報の統合の機序

CA1 錐体細胞膜におけるカントールコーディングの可を明らかにした（論文 9, 3, 1）．

能性を実験と理論が一致することによって同定した（論２．行動を決定する脳内記憶文脈のメカニズム

文 19，Kuroda et al., 2009; 論 文 11，Yamaguti et al.,

記憶システムを備えている生物は、ある状況に直面した

2011；論文 7，Fukushima et al.,2012）。

とき、それを以前の経験と比較し、それらを統合して最１－３．条件付けによる連合学習も適切と考えられる行動をとろうとする。この行動決定

恐怖条件付け学習によりモルモット聴覚野に生じる可塑の文脈依存のメカニズムをネズミの行動と海馬のマルチ的変化の光計測
純音と両足電気刺激による連合学習を行う前後で、条ニューロン同時多重計測によって明らかにした（論文；18，17，5）．

件付けに用いた CS 音 (12 kHz) と条件付けに用いてい３．脳と芸術ない Non-CS 音 (8, 16 kHz) に対する聴覚野の応答変化
21について調べた。その結果、CS 音を提示した場合に限ソード依存性について議論した。記録された 135 個のり、条件付け後に応答領域の増大が確認され、上述の先CA1 野錐体細胞のうち 75 個が主に探索行動時に活動し、行研究と一致する結果が得られた。一方、音刺激ではな

42 個が注意的静止、18 個が完了行動期に活動を示し

く、両足への電気刺激によっても、連合学習した音に関た。それぞれのタイプの活動について 51/75、22/42、する情報が想起されるのではないかという観点から、音15/18 個がエピソード依存性、即ちオルタネーション

刺激を提示せず両足電気刺激だけを与えた場合の聴覚野

課題における左→右と右→左のシーケンスで有意に異な応答を調べた。その結果、条件付け前には全く見られな

る発火頻度を示した。これらの発見は従来知られていた

かった両足電気刺激に対する聴覚野の応答が条件付け後

海馬のエピソード表現への関与に関する知見をさらに拡に観測された。さらに、CS 音と両足電気刺激に対する張するものである。エピソード依存性は静止期間の海

聴覚野応答領域には、相関が見られることが分かった。

馬にも存在し、異なる機能的 cell assembly（細胞集団）

音と電気刺激による条件付け時に前脳基底部から放出さがあるひとつのエピソード情報を行動状態ごとに分担すれるアセチルコリン (ACh) が大脳皮質聴覚野を誘導してる形で保持している可能性が示唆された。

いる可能性が多くの研究により指摘され、この ACh は３．脳と芸術NMDA 受容体に作用して大脳皮質聴覚野の可塑的変化

脳の学習と記憶の基礎研究を通して人間の情報創成のを促進していると想定されている。NMDA 受容体を介メカニズムを考えることが、人間社会科学と脳科学の融した興奮性活動が等周波数帯を越える形で存在すること合する重要な基礎となる。特にチンパンジーと人間の能が報告されており、NMDA 受容体依存性の LTP が応答力の差はブレインウエアと言われる創造性の情報処理実領域増加の機序であることが示唆される。応答領域の現に根本的に依存していると考えることができる。この相関については、まず条件付けにより CS 音に対する聴視点から人間が創り出してきた芸術の世界に注目し、脳覚応答（NMDA 受容体による応答成分）に LTP が生じ、の情報創成と芸術の表現、芸術の展開と脳の高次情報表

条件付け後、聴覚皮質 II, III 層に存在する NMDA 受容体

現系の関連を統合的に解釈することが重要である。こののうち、条件付けにより LTP の生じた箇所に、両足電研究視点を学会誌、日本神経回路学会の招待論文［成果

気刺激による EPSP が生ずると考えられる。従って、聴論文 23］として掲載するとともに、NPO 法人ニューロ

覚野の応答領域に関して、CS 音に対する応答領域と相クリアティブ研究会セミナー「創造する脳」基調講演タ関があり、この時、CS 音に関する音情報が想起されてイトル「美の創造への脳科学的アプローチ」（2009 年いる可能性が示唆される。
（論文 9，Ide et al., 2012 ; 論

10 月 27 日）を実施した。

文 1，Ide et al., 2012）「脳に学ぶ絵画技術」上野東京都美術館改修記念市民講

２．行動を決定する脳内記憶文脈依存のメカニズム

座 2012 年 5 月 26 日 14 時～ 16 時を日府展と共催で文脈によって予期される情報と行動結果の一致性検出機

開催した。

構（海馬）
（論文 17，Takahashi et al.2009a）「脳から考える美術の魅力と創造すること」サイエンス・

もしも想起情報と感覚入力との比較が海馬 CA1 野を中心とする神経回路網で行われているとするならば、視ウインドウ（2013. 4-6 号）PP12-15 に掲載

覚手がかりの提示タイミングにタイムロックした神経活グローバル COE 終了後の研究予定

動が CA1 野から計測されるはずである。17 個のユニッ

Cross-modal な知覚情報の統合と情報処理メカニズム

トはラットが報酬を獲得したタイミングにタイムロック

光（ 視 覚 情 報 ） と 音（ 聴 覚 情 報 ） と い っ た Cross-

した活動を示した。これらの活動もまたラットがポーキ

modal な知覚情報の統合プロセスやその想起→予測プロ

ング行動の後に受ける感覚入力をあらかじめ想起し、実セスに関与する情報処理メカニズムに関しては、心理学

際の感覚入力との比較が一致したケースという枠組みで的研究を除き、神経生理学的な研究は殆どなされていな

捕らえることができた（outcome-matching correlates

い。我々は Cross-modal な知覚情報として、数種類の光

unit: OM ユニット）。

と音の組み合わせパターンに対し、reward/punishment

ラット海馬神経活動に見られる行動状態に依存したエピを与えるという GO/NOGO 課題を用意し、知覚情報の統

ソード表現（論文 18，Takahashi et al., 2009b）

合・情報処理プロセスに対する、情動的な情報（reward/

ラットの行動状態をそれぞれ異なる神経修飾メカニズ

punishment）による処理系の修飾について検討を行う。

ムに支配されていると考えられている３つの期間に分

脳と絵画の創造性の情報表現に関する研究

類し、それぞれの期間における海馬ニューロンのエピ
22

脳の学習と記憶の基礎研究を通して人間の情報創成のメカニズムを考えることが、人間社会科学と脳科学の融•副査：塚田稔／氏名：山形朋子／論文タイトル：動合する重要な基礎となる。特にチンパンジーと人間の能作制御に向けた視覚情報処理における運動前夜の機力の差はブレインウエアと言われる創造性の情報処理実

能的役割／平成：22 年度

現に根本的に依存していると考えることができる。この•副査：塚田稔／氏名：岡崎俊太朗／論文タイトル：

視点から人間が創り出してきた芸術の世界に注目し、脳Neuronal Activity for Duration Discrimination inの情報創成と芸術の表現、芸術の展開と脳の高次情報表

Guinea Pig Primary Auditory

現系の関連を究明する。

22 年度
•

学位論文指導状況•

副査：塚田稔／氏名：杉崎えり子／論文タイトル：
海馬 CA1 ネットワークにおけるトップダウン入力が＜博士学位論文指導状況＞•

Cortex ／年度：平成

及ぼすシナプス可塑性への効果／年度：平成 23 年

主査：塚田稔／氏名：高橋宗良／論文タイトル：記＜修士学位論文指導状況＞

憶の文脈的処理に関する海馬の神経活動とその機能•

副査：塚田稔／氏名：輿石健一／論文タイトル：海／年度：平成 21 年度

馬 CA1 ニューロンにおける入力タイミングによる情

主査：塚田稔／氏名：米山誠／論文タイトル：ラッ

報処理への影響／年度：平成 21 年度

ト海馬 CA1 錐体細胞におけるシナプス応答の非線形論文（英文）

的な時空間加重特性／年度：平成 21 年度

研究活動業績
1. Yoshinori Ide, Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns,

9. Ide Y, Miyazaki T, Lauwereyns J, Sandner G, Tsukada M, Aihara T,

Minoru Tsukada and Takeshi Aihara Integration of Hetero

Optical imaging of plastic changes induced by fear conditioning

Inputs to Guinea Pig Auditory Cortex Established by Fearin the auditory cortex. Cognitive Neurodynamics, 6:1-10. (2012)

Conditioning” Advances in Cognitive Neurodynamics III. The

10. Sugisaki E, Fukushima Y, Tsukada M, Aihara T. Cholinergic

Netherlands: Springer, pp.765-772 . (2012)

modulation on spike timing-dependent plasticity in hippocam-

2. Takeshi Aihara, Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima and Mi-

pal CA1 network. Neuroscience. Vol 192 pp.91-101, 2011

noru Tsukada “Influence of the Endogenous Acetylcholine on
STDP Induction” Advances in Cognitive Neurodynamics III.

DOI:10.1016/J.neuroscience.2011.06.064 (2011)
11. Yamaguti Y, Kuroda S, Fukushima Y, Tsukada M, Tsuda I, A

The Amsterdam, Netherlands: Springer, pp.387-392 (2012)

mathematical model for Cantor coding in the hippocampus.

3. Ide,Y, Takahashi M, Lauwereyns Y, Sandner G, Tsukada M and

Neural Networks, 24:45-53. (2011)

Aihara T(2012) Fear Conditioning Induces Guinea Pig Auditory

12. Tsukada M, Fukushima Y A context-sensitive mechanism in-

Cortex Activation by Foot Shock Alone Cognitive Neurodynam-

hippocampal CA1 networks. Bulletin of Mathematical Biology,

ics, Vol.6 , pp1-10, 2012 DOI 10.1007/s11571-011-9173-x

73:417-435. (2011)

4. Fujiwara H, Sawa K, Takahashi M, Lauwereyns J, Tsukada M,

13. Yoneyama M. Fukushima Y. Tsukada M. Aihara T Spatio-

Aihara T(2012) Context and the renewal of conditioned taste

temporal characteristics of synaptic EPSP summation on theaversion: The role of rat dorsal hippocampus examined by elec-

dendritic trees of hippocampal CA1 pyramidal neurons as

trolytic lesion. Cognitive Neurodynamics. Vol 6, pp.399-407,

revealed by laser uncaging stimulation. Cognitive Neurody-

5. Takahashi M, Isomura Y, Sakurai Y, Tsukada M, Lauwereyns J

namics, 5:333-342. (2011)(2012) The theta cycle and spike timing during fixation in rat

14. Fujiwara-Tsukamoto Y, Isomura Y, Imanishi M, Ninomiya

hippocampal CA1. In: Omori T, Tsuda I, Yamaguchi Y (Eds.),

T, Tsukada M, Yanagawa Y, Fukai T, Takada M Prototype

Advances in Cognitive Neurodynamics III. Amsterdam, The

seizure activity driven by mature hippocampal farst-spiking

Netherlands: Springer.
6. Tsukada M Memory information representation in theinterneurons. J. of Neuroscience, 30:13679-13689 (2010)hip-

15. Okazaki S, Kanoh S, Tsukada M, Oka Neural substrate of

pocampus. In: Omori T, Tsuda I, Yamaguchi Y (Eds.), Advancesin Cognitive Neurodynamics III. Amsterdam, The Netherlands:

sound duration discrimination during
16. an auditory sequence in the guinea pig primary auditory cor-

Springer. (2012)tex. Hearing Research ,259, p.107-16, (2010)

7. Fukushima Y, Isomura Y, Yamaguti Y, Kuroda S, Tsuda I, Tsukada

17. Kaneki K, Araki O, Tsukada M. (2009) Dual synaptic plasticity

M, Inhibitory network dependency in Cantor coding. In: Omori

in the hippocampus: Hebbian and spatiotemporal learning

T, Tsuda I, Yamaguchi Y (Eds.), Advances in Cognitive Neurodynamics III. Amsterdam, The Netherlands: Springer. (2012)
8. Fujiwara H, Sawa K, Takahashi M, Lauwereyns J, Tsukada M,

dynamics. Cognitive Neurodyn. 3, 153-163.
18. Takahashi M, Lauwereyns J, Sakurai Y, Tsukada M. (2009a)
Behavioral state-dependent episodic representations in hip-

Aihara T, Context and the renewal of conditioned taste aver-

pocampal CA1 neuronal activity during spatial alternation.

sion: The role of rat dorsal hippocampus examined by electrolytic lesion. Cognitive Neurodynamics, 6:399-407. (2012)

Cognitive Neurodynamics. 3, 165-175
19. Takahashi M, Lauwereyns J, Sakurai Y, Tsukada M. (2009b) A

23

8th IBRO World Congress of Neuroscience, IBRO2011, Julycode for spatial alternation during fixation in rat hippocampal

16, 2011, Florence

CA1 neurons. J. Neurophysiol 102, 556-567
20. Kuroda S, Fukushima Y, Yamaguti Y, Tsukada M, Tsuda I: Iter-

7. Y. Ide, M. Takahashi, J. Lauwereyns, M. Tsukada, and T. Aihara.

ated Function Systems in the Hippocampal CA1. Cogn Neuro-

Integration of Hetero Inputs to Guinea Pig Auditory Cortex Estab-dyn 3, 205-222, ( 2009)lished by Fear Conditioning. The 3rd International Conference on

21. Pan X, Sawa K, Tsuda I, Tsukada M, Sakagami M. (2008) Reward prediction based on stimulus categorization in primate

Cognitive Neurodynamics, ICCN2011, June 10, 2011, Niseko
8. Tsukada M. (2011)：Memory Information Representation in thelateral prefrontal cortex. Nature Neuroscience 11(6): 703-712.

Hippocampus. ICCN2011, June 10, 2011, Niseko （招聘講演）

22. Abe N, Okuda J, Suzuki M, Sasaki H, Matsuda T, Mori E,

9. Takeshi Aihara, Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima and Mi-

Tsukada M, Fujii T. (2008) Neural correlates of true memory,

noru Tsukada. Influence of the endogenous acetylcholine on

false memory, and deception. Cerebral Cortex 18(12): 2811-

STDP induction. The 3rd International Conference on Cogni-

2819.

tive Neurodynamics, ICCN2011, June 10, 2011, Niseko

23. Fukushima Y, Tsukada M, Tsuda I, Yamaguti Y, Kuroda S.(2008)

10. Kuroda S, Fukushima Y, Yamaguchi Y, Tukada M, Tsuda I:

Coding mechanisms in hippocampal networks for learning andEmergence of Iterated Function Systems in the Hippocampal

memory. Lecture notes for INNS-NNN08 symposia.

CA1. ICCN’09, Hangzhou, China, Nov. 2009
11. Fukushima Y, Kiryu S, Tsukada M, Aihara T. (2008) The effectof the proximal dendritic input on the information processing

論文（和文）

1. 塚田稔 (2009) 脳と芸術

日本神経回路学会誌 16(2), 64-76,

at the distal dendrite by means of back-propagating action(2009)

potential in the hippocampal CA1 neuron. Annual Meeting of

2. 米山 , 福島 , 小島 , 塚田 (2010) レーザーアンケージング刺激the American Society for Neuroscience, Washington, DC, U.S.A.

による海馬 CA1 錐体細胞の樹状突起上の EPSP の時間 ･ 空間

12. Fukushima Y, Tsukada M, Tsuda I, Yamaguti Y, Kuroda S.

加重特性の解析日本神経回路学会誌(2008) Possibility of Cantor coding by spatial input patterns.
15th International Conference on Neural Information Processing of the Asia-Pacific Neural Network Assembly (ICO-

書籍（著書）

1. 塚田稔(2008)

自己組織化ハンドブック，4.2.1「脳の可塑NIP-2008) November 25-28, Auckland, New Zealand
13. Ide Y, Lauwereyns J, Tsukada M. Optical imaging of plastic

性」 ㈱エヌ・ティー・エス
2. Tsukada M.(2008) Reinforcement Learning-Theory and Ap-changes induced by fear conditioning in the auditory cortex ofplications. The Chapter 6. Interaction between the Spatio-

guinea pig. 15th International Conference on Neural Information

Temporal Learning Rule(non-Hebbian) and Hebbian in Single

Processing of the Asia-Pacific Neural Network Assembly (ICO-

Cells, A cellular mechanism of reinforcement learning : I-TECH

NIP-2008) November 25-28, 2008, Auckland, New Zealand
14. Miyamoto A, Toujoh S, Sakai K, Katsumata S, Kojima H. (2008)

Education and Publishing, p.105-118,
3. Tsukada M.(2008) Synaptic plasticity (essay). Encyclopedia

An analysis of synaptic transmission and its plasticity by glu-

of Neuroscience, Springer.

tamate receptor channel kinetics models and 2-photon laser

4. 塚田稔，塚田信，ヤン・ローレンス：芸術と脳観（2009）玉photolysis. 1st International Symposium, INNS-NNN 2008,

川大学 DTP

Auckland, New Zealand.
15. Tsukada M, Fukushima Y, Tsuda I, Yamaguti Y, Kuroda S.
(2008) Cantor coding mechanisms in hippocampal networks

学会等発表＜国際会議＞

1. T Kamijo, I Tsuda, Y Yamaguti, Y Fukushima, M Tsukada, T

for learning and memory. 1st International Symposium, INNSNNN 2008, Auckland, New Zealand.

Aihara. Cantor coding for a spatio-temporal input sequence in
the CA1. The Society for Neuroscience, Neuroscience 2012,

16. Tsukada M. (2008) Coding mechanisms in hippocampal networks for learning and memory. 1st International Symposium,

Oct. 13, 2012, New Orleans
2. Y. Ide, M. Takahashi, J.M. Lauwereyns, M. Tsukada, and T. Aihara. Activation of Guinea Pig Auditory Cortex Induced by Foot
Shock Alone after Fear Conditioning. The Society for Neurosci-

INNS-NNN 2008, Auckland, New Zealand. （招聘講演）＜国内会議＞

1. 東京都美術館改修記念市民講座（日府展主催）講演タイトル「脳に学ぶ絵画技術」2012 年 5 月 26 日

ence, Neuroscience 2011, Nov. 15, 2011, Washington DC
3. E. Sugisaki, Y. Fukushima, M. Tsukada, T. Aihara. Acetylcho-

2. NPO 法人ニューロクリアティブ研究会セミナー「創造する脳」

line modulation on STDPinCA1region of hippocampus. The

基調講演タイトル「美の創造への脳科学的アプローチ」2009

Society for Neuroscience, Neuroscience 2011, Nov. 14, 2011,年 10 月 27 日

Washington DC
4. M. Kondo, M. Tsukada, H. Sasaki, T. Aihara. Interaction ofdendritic locations on STDP of hippocampal CA1 area using

活動実績（各種委員委嘱など）•

戦略的創造研究推進事業、研究領域「脳の機能発達と学習メ
カニズムの解明」領域アドバイザー

optical imaging. 8th IBRO World Congress of neuroscience,•

日本神経回路学会

5. E. Sugisaki, Y. Fukushima, M. Tsukada, T. Aihara. Modulation•

ICCN 国際会議名誉議長（2011）by acetylcholine of STDP in rat hippocampal CA1 network.

•

生体情報研究倫理委員長（独立法人情報通信研究機構）（2010

IBRO2011, July 18, 2011, Florence

顧問- 2012）8th IBRO World Congress of Neuroscience, IBRO2011, July18, 2011, Florence
6. Y. Ide, M. Takahashi, J. Lauwereyns, G. Sandner, M. Tsukada,and T. Aihara. The Influence of Fear Conditioning on Activation of Guinea Pig Auditory Cortex in the Absence of Sound.

24

受賞（本人）•

CCN 国際会議：功績賞（2011）

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など•

掲載媒体名：季刊「てら」／ NTT コムウェア 掲載：39 号、2009 年 6 月／内容：「受け取る力」ヒトの感知メカニズム•

出演媒体名：宇宙 G メン TAKUYA ／ニッポン放送 出演日時：
2009 年 5 月 19 日、6 月 23 日／内容：「脳科学 SP」•

掲 載 媒 体 名： 月 刊「 高 １My Vision」 ／ ベ ネ ッ セ

掲 載：2009 年 9 月号／内容：「受験勉強記憶術」•

出演媒体名：すイエんサー／ NHK 教育 TV

出演日時：2010

年 1 月 19 日、1 月 23 日／内容：「記憶力を今すぐ UP した～い」•

掲載媒体名：サイエンス・ウインドウ 2013 4-6 号／科学技術振興機構

2013.3 発行／内容：「脳から考える美術の魅力と創造すること」
外部資金獲得状況（本人、PD、大学院生）•

塚田稔

特定領域研究2008.4.1 ～ 2009.3.31

135,400,000 円（直接経費）

特定領域研究2009.4.1 ～ 2010.3.31

131,900,000 円（直接経費）

基盤研究（A）
2008.4.1 ～ 2009.3.31

13,800,000 円（直接経費）

2008.4.1 ～ 2009.3.31

4,140,000 円（間接経費）

盤研究（A）
2009.4.1 ～ 2010.3.31

9,500,000 円（直接経費）

2009.4.1 ～ 2010.3.31

2,850,000 円（間接経費）

研究成果公開促進費
2009.4.1 ～ 2010.3.31•

2,100,000 円（直接経費）

福島康弘

基盤研究（C）分担2008.4.1 ～ 2012.3.31

600,000 円（直接経費）

共同研究実施状況
下記はすべて平成 20 年度から平成 25 年 3 月までの共同研究である。
＜学内＞•

研究内容：海馬 CA1 野および歯状回の記憶情報処理感覚系の連合学習
相原 威（工学部

教授）

指導担当ポスドクおよび大学院生
上條 中庸（玉川大学脳情報研究科博士課程）
近藤 将史（玉川大学脳情報研究科博士課程）
米山 誠（玉川大学工学研究科博士課程および脳科学研究所ポスドク）•

研究内容：感覚情報の連合学習
相原 威（工学部教授）

井出 吉紀（脳科学研究所 ポスドク）＜学外＞•

研究内容：海馬 CA1 野および歯状回の記憶情報処理感覚系の連合学習
福島 康弘（川崎医科大学 講師 平成 23 年 3 月まで脳科学研究

所ポスドク）•

研究内容：感覚系の連合学習
ギイ・サンドナー（仏ルイパスツール大学医学部

ヤン・ローレンス（九州大学教授）藤原 浩樹（山形大学 医学部

助教

教授）

平成 20 年 3 月まで脳科学

研究所ポスドク）
高橋 宗良（九州大学 特任助教

平成 22 年 11 月まで脳科学研究所ポスドク）•

研究内容：条件付け学習に関わる海馬の役割
藤原 浩樹（山形大学 医学部

助教

平成 20 年 3 月まで脳科学

研究所ポスドク）

25

【事業推進担当者】

丹治 順
所属

Jun Tanji

玉川大学脳科学研究所・客員教授、東北大学包括的脳科学研究・推進センター・顧問（平成 22 年 3 月末まで玉川大学脳科学研究所・所長）

研究テーマ：行動意図の決定に関与する脳のメカニズム
キーワード：行動意図、意思決定、脳科学、霊長類、大脳生理学

グローバル COE 期間中の研究活動

情報研究科博士後期課程の大学院学生は世界水準の研究＜平成 20 年度、21 年度の研究活動について＞者として育ち、国内・国外の研究施設で研究に従事して個体が行動意図を決定するメカニズムを理解することいる。

は、人間を理解し、そして人間の営む社会の仕組みを理

他方、脳の障害学を専門とする医学研究者および理論解するために重要である。その観点から、行動決定に中脳科学者との共同研究を実現した。また、招待講演会や心的な役割を果たす脳のメカニズムを、脳生理学的に解公開講演会において、社会科学系の研究者を含め、広汎明するための研究に従事した。

な分野の研究者や教育者に脳科学の解説講演を行った。

霊長類動物を対象として生理学的実験研究を行った。
コンピュータ制御下で日本ザルを訓練し、認知的課題を

グローバル COE 終了後の研究予定学習させた。第一に、大脳前頭前野の細胞活動を、学習

今後は、人格の中核をなす行動の創成メカニズムにされた行動のもとで解析した。複雑な行動のパターンをついて、研究を続ける。行動の随意的な選択における帯決定する際に、前頭前野の細胞活動は、まず行動の最終状皮質運動野と内側前頭前野の機能を明らかにするため的な目標であるゴールを表現し、次いで第一のサブゴーに、脳高次機能障害学的研究および計算論的研究との共ルを、その後に第二・第三のサブゴールを次々に表現す

同研究を深化させて、行動発現をもたらす脳のメカニズることが見つかったが、それらの表現が入れ替わるとき

ムの脳科学的解明を果たしたい。

に、複数の細胞活動の同期性が高まることを見出した。
引き続き、大脳の内側の高次運動野について研究を実施した。行動開始に至る以前に、時間を自ら測り、タイ
ミング良く開始するという条件を賦課したときに、吻側

学位論文指導状況【平成 20 年度】
主査、中山義久、「条件付き視覚運動変換における運の前補足運動野の細胞活動は、特定の時間選択に関与す

動前野背側部と一次運動野の機能的差異」

るのみならず、秒単位の時間を生成する過程に関与する【平成 21 年度】

ことを、細胞活動の動態として明示することができた。
＜平成 22 年度～ 24 年度（3 年分）の研究活動について＞
平成 22 年度～ 24 年度においては、特に大脳半球の内側に存在する高次運動野および前頭前野について研究

主査、山形朋子、「動作制御に向けた視覚情報処理における運動前野の機能的役割」
副査、高橋宗良、「不動状態のラット海馬神経活動に見られる行動系列の表現」

を実施した。帯状皮質運動野は、行動の文脈に基づいて次に行うべき動作の随意的選択をしていることを、細胞

修士学位論文指導状況

活動の解析から明示した。次にそれより前方に位置する【平成 20 年度】

前頭前野内側においては、動作を選択する際の戦略が策

主査、佐賀洋介、「霊長類における前頭前野背外側（Area

定されている事を発見した。

46d）と背側運動前野吻側部（PMdr）に投射する前頭＜ＣＯＥプログラムへの貢献＞

皮質領域」

心の創成を含めた脳と心のメカニズムの理解を目指し、脳科学の視点から研究を遂行して多くの研究成果を得た。大学院学生および若手ポスドク研究員を指導し、国際レベルの脳研究者として育成した。特に、大学院脳26【平成 21 年度】
主査、山口良哉、「複数の刺激属性に基づく選択行動の強化学習モデル」

研究活動業績
14. Yamagata T, Nakayama Y, Tanji J, Hoshi E. Processing of visual

論文（公刊論文・学術雑誌）

1. Nariko Arimura, Yoshihisa Nakayama, Tomoko Yamagata, Junsignals for direct specification of motor targets and for concep-

Tanji, and Eiji Hoshi.（2013, in press）Involvement of thetual representation of action targets in the dorsal and ventral

globus pallidus in behavioral goal determination and action
Specification. Journal of Neuroscience.

premotor cortex. J Neurophysiol. 102:3280-3294, (2009)
15. Mita A, Mushiake H, Shima K, Matsuzaka Y, Tanji J. Interval

2. Iwata JI, Shima K, Tanji J, Mushiake H. Neurons in the cingu-

time coding by neurons in the presupplementary and supple-

late motor area signal context-based and outcome-based volitional selection of action.
ahead of print]

Exp Brain Res. 2013 Mar 2. [Epubmentary motor areas. Nat Neurosci, 12:502-507, (2009)
16. Nakajima T, Hosaka R, Mushiake H, Tanji J. Covert representa-

PMID: 23455722

tion of second-next movement in the pre-supplementary motor

3. Okuyama S, Iwata JI, Tanji J, Mushiake H. Goal-oriented, flexible use of numerical operations by monkeys. Anim Cogn.

area of monkeys. J Neurophysiol. 101:1883-1889 (2009)
17. Nakayama Y, Yamagata T, Tanji J, Hoshi E. Transformation of

2013: 509-518

a virtual action plan into a motor plan in the premotor cortex.

4. Yamagata T, Nakayama Y, Tanji J, Hoshi E. Distinct informa-

J Neurosci. 28(41):10287-10297 (2008).

tion representation and processing for a goal-directed behav-

18. Sakamoto,K., Mushiake,H., Saito,N., Aihara, K., Yano, M. ,Tan-ior in the dorsolateral and ventrolateral prefrontal cortex and

ji,J. Discharge synchrony during the transition of behavioral

the dorsal premotor cortex. J Neurosci. Sep 12;32(37):12934-

goal representations encoded by discharge rates of prefrontal

12949, (2012)
5. Matsuzaka Y, Akiyama T, Tanji J, Mushiake H. Neuronal activ-

neurons.

Cereb Cortex 18(9):2036-2045 (2008)

19. Tanji, J. and Hoshi, E., Role of the lateral prefrontal cortex in ex-

ity in the primate dorsomedial prefrontal cortex contributes

ecutive behavioral control,

Physiol. Rev, 2008, 88, 37 – 57

to strategic selection of response tactics. Proc Natl Acad Sci U
S A. 109(12):4633-8, (2012)
6. Katori Y, Sakamoto K, Saito N, Tanji J, Mushiake H, Aihara K.

書籍（著書）

1. 「アクション（神経心理学コレクション）」丹治 順、山鳥 重、Representational switching by dynamical reorganization of
attractor structure in a network model of the prefrontal cor-

河村 満

tex. PLoS Comput Biol. 7(11):e1002266, Epub 2011 Nov 10.
(2011)

著、医学書院、2011 年

2. “Premotor areas: medial.” Encyclopedia of Neuroscience. pp.
925-933, Tanji J. and Hoshi E., Elsevier, 2009
3. 「脳と運動 第 2 版 ―アクションを実行させる脳― ( ブレイン

7. Saga Y, Iba M, Tanji J, Hoshi E. Development of multidimen-

サイエンス・シリーズ 17)」共立出版、2009 年

sional representations of task phases in the lateral prefrontal
cortex. J Neurosci. 31(29):10648-10665, (2011)
8. Shinomoto S, Omi T, Mita A, Mushiake H, Shima K, Matsuzaka

学会等発表＜ポスター発表（国際会議）＞

Y, Tanji J. Deciphering elapsed time and predicting action tim-

1. Saga Y., Takahara D., Miyachi S., Samejima K., Takada M.,

ing from neuronal population signals. Front Comput Neurosci.

Tanji J. and Hoshi E, The dorsal aspect of area 46 (area 46d)

5:29 Epub 2011, Jun 21 (2011)

and dorsal premotor cortex (PMd) receive specific, as well

9. Saga Y, Hirata Y, Takahara D, Inoue K, Miyachi S, Nambu A,

as common, inputs from the frontal and parietal cortex, Soc.

Tanji J, Takada M, Hoshi E. Origins of multisynaptic projec-

Neurosci. Abstr. 182.6, 2008

tions from the basal ganglia to rostrocaudally distinct sectors

2. Nakayama, Y, Yamagata, T, Tanji, J., and Hoshi, E, Differentialof the dorsal premotor area in macaques. Eur J Neurosci.

involvement of the dorsal premotor cortex (PMd) and the pri-33(2):285-297, (2011)

mary motor cortex (MI) in indirect visuomotor behavior. Soc.

10. Sawamura H, Shima K, Tanji J. Deficits in action selection

Neurosci. Abstr., Soc. Neurosci. Abstr. 182.3, 2008

based on numerical information after inactivation of the pos-

3. Yamagata, T., Nakayama, Y., Tanji, J., and Hoshi, E., Involve-

terior parietal cortex in monkeys. J Neurophysiol. 104(2):902-

ment of the dorsal and ventral premotor cortex (PMd and910, (2010)PMv) in direct vs. indirect visuomotor behavior, Soc. Neurosci.

11. Hashimoto M, Takahara D, Hirata Y, Inoue K, Miyachi S,

Abstr. 182.2, 2008

Nambu A, Tanji J, Takada M, Hoshi E. Motor and non-motor
projections from the cerebellum to rostrocaudally distinct

他5件＜ポスター発表（国内会議）＞

sectors of the dorsal premotor cortex in macaques. Eur J

20 件

Neurosci. 31(8):1402-1413, (2010)
12. Tachibana K, Suzuki K, Mori E, Miura N, Kawashima R, Horie
K, Sato S, Tanji J, Mushiake H. Neural activity in the human＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（海外）＞
1. Tanji J, A new look at the workings of premotor and prefron-brain signals logical rule identification. J Neurophysiol.

tal cortex , 16th International Conference on Biomagnetism,

102(3):1526-1537, (2009)

Sapporo, Japan, 2009/08/25-2009/08/29（招待講演）

13. Shinomoto S, Kim H, Shimokawa T, Matsuno N, Funahashi
S, Shima K, Fujita I, Tamura H, Doi T, Kawano K, Inaba N,

活動実績

Fukushima K, Kurkin S, Kurata K, Taira M, Tsutsui K, Komatsu•

文部科学省科学研究費審査委員

H, Ogawa T, Koida K, Tanji J, Toyama K. Relating neuronal•

文部科学省科学研究費特定領域研究「統合脳」領域代表

firing patterns to functional differentiation of cerebral cortex.

•

ＪＳＴ（科学技術振興機構）戦略的基礎研究領域アドバイザー

PLoS Comput Biol. 5:e1000433. (2009)•

国 際 科 学 誌 編 集 委 員：J. Neurophysiol., Cerebral Cortex,

27

Euro. J. Neurosci., Neurosci. Res.
新聞、雑誌、ＴＶ、ラジオ他、マスコミ関係掲載・出演等•

朝日新聞、全国版、2009 年 3 月 16 日朝刊

外部資金獲得状況•

文部科学省科学研究費特定領域研究

平 成 17 年 ―22 年、

1 億 8,000 万円 （直接経費）•

文部科学省科学研究費基盤研究

平 成 20 年 ―22 年

1,970 万円（直接経費）、650 万円（間接経費）•

文科省科学研究費

新学術領域研究 （カッコ内は間接経費）

平成 22 年度       55,900,000（12,900,000）
平成 23 年度       58,500,000（13,500,000）
平成 24 年度       51,350,000（11,850,000）
平成 25 年度       40,560,000（9,360,000）
共同研究実施状況•

沖縄科学技術大学院大学神経計算ユニット（銅谷 賢治 教授）「実験的脳科学と計算論的脳科学による脳の認知機構」•

山形大学大学院医学研究科高次脳機能障害学 ( 鈴木 匡子 教授）「神経生理学的および神経心理学的脳科学による脳の行動制御系解明」「認知症と脳高次機能障害者における脳の情報処理」•

京都大学大学院理学研究科（篠本 滋准教授）「人工知能における脳情報処理機構」•

東北大学大学院医学研究科（虫明 元 教授）「大脳前頭葉における情報の創生」•

東京都神経科学総合研究所（星英司 副参事研究員）「革新的技術による脳の高次機能研究」

28

【事業推進担当者】

佐々木 正己所属

Masami Sasaki

玉川大学脳科学研究所、農学研究科 ( 資源生物学専攻 )・教授、学術研究所・所長

研究テーマ：ミツバチをモデルとした社会性と脳機能の発達
キーワード：脳の可塑的発達、連合学習、ダンス言語、ミツバチとヒト社会の比較

グローバル COE 期間中の研究活動

る遺伝子を発見することは出来なかった。

ミツバチは 100 万個の脳神経細胞しか持たないにも（３）ミツバチのダンス言語では、距離と方角をコードかかわらず、言語ともいえる情報伝達や概念認識まで可化して仲間に伝えることが分かっているが、ガラス観察

能な高度な脳機能を発達させている。この高等なサルに巣箱での行動解析から、これに加え、情報の受信者が情も匹敵する脳発達（佐々木 2009､ 2011）の要因を社報内容に応じ、飛び立つ前に燃料用の積載蜜量を調節し会性の発達と考え、ヒトの場合とも比較しながら解析をていることが明らかになり（Harano et al. 2013）、さら進めてきた。ミツバチを材料とすることは一見奇異に感に採餌目的が蜜か花粉かの情報を伝えていることも示しじられるかもしれないが、社会性の発達と脳の高次機能た。これらのことからミツバチも、採餌行動に出かけるの発達双方でヒトと共通性が高いことに加え、細胞・分に際し、情報に基づく近未来の行動展開に対する十分な子レベルでの記憶の基本メカニズムでも共通性が高いこ

認識を予め得ていることが明確となった。また一方では、とから、ミツバチを比較対象とすることはユニークかつ情報だけに頼らざるをえない初回の採餌飛行に比べ、同魅力的と考える。

じ場所への採餌を繰り返すにつれ、エネルギー効率を高（１）2006 年に報告した固定蜂における視覚の連合学めるように、経験が後の行動を調節することも明らかと

習アッセイ法（Hori et al. 2006 世界初）をさらに改良、なった（Harano et al. 2013）。

LED の光（条件刺激）をファイバーを通して左右いず
れかの眼に照射する方法を確立した。この方法を用い、グローバル COE 終了後の研究予定

既報の嗅覚連合学習とモダリティーを異にする視覚学習

自身はこのグローバル COE の終了時に退職することとの間で特性を比較した。
またミツバチの色覚を解析し、から中心的に振る舞うことはできないが、ミツバチ科学、

複眼 - 脳の学習機能が右側の方が有意に優れていること

脳科学両研究センターの特別研究員の身分は継続するのを確証した。ただしヒトのように脳の左右で機能分担がで、以下には関わりたい。

あるか否かはまだ解明に至っていない。

上記２）で学習能力を支配するような遺伝子は見つから（２）これまで学習能力の発達と維持に社会的な状態になかったが、外科的に JH フリーの個体が作れる目処が置かれていることが欠かせない（Ichikawa and Sasaki

ついたので、合成ホルモンの投与と組み合わせてこのホ

2003）との興味深い事実を明らかにしてきた。また社

ルモンの血中濃度を制御し、見いだした学習能力の可塑

会的な状態に置かれて正常に発達した個体の脳と独房下的発達を早める JH の効果が、直接の薬理的効果なのか、で社会的な経験を欠いた個体の脳とで、記憶の座であり、行動に伴う刺激量が変わることによる間接効果なのかを異種感覚入力の統合機能も司るキノコ体ニューロピル

確定したい。

の容積に違いが見いだされている（Ichikawa et al. 未発３）との関わりでは、後継者の原野健一とモデルを専門表）。このような学習能力の昂進している脳と機能の低とする学内研究者と協力、最適採餌モデルを構築するこい脳との間で、特定遺伝子の発現状態が異なっていることで、出巣時積載蜜量の調節が、適応的に機能しているとを期待し、ヒトの脳では実現が難しい分子生物学的解ことを理論的にも実証できればと考えている。

析を試みた。DNA マイクロアレイ法で選ばれた候補遺
伝子のいくつかについて発現解析を行い、いくつかの興

学位論文指導状況

味深い結果は得られたものの（Hojo et al 2010, Kagami＜博士＞

et al. 2010）、期待したような学習能力の昂進と直結す

主査：竹内 良範 「広翅目水生昆虫の生態学と細胞学 –29理科 ･ 環境教育への応用の試み -」（2012 年度）

副査：加々美 貴弘 「セイヨウミツバチ（Apis mellifera L.）

副査：久保 良平 「社会性ハナバチと植物間の相互作の学習能力に関する分子生物学的研究」（2008 年度）

用における化学生態学および応用昆虫学的研究 – 特に

根本 耕路 「コガタスズメバチの毒液から発散する警報

ポリネーターと植物の情報化学物質の類似性について」

フェロモン成分の研究」（2010 年度）（2009 年度）

仲田 諒 「ミツバチの貯蔵行動 – 特に貯蜜に対する酵素＜修士＞

添加行動の調節について」（2011 年度）

主査：白井 涼 「LED- 光ファイバーによるミツバチ学

松山 日名子 「マルハナバチ属の社会寄生性に関する研習アッセイ系の開発とそれを応用した左右側性化および究 – 特に巣の乗っ取りと引き継ぎの起こる要因につい色覚の解析」（2010 年度）て」（2012 年度）

研究活動業績
14. 山村聖・佐々木正己（2009）アルプスギンウワバ成虫・幼虫

論文

1. 山 村 聖・ 佐 々 木 正 己（2012） 北 海 道 東 部 産 マ ガ リ キ ン
ウワバにおける人工飼育を用いた幼虫生態に関蛾類通信 252:42-47.

（2009）ミツバチを利用した半促成ナスの着果促進技術体系する知見 . 蛾類通信 263：326-331.
2. 山村 聖・佐々木正己 2011. 神奈川県横浜市の玉川学園構内でヒメハルゼミの新産地を発見の寄主選択に関する知見

15. 宮 本 雅 章 , 久 保 良 平 , 小 野 正 人 , 佐 々 木 正 己 , 剣 持 伊 佐 男の開発Ⅲ . ナス花香成分と餌の報酬による条件付けが訪花に及ぼす影響 .

CICADA Vol.20.No.3

日本応用動物昆虫学会誌 53:21-28.

カイコ５齢幼虫の解剖 . 理科教

16. Hojo,M., Kagami,T., Nomura,S., Kubo,Y., Nakamura,J., Sasaki,M.

4. 山村 聖・國府祐美子・佐々木正己 . 2011. 日本産タンポキン

Sasaki,T. (2009) Influence of social deprivation on gene expression in brain of the honeybee, Apis mellifera L. Tamagawa

3. 佐々木正己・佐治量哉 2011
室 54：35-41.

ウワバにおける幼生期の生態 ･ 形態に関する知見—光周誘

導される幼虫休眠および潜在的な年２化性についての考察—

Univ. Res. Review 15:31-38.
17. Nomura,S., Takahashi,J., Sasaki,T., Yochida,T., and Sasaki,M.

5. 山下 雅道 , 橋本 博文 , 佐々木 正己 2010. クロマルハナバチは(2009) Expression of the dopamine transporter in the brain of
the honeybee, Apis mellifera L. Appl. Entomol. Zool. 44:403-411.

火星で飛べるか . 宇宙農業サロン . バイオエンジニアリング講

18. 山村聖・佐々木正己（2008）キンウワバ亜科の生態学Ⅰ . - ア

蛾類通信 259:213-223.

ルプスギンウワバの日周活動とそこから示唆される高山適応

演会講演論文集 23:425-426.
6. 水野宗衛・吉田忠晴・清川一真・佐々木正己 2010. マンゴー
' アーウィン ' における 3 種ハナバチの訪花特性および受粉効
果

飼育と野外における幼虫・蛹期の生態に関する知見 . 蛾類通信

ミツバチ科学 27：123-132.

7. 山村 聖 ･ 佐々木正己 2010. アルプスギンウワバの長日条件下で引き起こされる繁殖前期延長に伴う日周活動の低下 . 蛾類通248：412-417．
20. 山村聖・五十嵐匡己・佐々木正己（2008）オオキンウワバ幼虫における発育と休眠誘導の臨界日長に関する知見 .

信 257:159-169.
8. 山村 聖・佐々木正己 2010. 北海道弟子屈町川湯におけるエゾ
チッチゼミ交尾行動の観察の可能性 -. 蛾類通信 250：460-473．
19. 山村聖・佐々木正己（2008）日本産キシタギンウワバの人工

蛾類通信 249：434-437．
21. Yamamura S., Ikarashi M., Sasaki M. (2008) Food plant, larval bio-

CICADA 19.

9. Ikeda T., Nakamura J., Furukawa S., Chantawannakul P., Sasaki

nomics and diagnosis of the Alpine silver-Y, Syngrapha ottolenguii

M. and Sasaki T. (2010) Transduction of baculovirus vectors(Lepidoptera: Plusiinae). J. Asia-Pacific Entomol. 11:111-116.

to queen honeybees, Apis mellifera L. Apidologie 42, 461–471.

22. Yamamura S., Ikarashi M., Sasaki M. (2008) Dual photoperi-

10. Kagami T., Furukawa S., Ikeda T., Hojo M., Nakamura J., Sasaki
M and Sasaki T. (2010) Expression of slit homolog 1 andodic regulation to enable univoltine life cycle in alpine silver-Y
moth, Syngrapha ottolenguii (Noctuidae: Plusiinae) without obli-

major royal jelly protein 7 genes in the brain of the European
honeybee, Apis mellifera L. Tamagawa University Research Re-

23. Takahashi, J., Y. Kato, M. Sasaki, M. Matsuka, I. Shimizu. 2008.

view 16, 11-18.
11. Ikeda T., Furukawa S., Nakamura J., Sasaki M. and Sasaki T.
(2010) CpG methylation in the hexamerin 110 gene in the European honeybee Apis mellifera L. J. Insect Science, 11, Article

gatory diapause. Appl. Entomol. Zool. 43:105-112.
Interplasmid transposition of the piggyBac element in embryosof the honey bee, Apis mellifera. J. apicult. Res. 47:304-309.
24. Takahashi, J., Y. Kato, M. Sasaki, M. Matsuka, I. Shimizu. 2008.
Detection of promoter activity in honey bee (Apis mellifera)
embryos by luciferase assay.

74

J. apicult. Res. 47:166-167.

12. Hojo, M., T. Kagami, T. Sasaki, J. Nakamura and M. Sasaki

25. Hoshiba,H. and Sasaki,M. (2008) Perspectives of multi-modal

2010. Reduced expression of major royal jelly protein 1 gene

contribution of honeybee resources to our life. Entomol. Re-

in the mushroom bodies of worker honeybees with reduced

search 38(S1):15-21.
26. Harano,K., Sasaki,K., Nagao,T. and Sasaki,M. (2008) Influencelearning ability. Apidologie 41:194-202.
13. 山村聖 , 佐々木正己（2009）キンウワバ亜科の生態学Ⅱ . 亜高山

of age and juvenile hormone on brain dopamine level in male性から山地性のキンウワバ 6 種、キシタギンウワバ、ケイギン

honeybee: Association with reproductive maturation. J. Insect

モンウワバ、ムラサキキンウワバ、タンポキンウワバ、オオヒ
サゴキンウワバ、オオキンウワバの日周活動とそこから示唆さPhysiol.54:848-853.
27. Harano,K., Sasaki,M., Nagao,T. and Sasaki,K. (2008) Dopamine influences locomotor activity in honeybee queens: Implication for a

れる寒地適応（夜間活動編）Japan Heterocerists’ J. 254:79-95.

30

behavioral change after mating. Physiol. Entomol. 33:395-399.
28. Harano,K., Shibai,Y., Sonezaki, T. and M.Sasaki (2008) Behavioral strategies of virgin

た授粉昆虫の訪花誘導．第 56 回応用動物昆虫学会（近畿大学）．
3. 木原佑輔 ･ 黒澤美穂・佐々木正己・中村純 2011. ミツバチコ
ロニーの採餌行動解析に基づく周辺資源環境の評価 . 第 55 回

honeybee queens in sister elimi-

日本応用動物昆虫学会大会（九州大学：3 月 29 日）

nataion: Different reesponses to unemerged sisters depending

4. 山村聖・佐々木正己 . 2010. 高山性アルプスギンウワバと周極

on maturity. Sociobiology 52:31-46.

性ホクトギンウワバ 2 種の日周活動の特性 . 第 54 回日本応 5.
5. 原野健一・佐々木正己 . 2011. ミツバチの出巣時積載蜜量は調

書籍（著書）

1. 佐々木正己，中村純（2011）ミツバチの社会性とその基盤と節されているか ?：野外採餌の場合．日本動物行動学会第 30
回大会（9 月 8-11 日、慶応義塾大学）なる機構．東正剛，辻和希（共編）．社会性昆虫の進化生物学．

6. 古川誠一・池田隆・佐々木正己・佐々木哲彦 . 2010. セイヨウ

海游舎．pp.141-198（分担執筆）
2. 佐々木正己(2011)

ミツバチの AMPA 受容体サブユニット遺伝子の単離 . 第 54 回

ミツバチの脳が発達した要因、ヒトの日本応用動物昆虫学会大会 （千葉大学：3.
月 26 日）場合との比較．（星元紀編「学習の生物学」p.40-46. 国際高等7. 宮 本 雅 章・ 金 井 幸 男・ 久 保 良 平・ 佐 々 木 正 己・ 小 野 正 人

研究所（分担執筆）
3. 佐々木正己（2010）「蜂からみた花の世界，四季の蜜源植物とミツバチからの贈り物」海游社

2010. ミツバチを利用した半促成ナスの着果技術の開発（第４報）花香成分の学習と花の認識 . 第 54 回日本応用動物昆虫

pp.413.（単著）

4. 佐々木正己（2009）「動物は何を考えているのか？ 学習と記憶の比較生物学」（曽我部正博編）共立出版 p.197-213.（分担執筆）
5. 佐々木正己（2008）「昆虫はスーパー脳学会大会 （千葉大学：3.
月 26 日）8. 光畑雅宏・神戸裕哉・吉澤正太郎・山本貴之・佐々木正己 .
2009. ミツバチ不足を補うイチゴなどへの在来種クロマルハナ

ヒトと対極の進化

バチの利用 . 第 53 回日本応用動物昆虫学会大会 （北海道大学）.

で身に付けた ｢超脳力｣」p.128-158. 技術評論社（分担執筆）

9. 加々美貴弘・北條優・佐々木哲彦・佐々木正己 2009. セイヨ
ウミツバチ（Apis mellifera L.）の脳における主要ローヤルゼリー

学会等発表

タンパク質７の発現解析 . 第 53 回日本応用動物昆虫学会大会 .

＜招聘講演＞

1. Sasaki, M. (2011) Current status of Japanese bee keeping and bee
flora. International Symposium ‘Prospective strategy for the devel-（北海道大学）10. 山村聖・五十嵐匡己・佐々木正己 (2008) 内因的休眠性のない
アルプスギンウワバの年 1 化調節機構日本応用動物昆虫学会

opment of insect industry in Yecheon County, Korea’ October, 14.
2. 佐々木正己（2011）「食料 ･ 健康 ･ 環境問題：ミツバチからの警鐘」昭和薬科大学 80 周年記念事業記念講演会 . 昭和薬科大会講演要旨 (52), 148（宇都宮大学）
11. 原野健一・佐々木謙・長尾隆司・佐々木正己（2008）ミツバ
チ雄蜂における脳内ドーパミン、幼若ホルモンと繁殖の関係 .

大学：10 月 9 日
3. 佐々木正己 (2011)「農業生態系の変化と最近のミツバチの異日本応用動物昆虫学会大会講演要旨 (52), 128,（宇都宮大学）．

変について」日本技術士会農業部会講演．（8 月 6 日．日本技

12. 加々美貴弘・北條優・佐々木哲彦・佐々木正己（2008）セイヨ
ウミツバチ（Apis mellifera L.）の学習能力に関与する遺伝子の探

術士会会議室）4. 佐々木正己（2010）「ミツバチ不足は環境危機への警鐘？ - 新索 . 日本応用動物昆虫学会大会講演要旨 (52), 129（宇都宮大学）．

しい環境評価の可能性」ESD: 持続可能な社会の担い手を育む
教育の推進。玉川大学：12 月 18 日。（文科省委託 日本／ユ活動実績

ネスコパートナーシップ事業）•

Council of International Congress of Entomology (2000-2008)– 現状の問題•日本昆虫学会第 72 回大会 大会長（2012 年 9 月 15-17 日、東京）

点と将来」日本応用動物昆虫学会第 54 回大会シンポジウム特•イノベーション創出基礎的研究（生物系特定産業技術研究支援

5. 佐々木正己（2010）「ポリネーター昆虫の利用
別講演センター ( 生研センター )）の審査専門委員（2010、2012 年度）

千葉大学：3 月 27 日

6. 佐々木正己（2010）「日本の蜜・花粉源植物の現状と将来」第•7. 佐々木正己（2010）ミツバチ・蜂蜜から考える 私たちの健康、自ミツバチ協議会：園芸家向けマニュアル作成委員会委員長（農水省のミツバチ安定確保支援事業）（2011，2112）

32 回ミツバチ科学研究会特別講演 .（玉川大学：1 月 10 日）•

国内学会評議員（日本応用動物昆虫学会，日本昆虫学会，比較生理生化学会）

然とのつき合い方 . 宇都宮市食育研究大会講演（宇都宮市公会堂）
8. 佐々木正己（2010）再考：ミツバチとその貢献度 - ミツバ
チを通して日本の農地 ･ 花 ･ 森を考える -. 愛知県養蜂協会創マスコミ関係立 60 周年記念特別講演（名古屋）• 「火星でもハチ飛べる！」産経新聞社会面（JAXA と玉川大学の9. 佐々木正己（2008）「世界の昆虫研究の動向と日本の役割」

ジェット機を使っての無重力共同実験の結果）（2010 年 3 月 8 日）

日本学術会議応用昆虫学分科会第 1 回公開シンポジウム . ( 日• 「火星はつらいよ：食料時給 滞在のカギ」読売新聞科学面（同本応用動物昆虫学会誌 52:168-169)＜国際会議＞

上が紹介される）（2010 年 6 月 10 日）•

1. Sasaki,M., K. Hasegawa and M. Yamashita (2012) Flight Performance of Bumblebees under Mars’ Micro Gravity (0.38G) 24th In-

文化放送くにまるアカデミーにゲスト出演：JAXA との共同実
験について（2010 年 5 月 27 日）•

TBS ラジオ夢夢エンジンにゲスト出演：ミツバチを科学する（2012 年 10 月 13 日）

ternational Congress of Entomology. August 19-25, Daegu, Korea＜国内会議＞

1. 宮本雅章・久保良平・佐々木正己・小野正人（2012）ミツバ

外部資金獲得状況

チ不足に対応するための養蜂技術と花粉交配利用技術の高度

私学戦略的研究拠点形成支援「記憶・学習の可塑的発達機構に関化―その３する統合的解析―人工花を用いた授粉昆虫の訪花促進システム- 行動解析、生理実験、遺伝子発現、神経回路モデルの融合 -」（2009の効果検証－．第 56 回応用動物昆虫学会（近畿大学）．
2. 久保良平・宮本雅章・佐々木正己・小野正人（2012）ミツバ〜 2013 年度：代表 佐々木正己）

チ不足に対応するための養蜂技術と花粉交配利用技術の高度化―その２―人工花の作製に有効な花香成分の選定とそれを用い

31

共同研究実施状況
マルハナバチ micro-G 飛翔実験（代表山下雅道：JAXA、共同実験
者：佐々木正己）2010、2011（2 回にわたり太平洋上に専用ジェット機を飛ばしてパラボリック
フライトを行い、マルハナバチが無重力下や火星の重力場環境において飛翔できるかを解析。0.38G で姿勢制御を試みながら飛翔できることを明らかにした。結果は新聞、ラジオ等で大きく取り上げられた。）
その他
玉川大学脳科学研究センター主催のトレーニングコースに、ミツバチの行動と遺伝子解析のテーマを組み入れた。2012 年 6 月。

32

【事業推進担当者】

佐藤 久美子所属

Kumiko Sato

玉川大学脳科学研究所、脳情報研究科 ( 脳情報専攻 )、リベラルアーツ学部 ･ 教授

研究テーマ：子どもの言語獲得、英語教育
キーワード：子ども、言語獲得、母子インタラクション、未就学児の英語教育

グローバル COE 期間中の研究活動の英語発音の発達調査を行った結果、生活年齢において子どもの言語獲得について研究しているが、母親の音は 3 歳～ 4 歳は朗読の CD を聞いたグループの子ども

声特徴、コミュニケーションのスタイルが子どもの言語の英語の発音がわずか 3 週間でも向上することが明ら獲得にどのような影響を与えるかをこの 5 年間で研究かになった。さらに、特に語彙力の低い子どもでも効果を行った。研究の結果、明らかにしたことは次の通りでが上がるのが、同様に朗読タイプであることが明らかに

ある。

なった。

１．2 歳児における語彙サイズ（語彙の量）は、未知語の反復力（例えば、「ぎもぎも」「てずてず」と反復できグローバル COE 終了後の研究予定

るかどうかを調査室で調べ数値化する）と比例する。まグローバル COE では、2 歳児以降の子どもを対象とた、自由な遊び場面において、子どもが母親の語彙や表して調査を行ったが、現在はその対象を 0 歳児にまで現を模倣する率は、研究室における反復力と相関があり、広げ、特に英語音の獲得について調査を行う予定である。

さらに、子どもが母親の表現を反復する率は母親が子どもの表現を反復する率と正の相関を示す。つまり、日頃

学位論文指導状況

から親子でよくコミュニケーションを取っている子ども＜博士＞

は、ワーキングメモリが発達し、単語を反復力が発達

2 名（副査として指導中）瀧田愛／亀山千景（副査）（タ

し、それは語彙サイズの成長へとつながることが明らか

イトルは未定）になった。

以上玉川大学大学院脳情報研究科

２．2 歳児を対象として、発話量が多い子どもと少ない
子どもの、母親の発話特徴が与える影響について調査を＜修士＞行った。その結果、発話量の多いこどもの母親の発話特平成 24 年度 3 名（主査） 栗原郁夫（主査）渡辺恵利子（主徴を数値化し、次のことを明らかにした。

査）福田さゆり（主査）① 子どもの発話に対する応答タイミングが速い

平成 23 年度１名（主査） 小椋友芙子（主査）② 母親の発話時間が短く、子どもの話の聞き役に回っ

平成 22 年度 1 名（主査） 瀧田愛（主査）ている

平成 21 年度 2 名（主査） 井澤牧子
（主査）
山下文子
（主査）

③ 子どもが話しかける時にゆっくりと話している

以上玉川大学大学院文学研究科

以上の発話特徴を持つ母親の子どもは、総じて発話量が多いことが明らかになった。こうした母親のコミュニ
ケーションスタイルの違いが、子どもの発話量、語彙力の発達促すことを明らかにした。
３．3 歳～ 5 歳までの子ども約 200 名を対象として、音源の差が英単語の獲得に影響を与えるかどうかを調査した。その結果、①英語の歌詞にメロディーをつけた歌を聞くグループ、②チャンツにして聞くグループ、③朗
読にして聞くグループ、④統制群の４つに分けて、3 週
間 CD を毎日聞かせ、その後英語の単語を反復させた時
33

研究活動業績
3. NHK ラジオ『基礎英語２』テキスト 2012 年 4 月号～ 2013

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. 庭野賀津子，梶川祥世，佐藤久美子

母子相互作用における母親発話の特徴―12 カ月児との遊び場面における発話の分析

全 12 冊（2013 年 3 月号まで）全 12 冊―．東北福祉大学紀要．2012 年
2. 庭野賀津子，梶川祥世，佐藤久美子

子の出生順位と月齢が母親の対乳児音声のプロソディに及ぼす影響．玉川大学リベ

5. 『きょうから私も英語の先生 !―小学校英語指導法ガイドブッ
ク』佐藤久美子、松香洋子 , 玉川大学出版部 , 2008/02

6. 『保育内容・言葉―乳幼児のことばを育む』2008 年「国際理ラルアーツ学部研究紀要．No.5．2012 年
3.

年 3 月号

4. NHK ラジオ『基礎英語３』テキスト 2013 年 4 月号～現在

佐藤久美子、石川翔吾、瀧田愛、語彙・生活年齢の違いにお解と外国語」, 福沢周亮（監修）・藪中征代・星野美穂子（編）ける英語音獲得過程の分析 - 聴取刺激と反復力の関係 -、玉川佐藤久美子 , 教育出版 , 2008

大学脳科学研究所紀要、査読有、第 5 号、2012、9 － 15
4.

佐藤久美子、瀧田愛、教師と子どものインタラクションを促す英語絵本の読み語り、玉川大学リベラルアーツ学部研究紀5.

学会等発表＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（国内）＞

1. 佐藤久美子「話したい！」と思う子どもの発話を促す母親の要、査読無、第 5 号、2012、23 － 28

発話特徴 . 日本赤ちゃん学会 . シンポジウム .

庭野賀津子、梶川祥世、佐藤久美子、母子相互作用における日

母親発話の特徴 -12 カ月児との遊び場面における発話の分析 -、2012 年 6 月 3

東京 .

2. 庭野賀津子，梶川祥世，佐藤久美子

母親の対乳児音声の音

東北福祉大学研究紀要査読無、第 36 巻、2012、251 － 260

響的特徴―6 ヵ月及び 9 ヵ月乳児の月齢・性別・ツールによ6. 佐藤久美子、梶川祥世、瀧田愛、4 歳児における、歌・チャンツ・

る比較―．日本発達心理学会第 23 回大会．2012 年 3 月 9 日

朗読聴取の英語語彙獲得効果、玉川大学リベラルアーツ学部

名古屋．
3. 佐藤久美子『話したい』と思う子どもを育てる英語教育を目

研究紀要、査読無、第 4 号、2011、13 － 17
7. 庭野賀津子、梶川祥世、佐藤久美子、母親による対乳児音声

指して．平成 22・23 年度八王子市教育委員会研究指定校研のプロソディの特徴：6 カ月児及び 9 カ月児へ向けた発話の究発表会（八王子市教育委員会・八王子市第六小学校主催）

比較、玉川大学脳科学研究所紀要、査読有、第 4 号、2011、招待講演．
4. 佐藤久美子

19 － 26

子供の言語発達研究の成果から得られる外国語

8. 佐藤久美子、子どもの語彙獲得・発話を促す母親の発話スタ

教育へのヒント：母語・非母語の単語反復能力と語彙・発話

イルとその要因 - 小学校英語教育への応用を視野に入れて -、量の発達．第 1 回玉川大学脳科学研究所リトリート，ランチョ

ことばの事実を見つめて：言語研究の理解と実証、査読無、ンレクチャー．2012 年 2 月 22 日

2011、393 － 403

富士屋ホテル

9. 佐藤久美子、佐藤綾乃、L2 小学生の英語絵本の理解過程と読解ストラテジー、小学校英語教育学会紀要、査読有、第 10 号、2010、43 － 48

5. 佐藤久美子

神奈川県足柄下郡・湯本

品川区立小中一貫校日野学園

校内研究会講師「学力の定着と工場のために９年間を見通した教科・市民科指導の工夫」2012 年

10. 佐藤久美子、桐山伸也、梶川祥世、母子相互作用における子どもの発話を促す要因：模倣と発話タイミング、玉川大学脳6. 佐藤久美子
7. 佐藤久美子

科学研究所紀要、査読有、第 3 号、2010、1 － 7
11. 佐藤久美子、梶川祥世、英語学習年齢の違いによる単語音声の習得過程の検討、玉川大学リベラルアーツ学部研究紀要、査読無、第 3 号、2010、7 － 13

三鷹の森学園研修会講師「自ら考え表現する力の育成～言語活動の充実を図った９年間の授業～」2012 年
町田市授業力・教育課題研修会講師（町田市教育委員会主催）2012 年
8. 佐藤久美子

品川区教育会研究会招待講演「小中一貫教育における具体的な指導の在り方」2012 年

12. コミュニケーション・ツールの違いによる母親の発話への影
響 , 庭野賀津子・梶川祥世・佐藤久美子 , 日本発達心理学会第9. 佐藤久美子
10. 佐藤久美子

21 回大会論文集 , 2010, 252
13. 4 歳児における、歌・チャンツ・読み語りの言語習得効果 , 佐藤久美子・梶川祥世・山下文香・瀧田愛 , 日本発達心理学会第大田区教育研究会招待講演「話したいと思う子

供を育てる英語教育」2012 年 12 月 10 日

大田区立中学校

伊勢原市教育センター主催小学校英語活動研修講座招待公演「小学校外国語活動の考え方から実践まで」
2012 年 9 月 11 日

伊勢原市教育センター

11. 庭野賀津子、梶川祥世、佐藤久美子、6 カ月児へ向けた母親

21 回大会論文集 , 2010, 537
14. 単語反復は語彙力を伸ばすのか？ 学習年齢の違いによる、単語音声習得過程の違いと指導法のヒント , 佐藤久美子・梶川祥
世 , 日本児童英語教育学会 第 30 回全国大会資料集

査読有 ,2009/06, 71 - 74

音声の音響的特徴 - 乳児の性別による比較 -、日本発達心理学会第 22 回大会、2011 年 3 月 25 日、東京学芸大学
12. 瀧田愛、佐藤久美子、2 歳児の発話力を促す母親の発話特徴：
模倣時の音調、第 7 回子ども学会学術集会、2010 年 10 月 2 日、15.英語絵本の読み聞かせにおける L2 小学生の理解過程 , 佐藤
久美子・佐藤綾乃 , リベラルアーツ学部研究紀要

査読有 ,2009, 2, 31 - 39

川越市市民会館
13. 佐藤久美子、こうすれば教えられる小学校英語活動、野田市
英語教育小・中連携研修会招待講演、2010 年 8 月 7 日、キッ

16. 児童の絵本読みの理解過程と教え方のヒント , 佐藤久美子・佐藤綾乃 , 日本児童英語教育学会 第 29 回全国大会資料集

査読

有 , 2008/06, 58 – 61

コーマン本社
14. 佐藤久美子、桐山伸也、石川翔吾、梶川祥世、子どもの発話量に影響を与える母親の発話態度、日本赤ちゃん学会第 10 回
学術集会、2010 年 6 月 12 日、東京大学
15. 梶川祥世、庭野賀津子、佐藤久美子、絵本を使用した遊び場

書籍（著書）

1. 『こうすれば教えられる小学生の英語』( 朝日出版 )2010 年 5 月
2. 『NHK E テレ
旺文社

えいごであそぼ面における母親の対幼児発話の分析、日本赤ちゃん学会第 10

キャラクターえほん』（監修）回学術集会、2010 年 6 月 12 日、東京大学
16. 佐藤久美子、桐山伸也、石川翔吾、母子インタラクション分

2012 年 12 月

34

析に基づくコミュニケーション知の獲得、第 24 回人工知能学

全日中・機関誌『中学校』.No.713

平成 25 年 2 月号

3. 平成 24 年度 NHK ラジオ『基礎英語 2』講師会全国大会、2010 年 6 月 11 日、長崎ブリックホール
17. 佐藤久美子、梶川祥世、山下文香、瀧田愛、4 歳児における、歌・

4. 平成 25 年度 NHK ラジオ『基礎英語 3』講師、チャンツ・読み語りの言語習得効果、日本発達心理学会第 21

5. 平成 24 年度、25 年度、NHK E テレ『英語であそぼ』総合指導回大会、2010 年 3 月 28 日、神戸市国際会議場

6. 新聞（朝日新聞 1 回）、テレビ NHK（3 回）

18. 庭野賀津子、梶川祥世、佐藤久美子、コミュニケーション・ツー

7. NHK 教育テレビ「となりの子育て」平成 22 年 11 月 13 日

ルの違いによる母親の発話への影響 ‐ 玩具と絵本を使用した

8. NHK7 時及び 9 時のニュース

母子相互作用場面の比較 -、日本発達心理学会第 21 回大会、開始に関するコメント）

２回平成 22 年（小学校英語

9. 読売新聞平成 21 年 12 月 23 日「言葉をかけて自立性を」教2010 年 3 月 26 日、神戸市国際会議場
19. 佐藤久美子、子どもの発話を促す模倣と発話タイミング、第 6
回赤ちゃんフォーラム、2010 年 2 月 20 日、玉川大学 ( 東京都 )育ルネサンス
10.読売新聞平成 21 年 12 月 20 日「小学校でできるか？コミュ

20. 佐 藤 久 美 子 , パ ネ ル デ ィ ス カ ッ シ ョ ン ,「 小 学 校 で で き る

ニケーション英語」5 回「教育力シンポジウム」

か？コミュニケーション英語」, 読売新聞東京本社主催教

11. 北海道新聞平成 22 年 9 月 3 日「英語で『夢の時間割』発表」

育ルネサンスフォーラム

12.朝日新聞平成 21 年 6 月 29 日「上手に L と R 発音できるかも」

第 5 回「教育力シンポジウム」,

幼児の英語

2009/12/15
21. 佐藤久美子、子ども学と言語学習からみた母子インタラクショ
ン、日本子ども学会第 6 回子ども学会議、2009 年 9 月 13 日、

外部資金獲得状況（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）

お茶の水女子大学•

科研費基盤 C2008 年度より 2013 年現在に至るまで３回獲得•

平 成 19 年 度 - 平成 20 年 度：

22. 佐藤久美子 , 外国語活動を通して育む力 , 第 20 回教育シンポ
ジウム , 2009/08

子供の音声言語発達を促進する歌の特徴と学習効果（代表：佐藤久美子）

23. 佐藤久美子、梶川祥世、歌の学習は単語の発音力を伸ばすの•か？：学習年齢と音声習得効果、小学校英語学会 (JES) 第 9

平成 21 年度 - 平成 23 年度：小学校英語教育を視野に入れた、子供の絵本の読み聞かせにおける理過程の解明 （代表：佐藤回全国大会、2009 年 7 月 19 日、東京学芸大学久美子）

24. 佐藤久美子、梶川祥世、単語反復は語彙力を伸ばすのか？：•

学習年齢の違いによる、単語の音声習得過程の違いと指導法

平成 24 年度 - 平成 26 年度：英語絵本における強訴方読み聞
かせ指導過程の研究（代表：佐藤久美子）のヒント、第 30 回日本児童英語教育学会 (JASTEC)、2009 年
6 月 21 日、大阪商業大学
25. 佐藤久美子・梶川祥世 , 児童の母語・非母語単語反復能力と語共同研究実施状況•

2008 年度から株式会社ピジョンより連続 5 年間

彙発達 , 日本発達心理学会第 20 回大会 , 日本女子大学，東京 ,2009/03/25

その他の特筆すべき成果

26. 梶川祥世・佐藤久美子 , 幼児の非母語単語反復に対する歌聴取

町田市教育委員会より 2008 年から小学校英語教育の委託を連続の効果 , 日本発達心理学会第 20 回大会 , 日本女子大学，東京 ,5 年間受ける他、各市、各区からの教育委員会、小学校、中学校

2009/03/23

からの講演依頼は毎年 10 件以上を超える。

27. 佐藤久美子・佐藤綾乃 , 英語絵本の読み聞かせにおける児童の理解・推測プロセス , 人工知能学会・幼児のコモンセンス知識研究会第 6 回研究会 , 静岡大学，浜松 , 2008/09/17
28. 佐藤久美子 , 子供の育ちに生かす脳科学：子供の言葉の発達と親の関わり方 , 第 19 回教育シンポジウム , 宝塚市 , 2008/08
29. 佐藤久美子・佐藤綾乃 , 英語絵本の読み聞かせにおける理解のプロセスと推測誤り分析 , 小学校英語教育学会（JES）第 8 回
全国大会 , ビッグパレットふくしま，郡山 , 2008/07/20
30. 佐藤久美子・佐藤綾乃 , 児童の絵本読みの理解過程と教え方のヒント , 日本児童英語教育学会（JASTEC）第 29 回全大会 , 中
部大学，名古屋 , 2008/06/22
活動実績（各種委員委嘱など）

1. 2007 年 -2011 年：玉川大学リベラルアーツ学部長
2. 2006 年 ‐ 2013 年：玉川大学言語情報研究センター主任
3. 2011 年 -現在：町田市教育委員会より国際交流プログラム策定及び小学校英語カリキュラム開発、研修の委託を受ける
4. 2012 年 – 2013 年 現在：NHK ラジオ「基礎英語２」講師
5. 2012 年 -現在：NHK E テレ「えいごであそぼ」総合指導

6. 2013 年－：NHK ラジオ「基礎英語３」講師

7. 2013 年－：教職大学院教授

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など

1. 佐藤久美子

赤ちゃんに英語はわかるの？ 子どもが「ことば」を獲得するまで、日本語ができれば、英語もできる
with Baby, 2012 年 12 月号

AERA

pp.68-71.

2. 佐藤久美子 「話したい！」と思う気持ちを育てる外国語教育

35

【事業推進担当者】

大森 隆司
所属

Takashi Omori

玉川大学脳科学研究所、脳情報研究科 ( 脳情報専攻 )・教授、
工学研究科 ( システム科学専攻 )･ 科長

研究テーマ：対人インタラクションの認知過程の計算モデル構築
キーワード：コミュニケーション，他者モデル，意図推定，ロボット，計算モデル，

グローバル COE 期間中の研究活動

態は直接には観測できないため、我々は他者についての

人間は環境との相互作用にもとづき意思決定を行う。

知識（他者モデル）を用いて、他者の行動から意図を推

対人コミュニケーションの難しさは、不偏の物理法則が定する。そもそも他者についての知識は自己についての支配する物理世界とは異なり、社会場面では他者もまた知識（自己モデル）の転用でその獲得自体が大きな課題

自己と同様に意思決定を行うことである。物理法則の場であるが、我々は他者モデルの獲得よりは、その運用シ

合は、我々は対象物の動きを予測して働きかけを計算し、ステムの特性に注目してきた。過去の経験や知識の柔軟

その通りにモノは動く。しかし社会場面では、他者もまな運用は人間の知能の重要な特性であり、本研究の焦点た環境に応じて意思決定するため、我々は自身の意図だはそこにある。

けで行動を計画することができない。実際には、我々はその一つの方法が行動観察である。高橋・大森 2008

まず他者の意図や内部状態を推定し、その意図と環境条

で我々は行動分析と神経科学の知見から人間が無意識に件に基づき他者の行動を予測し、そのような他者に対す行う他者に対する構えの選択過程を明らかにし、2008

る自己の働きかけの効果を予測して行動決定する。この

年度日本認知科学会論文賞を受賞した。一方で横山・大ような複雑な場面での意思決定は、これまで人間の直感

森 2008 は対人相互作用をコンピュータゲームにおけるに基づきどちらかというと文系的な観察と分析によって意思決定過程として再現し、意図推定に基づく行動決定

行われてきた。しかし本研究で我々は、(1) 対人コミュプロセスの計算モデル化とその上位にあるはずのメタ戦

ニケーションの認知過程を脳の情報処理過程として計算略の存在を人間行動分析から導き出し、HAI-2008 優秀

モデル化し、検証のために (2) 対人遊びロボット（プレ賞を受賞した。また佐藤他 2008 は人間の行動決定にあイメイト）、(3) 自動車運転の認知計算による視線予測、るゆらぎに注目し、その発生要因としての人間の適応的(4) すれ違い歩行場面での意思決定、といった多様な場

プランニング過程のモデル化を試みた。これもまた行動

面でそのモデルを評価してきた。前半は行動観察に基づ

観察と認知モデル化の組合せによる文理融合的研究でく文系的な方法であるが、その分析から計算モデルの構

あ り、2008 年 IEEE Computational Intelligent Society

築は認知科学の方法であり、さらに検証のための工学的Young Research Award を受賞した。このように他者システムの構築は理系であり、その全体像は玉川大学の意図や状態の推定に基づく意思決定の計算モデルはGCOE が目指す文理融合の一つの姿である。以下、これ

GCOE 期間の主要な成果と位置づけられ、単に研究成果

らの研究を解説する。

が出版されただけでなく、研究コミュニティにインパクトを与えた。これらの研究を行った高橋は玉川大学ポス

GCOE 期間の研究活動は以下の４点にまとめることがで

ドク研究員、横山は玉川大学大学院生、佐藤は北海道大きる。

学大学院生であり、人材育成に大きく貢献することがで(1) 対人コミュニケーションの認知過程の脳の情報処理

きた。

過程としての計算モデル化(2) モデルの検証 1：対子供遊び相手ロボット（プレイ

モデル的には、人間は観測困難な内部状態を持つ行動

メイト）

決定主体であり、その内部状態が外界の観測から行動決プレイメイトとは、対人意思決定の計算モデルを現実定に至る内部過程で大きな役割を果たす。そのため、対場面に適用するために開発した、対子供を想定した遊び

人コミュニケーション場面では他者の意図／内部状態を相手ロボットの名称である。対象は幼稚園の年長（6 歳）

まず推定することが重要になる。ところが意図や内部状を想定した。その理由は、子供は思っていることがすぐ36

に行動に出て内部状態の推定と検証が容易だからであ2009 年春季大会にて優秀講演発表賞を受賞した。

る。

(4) モデルの検証 3：すれ違い歩行場面での意思決定

プレイメイトの特徴は、子供との遊びの間、子供の顔、歩行は一見して単純な運動であるが、そもそも不安定

振る舞いを観察し、そこから子供の遊びに対する興味のな倒れ込み行動であり、環境を観測しての動的な行動決度合い（興味度）を推定する。そしてその興味度に基づ定という複雑な過程を含んでいる。我々はその解析モデ

いて、子供に対する行動を変えていく。例えば、子供がルとしてすれ違い場面を想定し、他者が正面から近づい集中して遊んでいるときはじゃまをせず、疲れてきたらてきた場合の回避方向判断と回避開始タイミングの行動会話をして気分を変える、あるいは子供のプレイを褒め決定過程の解明を試みた。この研究では、行動実験で歩たりしてわざと勝たせて集中を回復させ、それでも回復行者が対向者の回避方向を判断するのに使う情報を探索しない場合には他の遊びに切り替えるなど、子供の興味したところ、歩行者は対向者の足元をみていることが明を回復・維持する行動をとる。このような、子供の心的らかになった。同様に、歩行者が回避行動を開始するの状態を推定して、興味の度合いを最大化、あるいは維持

は、自身の歩行で足が浮き上がる遊脚の開始のタイミンするように行動を決定するという行動は、人間にとってグであることを確認した。いずれも、人間の歩行行動決は当たり前のことだが、対人コミュニケーションとして定のタイミングが足元の動きに依存する結果であった。

計算可能なアルゴリズムが定式化されたものは世界で初

またこの研究では、周辺視野に左右に流れる光刺激をめてのことである。背後には、モノの動きを制御する制

提示することで視覚誘導性自己運動知覚を発生させ、こ

御理論のように、対象としての人間の心的状態を制御す

れで発生する身体動揺を利用した歩行者の誘導モデルのる心的状態制御の考え方がある。

開発を試みた。歩行の行動決定と行動誘導から、人間のこの研究もまた、単にアルゴリズムの開発ではなく、子供と保母の遊びを観測・分析することから始まり、保母の意思決定過程の概念モデル化、さらにその計算モデルとしての実装と、文系的な方法から理系的な方法へと歩行に含まれる運動の分節化のメカニズムの一端が明らかになった。

グローバル COE 終了後の研究予定

連続的に変化する文理融合的な研究方法が取られていロボットは、工場から介護の現場など多様な職場に広る。高橋他 2011 は子供とロボットの遊び行動に潜む二がりつつあり、いずれより広い領域としての家庭に入っ種類の子供のスタンスの違いを明らかにして HAI2011ていくことが予想される。しかし家庭に入るには、ロボッ優秀研究賞を受賞した。またその研究などで使用するロトには現在より高度な対人コミュニケーション機能が要

ボットの構築に関しては、岡田を代表としてロボカッ求される。すなわち、工場や職場では人間が自動化装置

プジャパンオープン 2010 日本ロボット学会賞を受賞しとしてのロボットに歩み寄って操作をすればよいが、家た。

庭ではロボットはロボットのことをよく知らない人々に(3) モデルの検証 2：自動車運転の認知計算による視線

歩み寄って働かねばならない。そのための人間理解とそ予測の知識の打ロボット行動への実装が我々の課題である。

自動車の運転は、安全に目的地に移動するための行動

この課題は、玉川大学 GCOE が目指した対人コミュニ

決定の過程であり、その実現のために運転者は視線を移ケーションの応用そのものであり、その内容の高度化を動して外界を観測する。
そのあいだの外界観測の視線は、通じて GCOE の成果を社会に還元していくことを目指

運転者の運転決定のための情報収集過程の表れでもあす。

る。逆に、人間の運転行動の意思決定モデルを構築した
場合には、そのモデルは人間の視線移動を説明、あるい

学位論文指導状況は予測できることが求められる。この研究で我々は、運＜博士＞

転者の視線を観測し、安全のための環境予測に必要な情

主査：大森 隆司／副査：菅野 直敏，岡田 浩之／氏名・報取得として視線移動を定義し、計算機シミュレーショ

横山 絢美，「協調課題における意図推定に基づく行動決ンにより視線の移動の再現を試みた。その結果、外界を定過程のモデル的解析」平成 22 年度

次々と観測する運転者の視線、さらには通常は動きの少＜修士＞

ない熟練運転者の視線の理由を説明する、安全運転の行

主査：大森 隆司，副査：菅野 直敏，岡田 浩之／氏名：動決定モデルを構築し、現実場面での運転視線場面の再

三門 裕明「歩行誘導を目指した歩行者の歩行行動決定

現に成功した。この研究により、大森他は自動車技術会

過程のモデル化」平成 23 年度
37

研究活動業績
3. Hideyuki Takahashi, Michiko Miyazaki, Hiroyuki Okada,

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Tomoaki Nakamura, Komei Sugiura, Takayuki Nagai, Naoto

Takashi Omori, A new quantification of extended sense of

Iwahashi, Tomoki Toda, Hiroyuki Okada, Takashi Omori :agency using eye control task -Toward the understanding of

Learning Novel Objects for Extended Mobile Manipulation,

development of the extended self-, Neuroscience 2010, SfN’s

Journal of Intelligent & Robotic Systems, Vol.66, No.1-2, pp
187-204, 2012

40th annual meeting, USA, 2010/11＜国内会議（ポスター発表）＞

2. 中村 友昭，アッタミミ ムハンマド，杉浦 孔明，長井 隆行，

1. 高橋 英之 , 土師 知己 , 岡田 浩之 , 大森 隆司，寺田 和憲，小嶋

岩橋 直人，戸田 智基，岡田 浩之，大森 隆司：拡張モバイル

秀樹，吉川 雅博 , 松本 吉央：機械の向こうの二つの私 - ロボッ

マニピュレーションのための新規物体の学習，日本ロボット

トコミュニケーションにおける心の知覚の fMRI 計測 -，脳と学会誌，Vol.30,No.2,pp.213-224,2012

心のメカニズム第 12 回冬のワークショップ，ルスツ，2013

3. 渡邊 紀文，大森 隆司：前庭感覚刺激を用いた歩行誘導効果とそれに影響を及ぼす行動決定過程のモデル化：日本知能情報

2. 奥谷 一陽，大森 隆司 : 他者の信念推定に基づく行動決定のモデル化に向けた追跡ゲームの開発 , HAI2012, 2D-17, 2012
3. 岩崎 安希子，下斗米 貴之，阿部 香澄，中村 友昭，長井 隆行，

ファジィ学会誌 :Vol.24, No.1, pp.501-512, 2012
4. Kenichi Minoya, Takaya Arita and Takashi Omori : Autono-

大森 隆司：遊びロボットによる子供の性格推定に関する基礎

mous Acquisition of Cooperative Behavior based on a Theory

的研究，日本認知科学会第 29 回大会，p224-233,2012

of Mind using Parallel Genetic Network Programming, Artifi-

4. 大森 隆司：対人相互作用のモデル化の位置づけについての考

cial Life and Robotics, Vol. 16, No. 2, pp. 157-161,2011

察，HAI2012，3-A-3，2012

5. 高橋 英之 , 大森 隆司：社会認知における「社会的思い込み効果」

5. 渡邊 紀文，三門 裕明，大森 隆司：前庭感覚のズレを利用しの役割とその脳内メカニズム , 認知科学 ,Vol.18,No.1, pp138-

た歩行者の誘導，B-15，脳と心のメカニズム第 11 回冬のワー

157,2011

クショップ，2011

6. YUKI Inoue, Masumi Inagaki, Atsuko Gunji, Wakana Fu-

6. 高橋 英之，宮崎 美智子，岡田 浩之，大森 隆司：アイ・スクラッrushima, Hiroyuki Okada, Hiroshi Sasaki, Takashi Omori,

チ課題による乳児の運動主体感の検討 - 道具使用の萌芽プロ

Hiroshige Takeichi, Makiko Kaga : Altered effect of preceding

セスの解明を目指して -，B-13，脳と心のメカニズム第 11 回

response execution on inhibitory processing in children with
AD/HD: an ERP study, International Journal of Psychophysiology, Vol.77, pp.118-125, 2010

冬のワークショップ，2011
7. 横山 絢美，大森 隆司：対人コミュニケーション場面における人の行動決定過程のモデル化とその評価，A-9，脳と心のメカ

7. 石 川 悟， 坂 本 寛 之， 大 森 隆 司 : 鬼 ご っ こ ゲ ー ム を 題 材と し た 幼 児 の 行 動 決 定 過 程 の モ デ ル ベ ー ス 評 価， 認 知 科
学 ,Vol.17,No.3,pp.650-662,2010

ニズム第 11 回冬のワークショップ，2011
8. 高橋 英之，西村 望，大森 隆司：絵画鑑賞時の視線の動きか
ら嗜好を読み取る，日本認知科学会大会 201009

8. 長田 悠吾，石川 悟，大森 隆司，森川 幸治：意図推定に基づ

9. 西村 望 ，高橋 英之 , 大森 隆司：視線からの絵画鑑賞者のオく行動決定戦略の動的選択による協調行動の計算モデル化，

ンライン嗜好推定の試み，脳と心のメカニズム第 10 回冬の認知科学，Vol.17,No.2,pp.270-286,2010

ワークショップ ,B-9, 2010.

9. 横山 絢美，大森 隆司：協調課題における意図推定に基づく行

10. 谷口 太泉，高橋 英之 , 大森 隆司：表情認識能力の定量化と注動決定過程のモデル的解析，電子情報通信学会論文誌 A, Vol.

視位置統制による成績向上の評価，脳と心のメカニズム第 10

J92-A, No.11, pp.734-742, Nov.2009

回冬のワークショップ , A-22, 2010.

10. 井上 康之・小川 昭利・荒井 宏太・松本 秀彦・松嵜 直幸・小11. 高橋 英之 , 出馬 圭世 , 松元 まどか , 松元 健二 , 大森 隆司：競山 幸子・豊巻 敦人・大森隆司・諸富 隆・竹市 博臣・北崎 充

合場面において心の理論と意思決定に共通する神経基盤 - 行

晃 ： 聴覚事象関連電位への神経デコーディングの適用：統計

動の数理解析と fMRI による検討 - 脳と心のメカニズム第 10

的識別手法の比較と脳波分析方法としての評価，基礎心理学

回冬のワークショップ , A-21, 2010.
12. 横山 絢美 , 大森 隆司 : 人のコミュニケーション分析に基づく研究，28(1), 44-58, 2009.
11. 高橋 英之，大森 隆司：円滑な対人インタラクションを実現す
る対象認識に応じた認知的構え調整機構のモデル化，認知科
学，Vol.15,No.1,p202-215, 2008 (2008 年度日本認知科学会
論文賞受賞 )

他者の注意領域推定 , 脳と心のメカニズム第 10 回冬のワーク
ショップ , A-24, 2010.
13. Watanabe N. , Omori T. : Modeling of Human Walking Direction Shift by Galvanic Vestibular Stimulation, Dynamic Brain
Forum 2009, 2009
14. Yokoyama A., Omori T. : Model based analysis of human inter-

書籍（著書）

1. 大森他：脳科学と哲学の会話，pp209-248, 中山・坂上編著「脳科学と哲学の出会い－脳・生命・心－」 玉川大学出版部，2008

action behavior in cooperative game, Dynamic Brain Forum2009, 2009
15. H.Takahashi T.Omori Y.Kamio : Social decision-making studies in
autism spectrum disorder, Dynamic Brain Forum 2009, 2009

学会等発表＜国際会議（ポスター発表）＞

1. N. Watanabe, T. Omori: Unconscious Guidance of Pedes-

16. 高橋 英之、岡田 浩之、大森 隆司、新在家 範子：コミュニケー

trians Using Vection and Body Sway: Annual International

ションにおける曖昧な意図伝達の役割のモデル的検討，P-8，

Conference on Biologically Inspired Cognitive Architec-

第９回脳と心のメカニズム冬のシンポジウム，2009
17. 横山 絢美、大森 隆司 : 他者とのインタラクション過程のモデ

ture(BICA2012）: (In press) 2012
2. Takahashi H.,Miyakaza M.,Okada H., Omori T : Can young infants be aware of the self-conducted volitional movement on a

ル化とその適用範囲，P-7，第９回脳と心のメカニズム冬のシンポジウム，2009
18. 横山 絢美、大森 隆司：他者意図の推定に基づく行動決定過程

computer display? , Poster7-38, ICIS,201238

のモデル化とその評価 , 京都大学霊長類研究所

Ishikawa : Modeling of Car Driver Cognitive Process Based on

共同利用研究

Hazard Perception In Front of Car, ICONIP 2010, Volume 11,

会 ‐ 第 4 回犬山比較社会認知シンポジウム ‐ , 2008.
19. 高橋 英之、岡田 浩之、大森 隆司 : コミュニケーションにおける曖昧な表情の利用戦略 ,脳と心のメカニズム夏のシンポジ

No. 3, pp.7-12, 2010
12. Hideyuki Takahashi, Keise Izuma, Madoka Matumoto, Kenji
Matumoto,Takashi Omori, Neural correlates for strategic ad-

ウム 2008
20. Akira Toyomura, Sachiko Koyama, Tamaki Miyamoto, Atsushi

justment during interpersonal competitive game, 16th Annual

Terao, Takashi Omori, HarumitsuMurohashi, Shinya Kuriki :Meeting of the Organization for Human Brain Mapping, Spain,
2010/06

Neural activation to one’s own, friend’s and stranger’s voices:

13. N . W a t a n a b e ， T. O m o r i ： Tr i g g e r M o d e l f o r G u i d i n g

An fMRIstudy, CNS2008, July 19-24, (2008)
21. 高橋 英之、板垣 俊、岡田 浩之、大森 隆司 : ギャンブル課題

Arm Movement in Circle Drawing，Proc. IEEE&INNS/FUZZ'10(WCCI'10)，pp.18-23, July 2010.

の勝敗が表情認知に及ぼす影響 - 主観評定と事象関連電位による検討 -，生理心理学会，7/5-6，2008

http://brain.edu.

14. Ayami Yokoyama, Takashi Omori : Modeling of human intention estimation process in social interaction scene, Proc.

u-ryukyu.ac.jp/jspp2008/html/gaiyo.html
22. 岡田 浩之、高橋 英之、大森 隆司：文脈によって変わる表情の読み取り - 親しみやすいロボットとは何か？ -，赤ちゃん学

FUZZ-IEEE 2010,2306-2311,2010
15. Norifumi Watanabe, Takashi Omori : Trigger Model for
guiding arm movement in circle drawing, Proc. FUZZ-IEEE会大会，2008＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（海外）＞2010,3149-3154,2010

1. Akiko Iwasaki, Takayuki Shimotomai, Kasumi Abe, Tomoaki

16. Muhammad Attamimi, Akira Mizutani, Tomoaki Nakamura,

Nakamura, Takayuki Nagai, Takashi Omori, “Using Robots to

Komei Sugiura, Takayuki Nagai, Naoto Iwahashi, Hiroyuki

Estimate Children’s Personalities”, Proceedings of Interna-

Okada, Takashi Omori: Learning Novel Objects Using Out

tional Symposium of Affective Engineering(SAE2013), 1C-2,-of-Vocabulary Word Segmentation and Object Extraction forHome Assistant Robots, ICRA 2010

Mar.2013 in Kitakyushu.
2. Eimei Oyama, Takashi Omori, Naoji Shiroma, Itsuki Noda,

17. Eimei Oyama, Norifumi Watanabe, Hiroaki Mikado, Hikaru

Arvin Agah : Behavior Navigation Using Common Communi-

Araoka, Jun Uchida, Takashi Omori,Kousuke Shinoda, Itsuki

cation Devices for CPR, SII2012, 2012

Noda, Naoji Shiroma, Arvin Agah, Kazutaka Hamada, Tomoko

3. Kasumi Abe, Iwasaki Akiko, Tomoaki Nakamura, Takayuki Na-

Yonemura, Hideyuki Ando, Daisuke Kondo and Taro Maeda:

gai, Ayami Yokoyama, Takayuki Shimotomai, Hiroyuki Okada,A Study on Wearable Behavior Navigation System - Develop-

Takashi Omori, "Playmate Robots That Can Act According toment of Simple Parasitic Humanoid System -, ICRA 2010Child’s Mental State", IEEE/RSJ International Conference on In-

18. Takashi Omori, Ayami Yokoyama, Yugo Nagata, Satoru Ishi-

telligent Robots and Systems, pp.4660-4667, Portugal, Oct.2012

kawa : Computational Modeling of Action Decision Process

4. Takayuki Shimotomai, Hideyuki Takahashi, Takashi Omori,including Other's Mind - A Theory toward Social Ability -, Key-

Kansei model in viewing arts, Proceedings of the 6th Interna-note Talk, IEEE International Conference on Intelligent Humantional Conference on Soft Computing and Intelligent Systems

Computer Interaction (IHCI 2010), Allahabad, India, Jan. 16,
2010(SCIS-ISIS), KY-1,W1-44-2, 2012, Kobe.
5. Takayuki Shimotomai, Takashi Omori, Eriko Aiba, Takashi

19. Toshima, N.Watanabe, T.Omori: Possibility of guidance of arm

X. Fujisawa, Noriko Nagata, Mapping Model from Chord to

movement in circle-writing experiment, Proc. of the 2009

Color, Proceedings of the 6th International Conference onIEEE International Conference on System, Man, and Cybernetics, pp. 448-453, 2009

Soft Computing and Intelligent Systems (SCIS-ISIS), KY-1, W144-3, 2012 Kobe.

20. Omori T., Sato M. , Yamauchi K., Ishikawa S., Toshihiro Wakita

6. Takashi Omori : Computational modeling of mental state dy-: Computational Modeling of Risk-Dependent Eye Movements

namics for interactive play with child. Dynamic Brain Forum,of Car Drivers, Proc. of the 2009 IEEE International Confer-

Spain, 2012ence on System, Man, and Cybernetics, pp. 2531-2535, 2009

7. Takayuki Shimotomai, Kasumi Abe, Ayami, Yokoyama, Takayuki

21. Masayoshi Sato, Yuki Togashi, Takashi Omori, Koichiro

Nagai, and Takashi Omori (2011) Estimation of children's inter-

Yamauchi, Satoru Ishikawa, Toshihiro Wakita.: Computational

est dynamics while communicating with robots, International

Modeling of RiskRelated Eye Movement of Car Drivers, inConference of Cognitive Neurodynamics, (in press)

International Conference on Neural Information Processing

8. Kenichi Minoya, Takaya Arita and Takashi Omori (2011) "An(ICONIP2008) , 2008,

Artificial Life Approach for Investigating the Emergence of a

22. Ayami Yokoyama, Takashi Omori, Satoru Ishikawa, Hiroyuki

Theory of Mind based on a Functional Model of the Brain",Okada : Modeling of action decision process based on intention estimation, SCIS&ISIS2008, TH-F3-1, 2008.

Proc. of 2011 IEEE Symposium on Artificial Life, pp. 108-115,
2011-4/13-15). Paris

23. Takahashi H., Okada H., Saji R., Ando H., Omori T., Role

9. N. Watanabe, H. Mikado, T. Omori: Modeling of Pedestrian’sof Ambiguity of Facial Expression in Emotion Estimation,
ICON2008 9/1-5,2008 http://www.iconxbodrum.org/

Unintentional Guide Using Vection and Body Sway: The 21th
International Conference on Artificial Reality and Telexistence

24. Inoue, Y., Ogawa, A., Arai, K., Matsumoto, H., Toyomaki, A.,
Takeichi, H., Omori, T., Koyama, S., Morotomi, T., and Kitazaki,(ICAT 2011): pp.94-97, 2011
10. N. Watanabe, H. Mikado, T. Omori: Construction of Collision

M. : Feature Analysis of Event-related Brain Potentials by

Avoidance Behavior Model Induced by Visual Motion: 2011

Statistical Classification: Application of Naive Bayes Method

IEEE International Conference on Fuzzy Systems(FUZZ-and Principal Component Analysis to Predicting Auditory

IEEE2011）: pp.2732-2736, 2011

Stimuli, 14th Annual Meeting of the Organization for Human

11. Kazutaka Kouda, Takashi Omori, Koichiro Yamauchi, Satoru

Brain Mapping, Melbourne, Australia, June 2008. NeuroIm-

39

論 的 理 解 に 向 け て， 電 子 情 報 通 信 学 会 技 術 研 究 報age, 41, Supplement 1, S53.(2008)

告 ,vol.109,No.461,NC2009-141,pp.315-320,2010＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（国内）＞

1. 森 文彦，渡邊 紀文，大森 隆司：周辺視と振動刺激による歩行誘導と感覚統合，電子情報通信学会技術研究報告 Vol.112,

18. 横山 絢美 , 大森 隆司：人の注意領域の推定に基づくロボットの対人相互作用場のモデル化、HAI2009, 2A-4, 2009.
19. 渡邊 紀文、三門 裕明、大森 隆司 : 前庭感覚刺激を利用した

No.480, NC2012-138, pp.25-30 (2013-3).
2. 下斗米 貴之，岩崎 安希子，阿部 香澄，中村 友昭，長井 隆

安定姿勢における手先誘導の評価 ", 日本知能情報ファジィ学

行，大森 隆司：性格を読み取るロボットシステム，感性ロ

会第 6 回脳と知覚研究部会ワークショップ , 愛知県 , 2009 年

ボティクスシンポジウム，Vol.2013-ICS-171, No.16, pp.1-3,

12 月 14 日
20. 渡邊 紀文、戸嶋 巌樹、大森 隆司、前田 太郎 : 前庭感覚刺激

2013.03.19 名古屋
3. 関根 陸，前田 彬，福田 靖，大森 隆司：移動障害物を回避を用いた動作誘導のモデル化 , 日本知能情報ファジィ学会ファする自律移動ロボットの経路計画，第 13 回計測自動制御学

ジィシステムシンポジウム講演論文集 , Vol. 25, pp. 26-29, 2009

会システムインテグレーション部門講演会論文集 ,pp.2125-

21. 大森 隆司、佐藤 正義、山内 康一郎、石川 悟、脇田 敏裕：危険予測に基づくドライバーの視線移動モデル，自動車技術会

2126,2012.
4. 宮崎 美智子、高橋 英之、岡田 浩之、大森 隆司：Gaze-contingency パラダイムを用いた乳児における行為の意図性の評価，2009 年春季大会学術講演会，4-20095057,2009（優秀講演発表賞受賞）
22. 高橋 英之、速水 則行、内山 祐司、石川 悟、大森 隆司：自動日本認知科学会第 29 回大会，p.142-145,2012
5. 渡邊 紀文、大森 隆司：周辺視へのオプティカルフロー刺激呈示による歩行者の誘導，第 28 回ファジィシステムシンポジウ

車運転場面における危険知覚の脳過程，電子情報通信学会技術研究報告 ,Vol.108,No.480,NC2008-133,pp.177-182,2009
23. 横山絢美 , 大森隆司：人間の行動決定過程におけるメタ戦

ム講演論文集 ,512-515,2012
6. 岩崎 安希子、下斗米 貴之、阿部 香澄、中村 友昭、長井 隆行、
大森 隆司：遊びロボットによる子供の性格傾向の推定に関す略の存在とその処理程 ,tion),2A-1,2008.

HAI2008 (Human Agent Interac-(HAI-2008 Outstanding Research Award 優

秀賞授賞 )

る研究，日本感性工学会第 14 回大会，D1-02，2012
7. 渡邊 紀文、三門 裕明、大森 隆司 ：視覚誘導性自己運動知覚

24. 戸田 航平 , 渡邊 紀文 , 戸嶋 巌樹 , 大森 隆司 , 岡田 浩之：前庭感と身体動揺を利用した歩行者の誘導モデル , 日本知能情報ファ

覚刺激を用いた歩行誘導のモデル化 , 日本知能情報ファジィ学

ジィ学会ファジィシステムシンポジウム講演論文集 , Vol. 27,

会第 5 回脳と知覚研究部会ワークショップ , pp.5-1 - 5-4, 2008
25. 佐藤 正義，富樫 裕基，大森 隆司，山内 康一郎，石川 悟，脇291-294,2011.
8. 阿部 香澄、岩崎 安希子、中村 友昭、長井 隆行、横山 絢美、
下斗米 貴之、岡田 浩之、大森 隆司：子供と遊ぶロボット：
他者の状態推定に基づく行動決定モデルの適用，HAI2011，

田 敏裕、自動車運転者の認知過程の計算モデル化 , 日本神経回路学会第 18 回全国大会講演論文集 , pp.28-29, 2008
26. 杉浦 孔明，水谷 了，中村 友昭，長井 隆行，岩橋 直人，岡田 浩之，
大森 隆司：音声からの未登録語切り出しと画像からの物体抽

1-2B-4，2011
9. 高橋 英之、宮崎 美智子、岡田 浩之、大森 隆司：「新奇性」と「親近性」の軸から子どもとロボットの関係性を捉える，HAI2011，

出の統合による新規物体の学習，日本ロボット学会大会予稿
集，RSJ2008AC1N1-05,2008
27. 佐藤 敦史、石川 悟、大森 隆司、山内 康一郎、栗原 正仁：人

1-2B-3，2011(HAI2011 Outstanding Research Award)
10. 下斗米 貴之、阿部 香澄、岩崎 安希子、長井 隆行、大森 隆司 :の適応的プランニング過程のモデルベース解析 ～人は動的環

ロボットによる子供の興味度の推定 , 第 13 回日本感性工学会

境にいかに対応しているのか～，日本認知科学会第 25 回大会
発表論文集 ,p.44-47,2008

大会予稿集 , F24, 2011
11. 宮崎 美智子、高橋 英之、岡田 浩之、大森 隆司： 乳児は自己28. Koyama Sachiko, Inoue Yasuyuki, Toyomaki Atsuhito, Toyosawa

受容感覚を伴わない対象を道具化できるか？ NC 研究会 3 月

yuko, Ogawa Akitoshi, Takeuchi Fumiya, Takeichi Hiroshige,

12. 三門 裕明、渡邊 紀文、大森 隆司：人の行動誘導を目指した 1

Omori Takashi, KItazaki Michiteru, Kuriki Shinya : Evoked mag-対 1 のすれ違い行動のモデル化，社会における AI，エボリュー

netic reponses to short temporal gaps between sounds, Inter-

ショナリ・コンピュテーション合同研究会，2010 年 12 月 4 日，

national Conference on Biomagnetism 2008 (Biomag 2008)
29. 横山 絢美、大森 隆司、岡田 浩之：意図推定に基づく行動決

愛知工業大学
13. Atsuko GUNJI, Hiroshige TAKEUCHI, Yuki INOUE, Hiroyuki
OKADA, Takashi OMORI, Masumi INAGAKI, and Makiko

定過程のモデル化とのその評価 , 電子情報通信学会技術研究報
告 ,NC2008-18,35-40,2008

KAGA Single one-minute trial assessment of speech pro-

30. 岡田 浩之、大森 隆司、岩橋 直人、長井 隆行、杉浦 孔明：ロ

cessing in school age children 日 本 音 響 学 会 聴 覚 研 究

ボカップ＠ホームにおける音声対話技術，人工知能学会全国大会，2008

会 ,Vol.40,No.10,H2010-155,p.857-861,2010
14. 大森 隆司、岡田 浩之、中村 友昭、長井 隆行、杉浦 孔明、岩31. 佐藤敦史、石川 悟、大森 隆司、山内 康一郎、栗原 正仁 : 人

橋 直人：RoboCup@home : 生活支援ベンチマークとしてのロ間の適応的プランニング過程の計算モデル化とその評価，人ボット競技，日本ロボット学会第 28 回学術講演会，3B3-1，

工知能学会全国大会，2008
32. 長村 茉紀、新在家 範子、高橋 英之、岡田 浩之、大森 隆司：20100924
15. 渡邊 紀文 , 三門 裕明 , 大森 隆司 : 視覚入力に対するすれ違い時の行動決定のモデル化 , 日本知能情報ファジィ学会ファジィシ

表情に応じた感情理解に文脈が与える影響Ⅱ，人工知能学会
全国大会，2008
33. 新在家 範子、長村 茉紀、高橋 英之、岡田 浩之、大森 隆司：ステムシンポジウム講演論文集 , Vol. 26, pp. 276-279, 2010
16. 山本 涼平，石川 悟，大森 隆司，山内 康一郎，幸田 一隆，脇田 敏裕：自動車運転における危険状況を模した電動車椅子運

表情に応じた感情理解に文脈が与える影響 I，人工知能学会全国大会，2008

転時の視線分布の解析－危険予測に基づく運転者モデルの評

34. 佐藤 敦史、石川 悟、大森 隆司、山内 康一郎 : 動的環境下に価に向けて－，電子情報通信学会技術研究報告 PRMU2009-

おける人の適応的プランニングの計算モデル化 , 電子情報通信学会技術研究報告 NC2007-162,pp295-300, 2008

241，p49-54,2010
17. 大 森 隆 司：［ 招 待 講 演 ］ ヒ ト の 心 の プ ロ セ ス の 計 算

4035. 渡邊 創、阪口 豊、大森 隆司：連続運動制御課題における間欠運動プランニング，電子通信学会、IS シンポジウム，2008
活動実績•

日本認知科学会 副会長，2011 ～ 2013 年（現在）受賞•

IEEE Computational Intelligent Society Young Research Award佐藤 敦史、石川 悟、大森 隆司、山内 康一郎：動的環境下における人の適応的プランニングの計算モデル化 , 電子情報通信学会技術研究報告 NC2007-162,pp295-300, 2008•

HAI-2008 Outstanding Research Award 優秀賞

横山 絢美 ,

大森 隆司：人間の行動決定過程におけるメタ戦略の存在とその処理過程 ,HAI2008(Human Agent Interaction),2A-1,2008.
•

日本認知科学会論文賞

高橋 英之，大森 隆司：円滑な対人イ

ンタラクションを実現する対象認識に応じた認知的構え調整機構のモデル化，認知科学，Vol.15,No.1,p202-215, 2008•2009 年度電子情報通信学会フェロー称号の授与

大森 隆司、ヒトの認識・学習メカニズムに関する工学モデル構築•

2009 年 自 動 車 技 術 会 春 季 大 会 学 術 講 演 会 優 秀 講 演 発 表賞

大 森 隆 司、 佐 藤 正 義、 山 内 康 一 郎、 石 川 悟、 脇

田 敏裕：危険予測に基づくドライバーの視線移動モデル，
4-20095057,2009•

ロボカップジャパンオープン 2010

日本ロボット学会賞

岡田浩之，長井隆行，杉浦孔明，岩橋直人，大森隆司：「ロボカッ
プジャパンオープン 2010 大阪

ロボカップ＠ホームリーグ

において家庭内での作業に適した移動機構と多様なセンサーを持つロボットを実現したことにより」•

HAI2011 Outstanding Research Award 優秀研究賞

高橋 英之，宮崎 美智子，岡田 浩之，大森 隆司：「新奇性」と「親近性」の軸から子どもとロボットの関係性を捉える，HAI2011，
1-2B-3，2011
外部資金獲得状況•

2011-2013，科研費基盤研究 (C)、代表 大森 隆司，「タスク
ゆらぎに自律的に追従する知覚駆動プログラミング－家庭用ロボットを題材として－」，総額 3,600 千円＋間接•

2009-2013，科研費新学術領域「ヘテロ複雑システムによるコ
ミュニケーション理解のための神経機構の解明」代表 津田一郎
( 北大 )，総括班分担者 大森 隆司，総額 1,500 千円＋間接•

2009-2013，科研費新学術領域「ヘテロ複雑システムによるコ
ミュニケーション理解のための神経機構の解明」代表 津田一郎
( 北大 )，計画班代表者 大森 隆司，「社会場面での人の役割分担の自律的発生メカニズムの解明」，総額 53,500 千円＋間接•

2008-2012，受託研究，科学技術振興機構 CREST 代表 前田太郎

パラサイトヒューマンネットによる五感情報通信と環境センシング・行動誘導

全体総額 477140 千円，分担者，5年で分担額 58,292 千円＋間接共同研究実施状況•

共同研究（豊田中研），代表 大森 隆司，運転の認知過程の計算モデル構築，120 万円 , 2008•

共同研究（豊田中研），代表 大森 隆司，運転に関わる脳内過程の認知計算モデル化，650 万円 , 2008

その他の特筆すべき成果
ロボカップ世界大会 ＠ホーム部門
2008 優勝2009 準優勝
2010 優勝
2012 準優勝

41

【事業推進担当者】

相原 威
所属

Takeshi Aihara

玉川大学脳科学研究所・脳情報研究科 ( 脳情報専攻 )・教授

研究テーマ：海馬神経細胞の記憶情報の統合メカニズム
キーワード：海馬

可塑性

グローバル COE 期間中の研究活動

情報統合

学習則

海馬歯状回においてはモダリティーの異なる入力情報

人間の社会的心の基礎をなす要因に知（思考）とコミュ（非空間情報と空間情報）の組み合わせが、組織化されニケーションがあり、情、意との統合的理解が望まれるた回路構造を形成していることが近年報告されている。

分野である。そして思考による行動決定には、様々な記

そこで嗅内野からの入力である「匂いなどの非空間情報」

憶を有機的に結びつける脳の働きが必須となる。そこでの伝達経路である外側間通路と「場所に関する空間情報」

本研究は、思考とコミュニケーションにかかわる記憶情の伝達経路である内側貫通に、それぞれ時間（入力のタ報処理の解明を目指し生理実験による研究を行った。

イミング）と空間（刺激位置）の異なる入力を与え、刺また本研究により、５人の大学院生が大きく成長し博士

激中のダイナミクスを計測・解析することによりその相論文完成まで到達できた。

互作用を調べた。

１． 海馬ＣＡ１野局所ネットワークの情報統合

また、2 光子レーザー顕微鏡と紫外レーザー uncaging

海馬 CA1 野の神経細胞における記憶にかかわる入力の装置を用いてデンドライトに沿った方向の入力の線形加情報統合を調べた。PD（樹状突起細胞体近位部）と DD算が、またデンドライトの近距離ブランチへの刺激に（樹状突起細胞体遠位部）の相互作用に着目し、PD への

対して非線形加算が行われていることを明らかにした。

入力が BPAP（逆伝播活動電位）を 1 つのキャリアとし以上の研究の論文は、1 つは博士論文として Cognitiveて DD の記憶情報処理に影響を与えるだろうことを仮定

Neurodynamics に出版された（米山）、また国際学会にし、光計測法を用いて計測・解析を行った。結果として、より発表はなされ、それぞれ 2 名の大学院生（上條・早川）

PD 入力のタイミングに依存して、BPAP が DD におけの博士論文として投稿中である。

る STDP（スパイクタイミング依存性可塑性）を増加／減少させることがわかった。これらの結果は，PD の入グローバル COE 終了後の研究予定

力タイミングが DD におけるコーディングを制御・調整

本プロジェクトにおいては、海馬への刺激として、電することを示し、新しい学習則の基盤となりうると考え

気刺激およびグルタメイトアンケージング刺激を用いてられる。さらに、平成 23 年以降はそのメカニズムに踏研究を行ってきた。近年、遺伝子改変技術の進歩ととも

み込み、抑制性細胞による興奮性応答のシャンティングにチャネルロドプシンなどの光に応答するタンパクを脳効果が、重量な役割を担うことを明らかにした。

の特定の部位に発現できるようになってきた。そこで今

また、上記のボトムアップ情報によるコーディングが、後の予定としては、遺伝子改変ラットを用いることによ

内因性アセチルコリンなどによるトップダウン情報によ

り、光による刺激を試みる。このことにより、刺激箇所

りいかに影響を受けるかを調べた。結果として、長期増を非常に局所に限定して刺激ができるようになるため、強は促進が起こり、長期抑圧は起こらなくなることを明さらなるローカルネットワークの役割解明に向けて研究らかとした。本研究結果は、コミュニケーションによりをすすめていきたい。現在、本研究を推進予定の博士課

広範囲に伝搬される内因性アセチルコリンの記憶への役程を目指す大学院生が 2 名で推進している。今後、博割を明らかにしてことになる。以上 2 つの研究の論文は、士課程に進学予定であり、グローバル COE で構築されそれぞれ BrainResearch（採択）および Neuroscience（出た研究基盤は、さらに研究者を育てる教育的な貢献をし版）に採択され研究を行った 2 人の大学院生（近藤・杉崎）ていくと思われる。

の博士論文となった。
２．海歯状回における 2 入力による相互作用42主査

学位論文指導状況

輿石 健一：海馬 CA1 ニューロンにおける入力タ

イミングによる情報処理への影響、平成 21 年度

＜博士＞

主査

副査

の相互作用、平成 22 年度

高橋 宗良、不動状態のラット海馬神経活動に見られる行動系列の表現
副査

平成 20 年度

米山 誠、ラット海馬 CA1 錐体細胞におけるシナプス応答の非線形的な時空間加重特性
査

主査
平成 21 年度副西村 基志（九州工業大学）、ラット海馬スライスに

上條 中庸：海馬歯状回における異なる入力情報
近藤 将史：海馬ＣＡ１樹状突起の入力間相互作用による情報統合機能、平成 22 年度
主査

坂田幸介：マルチ電極を用いたアクティブデン

ドライトの情報伝播機能の解析、平成 22 年度

おいて見られる、シナプスのリズムバースト位相による

主査

変化、平成 22 年度

銘関連脳電位の解析、平成 22 年度

主査

副査

杉崎 えり子、
海馬 CA1 ネットワークにおけるトッ

江俣荒木直之：睡眠前後の再任成績を用いた記憶記
尚二郎：シナプスにおける強化メタ学習則

プダウン入力が及ぼすシナプス可塑性への効果、平成の機能に関する研究、平成 22 年度

23 年度

主査

＜修士＞

報処理、平成 23 年度

主査

主査

池田 良輔 ：海馬 CA1 におけるデンドライトの入早川左氏

博章：海馬顆粒細胞の樹状突起における情歩：情動が事象関連脳電位に与える影響、

力間相互作用、平成 20 年度

平成 23 年度

副査 東條 諭：中枢神経系シナプス伝達のレーザーアン

主査

ケージング刺激による電気生理学的研究、平成 20 年度

応答における非線形性の解析、平成 24 年度

研究活動業績

low-frequency stimulation leads to reversal of long-term po-

論文 （公刊論文・学術雑誌）

tentiation in hippocampal CA1 neurons. Neuroscience 207,

1. Toshikazu Samura, Yasuomi D. Sato, Yuji Ikegaya,Hatsuo
Hayashi and Takeshi Aihara “Power-Law Scaling of Synchronization Robustly Reproduced in the Hippocampal CA3 Slicepp.1–11, 2012 DOI:10.1016/j.neuroscience.2012.01.045
8. Ide Y, Miyazaki T, Lauwereyns J, Sandner G, Tsukada M, Aihara
T. Optical imaging of plastic changes induced by fear condi-

Culture Model with Small-World Topology” Lecture Notes intioning in the auditory cortex. Cognitive Neurodynamics.Vol 6,

Computer Science 7664, 2012.
2. Yoshinori Ide, Muneyoshi Takahashi, Johan Lauwereyns,
Minoru Tsukada and Takeshi Aihara “Integration of Hetero

Number 1, pp.1-10, 2012 DOI:10.1007/s11571-011-9173-x
9. Sugisaki E, Fukushima Y, Tsukada M, Aihara T. Cholinergic
modulation on spike timing-dependent plasticity in hippocam-

Inputs to Guinea Pig Auditory Cortex Established by Fear

pal CA1 network. Neuroscience. Vol 192 pp.91-101, 2011

Conditioning” Advances in Cognitive Neurodynamics III. The
Netherlands: Springer, pp.765-772 2012.
3. Takeshi Aihara, Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima and Mi-

DOI:10.1016/j.neuroscience.2011.06.064
10. Yoneyama M, Fukushima Y, Tsukada M, Aihara T. Spatiotemporal characteristics of synaptic EPSP summation on thenoru Tsukada “Influence of the Endogenous Acetylcholine on

dendritic trees of hippocampal CA1 pyramidal neurons as

STDP Induction” Advances in Cognitive Neurodynamics III.

revealed by laser uncaging stimulation.

The Amsterdam, Netherlands: Springer, pp.387-392, 2012.

tex Activation by Foot Shock Alone Cognitive Neurodynamics,

s11571-011-9158-9
11. Nishiyama M, Togashi K, Aihara T, and Hong K, GABAergic
activities control spike timing- and frequency-dependent long-

Vol.6 , pp1-10, 2012 DOI 10.1007/s11571-011-9173-x

term depression at hippocampal excitatory synapses. Fron-

5. Fujiwara H, Sawa K, Takahashi M, Lauwereyns J, Tsukada M,

tiers in Synaptic Neuroscience, Volume 2 (22), pp1-15, 2010

Aihara T Context and the renewal of conditioned taste aversion:

DOI: 10.3389/fnsyn.2010.00022

The role of rat dorsal hippocampus examiend by electrolytic lesion. Cognitive Neurodynamics. Vol 6, pp.399-407, 2012
6. Yamazaki Y, Fujii S, Goto J, Sugihara T, Sugita M, Fujiwara H,
Kaneko K, Aihara T, Mikoshiba K. Suppressive effect of preconditioning

low-frequency stimulation on subsequent in-

学会等発表＜国際会議・ポスター発表＞

1. M. Kondo, T. Kitajima, S. Fujii, M. Nishiyama, T. Aihara. Location-dependent influence of feed-forward and feed-back inhi-

duction of long-term potentiation by high frequency stimula-

bitions in hippocampal CA1 neurons: Analysis using opticaltion in hippocampal CA3 neurons. Brain Research. Vol.1449,
pp15-23, 2012

Cognitive Neurody-

namics Vol. 5, Number 4, pp.333-342, 2011 DOI: 10.1007/

4. Ide Y, Takahashi M, Lauwereyns Y, Sandner G, Tsukada M and
Aihara T Fear Conditioning Induces Guinea Pig Auditory Cor-武石 歴名：光計測法による海馬ＣＡ１野の抑制

imaging method with voltage-sensitive dyes. Neuroscioence

DOI:10.1016/j.brainres.2012.02.025

2012 Society for Neuroscience 42th annual meeting, Oct.16,

7. Yamazaki Y, Fujii S, Aihara T, Mikoshiba K. Activation of In-

2012, New Orleans

ositol 1, 4, 5-trisphosphate receptors during preconditioning43

2. Hayakawa, T. Kamijou, Y. Fukushima, H. Hayashi, E. Hida, T.
Aihara. Spatio-temporal interaction between lateral and me-

8th IBRO World Congress of Neuroscience, IBRO2011, July16, 2011, Florence

dial dendritic inputs in hippocampal granule cell. The Society

16. Y. Ide, M. Takahashi, J. Lauwereyns, M. Tsukada, and T. Ai-

for Neuroscience, Neuroscience2012, Oct. 14, 2012, New

hara. Integration of Hetero Inputs to Guinea Pig Auditory Cor-

Orleanstex Established by Fear Conditioning. The 3rd International

3. T Kamijo, I Tsuda, Y Yamaguti, Y Fukushima, M Tsukada, T
Aihara. Cantor coding for a spatio-temporal input sequencein the CA1. The Society for Neuroscience, Neuroscience2012,

Conference on Cognitive Neurodynamics, ICCN2011, June 10,
2011, Niseko
17. M. Kondo, T. Kitajima, T. Aihara. Backpropagating action potentials mediate other sites of STDP among hippocampal CA1

Oct. 13, 2012, New Orleans
4. T. Samura, Y.D. Sato, Y. Ikegaya, H. Hayashi, T. Aihara. Diverse

neuronal dendrites. The 15th annual meeting of the ASSC

background activities hidden in power-law spontaneous ac-

satellite A joint Tamagawa University-Caltech Lecture Course,

tivity of hippocampal CA3 slice culture. The 6th International

June 7, 2011, Kyoto

Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and

18. T. Kamijo, H. Hayakawa, Y. Fukushima, T. Aihara. Information

the 13th International Symposium on Advanced Intelligent

processing on the dendrite in hippocampal granule cells. The

Systems, Nov. 21, 2012, Kobe

15th annual meeting of the ASSC satellite A joint Tamagawa

5. T. Samura, Y.D. Sato, Y. Ikegaya, H. Hayashi, T. Aihara. Pow-

University-Caltech Lecture Course, June 7-8, 2011, Kyoto

er-Law Scaling of Synchronization Robustly Reproduced in

19. M.Yoneyama, Y.Fukushima, H.Kojima, T.Aihara, M.Tsukada.

the Hippocampal CA3 Slice Culture Model with Small-World

Characteristics of spatial-temporal summation of local EPSP

Topology. The 19th International Conference on Neural Infor-in hippocampal CA1 pyramidal neurons using laser uncaging

mation Processing, Nov. 14, 2012, Dohastimulation. The Society for Neuroscience, Neuroscience2010,

6. T. Kamijo, H. Hayakawa, A. Sashi, Y. Fukushima, E. Hida, T.

Nov. 17, 2010, San Diego

Aihara. Nonlinearity of the input integration of in the den-

20. E. Sugisaki, Y. Fukushima, H. Hayakawa, M. Tsukada, T. Aihara.

tate Granule cell. The Society for Neuroscience, Neurosci-

The effect of cholinergic inputs on STDP in hippocampal CA1

ence2011, Nov. 15, 2011, Washington DC

network. The Society for Neuroscience, Neuroscience2010

7. H. Hayakawa, T. Kamijou, Y. Fukushima, T. Kitajima, T. Aihara.

Nov. 14, 2010, San Diego

Different information processing depending on the dendritic

21. Y.Ide, M.Tsukada, T.Aihara. Optical imaging of plastic changes

locations in hippocampal granule cell. The Society for Neuro-

induced by fear conditioning in the auditory cortex. The Society
for Neuroscience, Neuroscience2010, Nov. 14, 2010, San Diegoscience, Neuroscience2011, Nov. 15, 2011, Washington DC
8. Y. Ide, M. Takahashi, J.M. Lauwereyns, M. Tsukada, and T.

22. M.Kondo, T. Kitajima, M. Tsukada, T. Aihara. Interaction be-

Aihara. Activation of Guinea Pig Auditory Cortex Induced bytween temporal information of dendritic inputs in hippocam-

Foot Shock Alone after Fear Conditioning. The Society for

pal CA1 neurons. The Society for Neuroscience, Neuroscience

Neuroscience, Neuroscience2011, Nov. 15, 2011, Washington

2010, Nov. 14, 2010, San Diego
23. Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima, Hirofumi Hayakawa,DC
9. Y. Segawa, T. Aihara, Z. Feng, S. Kang, T. Kitajima. Inductive

Minoru Tsukada, Takeshi Aihara. The effect of cholinergic

property of the voltage-dependent Ca2+-channels to sub-input for STDP in hippocampal CA1 pyramidal neuron.

threshold resonance. The Society for Neuroscience, Neurosci-

Tamagawa-Keio-Caltech Lecture Course on Neuroeconomics,

Joint

Sep. 10, 2010, Tokyo

ence2011, Nov. 14, 2011, Washington DC
10. E. Sugisaki, Y. Fukushima, M. Tsukada, T. Aihara. Acetylcho-

24. Yoshinori Ide, Minoru Tsukada, Takeshi Aihara. Optical im-

line modulation on STDP in CA1 region of hippocampus. The

aging of plastic changes induced by fear conditioning in theSociety for Neuroscience, Neuroscience2011, Nov. 14, 2011,

auditory cortex. Joint Tamagawa-Keio-Caltech Lecture Course
on Neuroeconomics, Sep. 10, 2010, Tokyo

Washington DC
11. M. Kondo, M. Tsukada, H. Sasaki, T. Aihara. Interaction of

25. Makoto Yoneyama, Yasuhiro Fukushima, Takeshi Aihara, Mi-

dendritic locations on STDP of hippocampal CA1 area using

noru Tsukada. The spatial-temporal characteristics of synaptic

optical imaging. 8th IBRO World Congress of neuroscience,

EPSP summation on thedendritic trees of hippocampal CA1

IBRO2011, July 18, 2011, Florence

pyramidal neurons as revealed bylaser uncaging stimulation.

12. E. Sugisaki, Y. Fukushima, M. Tsukada, T. Aihara. Modulationby acetylcholine of STDP in rat hippocampal CA1 network.
8th IBRO World Congress of Neuroscience, IBRO2011, July

Joint Tamagawa-Keio-Caltech Lecture Course on Neuroeconomics, Sep. 10, 2010, Tokyo
26. Masashi Kondo, Yasuhiro Fukushima, Minoru Tsukada, Takeshi Aihara. The interaction of dendritic inputs in hippocampal

18, 2011, Florence
13. H. Hayakawa, T. Kamijou, Y. Fukushima, T. Aihara. Location
dependency of information processing in the dendrite of hippocampal granule cells. 8th IBRO World Congress of Neuro-

CA1 neurons. Joint Tamagawa-Caltech Lecture Course on DECISION MAKING, Mar. 3-5 2010, Tokyo
27. Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima, Hirofumi Hayakawa, Minoru Tsukada, Takeshi Aihara. The effect of colinergic inputs

science, IBRO2011, July 15, 2011, Florence
14. T. Kamijo, H. Hayakawa, Y. Fukushima, T. Aihara. Integrationfor STDP induction in hippocampal CA1 pyramidal cells. Jointof different inputs in the rat hippocampal dentate gyrus. 8th

Tamagawa-Caltech Lecture Course on DECISION MAKING,IBRO World Congress of Neuroscience, IBRO2011, July 15,

Mar. 3-5 2010, Tokyo
28. M.Kondo, Y.Fukushima, T.Kitajima M.Tsukada, T.Aihara. The

2011, Florence
15. Y. Ide, M. Takahashi, J. Lauwereyns, G. Sandner, M. Tsukada,analysis of interaction among dendritic inputs in Hippocam-

and T. Aihara. The Influence of Fear Conditioning on Activa-

pal CA1 neurons. Society for neuroscience,Neuroscience2009,tion of Guinea Pig Auditory Cortex in the Absence of Sound.

Oct. 19,2009, Chicago

4429. M.Kondo, Y.Fukushima, M.Tukada, T.Aihara. The influence ofDec. 15-17, 2011

modulating the Back-Propergating Action-Potential on STDP

14. E. Sugisaki, Y. Fukushima, H. Hayakawa, M. Tsukada, T. Aihara

in hippocampal CA1 area. IUPS2009 39th International Con-

Influence of acetylcholine on spike timing-dependent plasticity

gress of Physiological Sciences, July. 29, 2009, Nagoya

in CA1 network of rat hippocampal slices Neuro2011, 2011

30. R.Ikeda, M.Kondo, Y.Fukushima, M.Tsukada, T.Aihara. The role

15. 杉崎 えり子、福島 康弘、早川 博章、塚田 稔、相原 威 ラッof information processing along processing along a dendrite

ト海馬スライスの CA1 ネットワークにおけるスパイクタイミ

of hippocampal CA1 neurons on the binding problem. The

ング依存可塑性へのアセチルコリン効果 Neuro 2011 ( 横浜 )9 月 14-17 日 , 2011( ポスター , P2-a18, 9 月 15 日 )Society for Neuroscience, Neuroscience2008, Nov. 15, 2008,

16. 早川 博章、上條 中庸、福島 康弘、相原 威 海馬歯状回の樹状Washington
31. Y.Fukushima, S.Kiryu, M.Tsukada, T.Aihara. The effect of the

突起における周波数依存的な情報処理 Neuro 2011 ( 横浜 ) 9
月 14-17 日 , 2011( ポスター , P2-b08, 9 月 15 日 )proximal dendritic input on the information processing at the
distal dendrite by means of back-propagating action potential

17. (H. Hayakawa, T. Kamijou, Fukushima Y., Aihara T. Frequen-in the hippocampal CA1 neuron. Society for Neuroscience,

cy-dependent information processing in the dendrite of hippocampal granule cells Neuro2011, 2011)

Neuroscience2008, Nov. 17, 2008, Washington

18. 上條 中庸、早川 博章、福島 康弘、相原 威 ラット海馬歯状＜国内会議・ポスター発表＞

1. 早 川 博 章、 上 條 中 庸、 佐 村 俊 和、 相 原 威、 海 馬 顆 粒 細 胞

回における異なる入力の相互作用 Neuro 2011 ( 横浜 ) 9 月
14-17 日 , 2011( ポスター , P2-b17, 9 月 15 日 )の 樹 状 突 起 部 位 に 依 存 し た 情 報 処 理、 日 本 神 経 回 路 学 会
JNNS2012、9.14、2012、名古屋

19. (T. Kamijo, H. Hayakawa, Y. Fukushima, T. Aihara Interac-( 査読あり )2. 近藤 将史 , 相原 威 . 海馬 CA1 野ニューロンにおける feed-tion of different inputs in the rat hippocampal dentate gyrus
Neuro2011, 2011)

forward/feed-back shunting 効果の時空間的解析 , 第 35 回 日

20. 井出 吉紀、高橋 宗良、J. Lauwereyns、塚田 稔、相原 威 恐怖

本神経科学大会 9.20, 2012, 名古屋（査読有り）
3. 近藤 将史，相原 威，海馬 CA1 神経細胞における抑制入力の条件づけにより聴覚野に生じる異なる感覚モダリティの統合

動的膜電位抑制：光計測法を用いた解析，日本神経回路学会

Neuro 2011 ( 横浜 ) 9 月 14-17 日 , 2011( ポスター , P4-i17,
9 月 17 日 )第 22 回全国大会，9.13，2012，名古屋（査読有り）
4. 近藤 将史，相原 威，膜電位イメージング法を用いた海馬 CA1

21. (Y. Ide, M. Takahashi, J. Lauwereyns, M. Tsukada, and T.

野フィードフォワード・フィードバック抑制入力の時空間ダ

Aihara Integration of Different Sensory Modalities in the Au-

イナミクス解析，2012 年 包括脳夏のワークショップ，7.26，

ditory Cortex Established by Fear Conditioning Neuro2011,2011)

2012，仙台（査読有り）
5. 早川 博章、上條 中庸、佐村 俊和、相原 威、海馬歯状回にお22. 早川 博章、上條 中庸、福島 康弘、相原 威 海馬歯状回顆粒細ける空間・非空間情報の処理様式の解析、包括型脳科学研究推

胞の樹状突起における情報処理の解析 FIT2011 第 10 回情報科学技術フォーラム

進支援ネットワーク 夏のワークショップ、7.26、2012、仙台

函館大学（北海道）9 月 7-9 日 RG-002

6. 佐村 俊和、杉崎 えり子、酒井 裕、林 初男、相原 威、長期抑23. 早川 博章、上條 中庸、福島 康弘、相原 威 海馬歯状回顆粒細圧の調節によるリカレントネットワークに生じる距離に依存

胞の樹状突起における 2 点間の情報処理の違い ニューロコン

する結合強度分布と指向性興奮伝播への影響、ニューロコン

ピューティング研究会 NC2011-3 pp. 9-13 琉球大学
（沖縄）
6 月 23 日 2011

ピューティング研究会 NC2012-10、10.5、2012、北九州
7. 佐村 俊和、酒井 裕、林 初男、相原 威、興奮伝播を生ずるリカ

24. 早川 博章、上條 中庸、米山 誠、福島 康弘、相原 威 海馬顆

レントネットワークに生じる距離依存結合強度分布、日本神経粒細胞の樹状突起における情報処理 電子情報通信学会

回路学会 第 22 回全国大会、9.14 、2012、名古屋

回東京支部 学生会研究発表会 3 月 12 日 2011

査読有

8. 佐村 俊和、杉崎 えり子、酒井 裕、林 初男、相原 威、興奮伝

25. 上條 中庸、早川 博章、福島 康弘、相原 威 海馬歯状回におけ播を生ずるリカレントネットワークが獲得する方向・距離にる異なる入力情報の相互作用 電子情報通信学会

依存した結合強度分布と LTD の影響、包括型脳科学研究推進

京支部 学生会研究発表会 3 月 12 日 2011

支援ネットワーク

夏のワークショップ、7.26、2012、仙台

馬 CA1 野樹状突起の入力統合機能 電子情報通信学会回東京支部 学生会研究発表会 3 月 12 日 2011

Aihara. Supralinearity of input integration at dendritic branchesの時空間入力加算；光計測法を用いた解析 電子情報通信学会

10. 上條 中庸、海江田 岳、早川 博章、福島 康弘、相原 威、海馬

第 16 回東京支部 学生会研究発表会 3 月 12 日 2011
28. 瀬川 友作（山形大）
・相原

p32

威（玉川大）
・北嶋龍雄（山形大）

閾値下共鳴振動現象へのカルシウム依存性 K+ チャネルの関わ

3.29、2012、松本
11. 上條 中庸、早川 博章、福島 康弘、相原 威、海馬歯状回におり 電子情報通信学会技術報告 NC2010-141

pp.83-87 玉川

大学（東京）3 月 7 日 2011

ける非線形情報処理の解析、ニューロコンピューティング研
究会、3.14、2012、東京

第 16

p31

27. 武石 歴名、近藤 将史、佐々木 寛、相原 威 海馬 CA1 樹状突起

Japanese Neural Network Society, Sep. 13, 2012, Nagoya.
歯状回顆粒細胞における非線形性、第 89 回日本生理学会大会、第 16 回東p29

26. 近藤 将史、武石 歴名、佐々木 寛、相原 威 光計測を用いた海9. T. Kamijo, H Hayakawa, Y Fukushima, Y Kubota, N Isomura, T.
in dentate granule cells. The 22nd Annual Conference of the

第 16

p27

29. 近藤 将史，塚田 稔，相原 威 海馬 CA1 領域のネットワーク構

12. T. Kamijo, H Hayakawa, Y Fukushima, Y Kubota, N Isomura, T.

造に拠った逆伝搬活動電位の変調 - A Network-structure de-

Aihara. Nonlinear information processing of the hippocampal

pendent modulation of Back-propagating Action Potential indentate gyrus. The 21st Annual Conference of the Japanese

Hippocampal CA1 area 『脳と心のメカニズム』第 11 回 冬のワークショップ 1 月 11-13 日 2011

Neural Network Society, Dec. 15, 2011, Okinawa
13. M. Kondo, H. Sasaki, T. Aihara Spatial dependency of inhib-

30. 早川 博章、上條 中庸、米山 誠、福島 康弘、相原 威 海馬歯itory components in hippocampal CA1 area: analysis using

状回の樹状突起における情報処理『脳と心のメカニズム』第11 回 冬のワークショップ 1 月 11-13 日 2011

optical imaging method with voltage-sensitive dye The 21st
Annual Conference of the Japanese Neural Network Society,31. 早川 博章、上條 中庸、米山 誠、福島 康弘、相原 威 海馬顆

45CA1 ネットワークにおけるアセチルコリンの STDP への効果

粒細胞の樹状突起における情報処理 Neuro 2010 ( 神戸 )9 月

第 25 回生体・生理工学シンポジウム、9 月 24 日 , 岡山、

2-4 日 , 2010( ポ ス タ ー , P1-a08, 9 月 2 日 ) (H. Hayakawa,2010（相原 威

T. Kamijo, M. Yoneyama, Y. Fukushima, T. Aihara Information
processing on the dendrite in hippocampal granule cells

座長：セッション神経工学）

43. 杉崎 えり子、福島 康弘、早川 博章、塚田 稔、相原 威、海馬CA1 野におけるトップダウン入力による情報統合メカニズム、

Neuro 2010, 2010)
32. 米山 誠、福島康弘、小島 比呂志、礒村宜和、相原威、塚田稔 レーザーアンケージング刺激による海馬 CA1 錐体細胞の樹電子通信学会総合大会（仙台）3 月 16 日 , 2010

44. 早川 博章、上條 中庸、坂田 幸介、相原 威、海馬歯状回にお状突起上の EPSP の時空間加重特性 Neuro 2010 ( 神戸 )9 月

ける入力情報の統合 電子通信学会

2-4 日 , 2010( ポスター , P1-a21, 9 月 2 日 ) (M. Yoneyama, Y.

日 , 2010

総合大会（仙台）3 月 16

Fukushima, H. Kojima, Y. Isomura, T. Aihara, M. Tsukada The

45. 上條 中庸、高橋 英之、相原 威、不安感は写真鑑賞時の視線

spatial-temporal characteristics of synaptic EPSP summationの動きに反映される 『脳と心のメカニズム』第 10 回 冬のワークショップ 1 月 12 日 , 2010

on the dendritic trees of hippocampal CA1 pyramidal neurons

46. 近藤 将史、福島 康弘、塚田 稔、相原 威、 海馬 CA1 樹状突

using laser uncaging stimulation Neuro 2010 , 2010)33. 左 氏 歩、 江 俣 直 之、 藤 井 聡、 相 原 威、 佐 々 木 寛 睡 眠 前 後起の入力情報統合機能 『脳と心のメカニズム』第 10 回 冬のワークショップ 1 月 12 日 , 2010の再認成績による記憶記銘課題遂行中の事象関連電位の解析 Neuro 2010 ( 神 戸 )9 月 2-4 日 , 2010( ポ ス タ ー , P1-

47. 輿石 健一、杉崎 えり子、相原 威、海馬 CA1 ニューロンにおけ

m08, 9 月 2 日 ) (Sashi, N. Emata, S. Fujii, T. Aihara, H. Sasaki

る入力タイミングによる情報処理への影響 FIT2009 9 月 , 2009

Event-related potential during memory encoding of words

48. 池田 良輔、近藤 将史、福島 康弘、北嶋 龍雄、塚田 稔、相原 威、

analyzed by pre/post-sleep recognition performance Neuro

海馬 CA1 におけるデンドライトの入力間相互作用

2010, 2010)

通信学会技術報告 Vol.108 No.480 p37-42, 2009

電子情報

34. 井出吉紀、塚田稔、相原威 恐怖条件付けにより聴覚野に

49. 近 藤 将 史， 内 久 根 優 輝， 塚 田 稔， 相 原 威、 光 計

生じる可塑的変化の光計測 Neuro 2010 ( 神戸 )9 月 2-4 日 ,測法を用いた海馬樹上突起における情報処理の解析
電子情報通信学会技術研究報告 106 巻 591 号 2008

2010( ポ ス タ ー , P2-i04, 9 月 3 日 ) (Y. Ide, M. Tsukada, T.
Aihara Optical Imaging of Plastic Changes Induced by Fear

50. 池田 良輔、近藤 将史、福島 康弘、塚田 稔、相原 威、情報統合のための単一細胞樹状突起の情報処理の役割

Conditioning in The Auditory Cortex Neuro 2010, 2010)
35. 近藤将史、福島康弘、塚田稔、相原威 海馬 CA1 ニューロン

第 31 回日本

神経科学会 (neuroscience 2008),2008のデンドライト入力間の相互作用：光計測法を用いた解析

51. 北嶋 龍雄、相原 威、西山 誠、ニューロングリア回路網を介

Neuro 2010 ( 神戸 )9 月 2-4 日 , 2010( ポスター , P3-a30, 9

する異シナプス可塑性のモデリング 電子情報通信学会技術報
告（NC 研究会 2008 － 1）P37-42, 2008

月 4 日 ) (M. Kondo, Y. Fukushima, M. Tsukada, T. Aihara, Interaction between dendritic inputs in Hippocampal CA1 neu-

52. 近藤 将史、池田 良輔、福島 康弘、塚田 稔、相原 威、海馬

rons: the analysis using optical imaging method Neuro 2010,

CA1 デンドライトに沿った情報処理のメカニズム2010)

通信学会情報科学技術36. 杉 崎 え り 子、 福 島 康 弘、 塚 田 稔、 相 原 威 海 馬 CA1 ネ ッ ト

FIT2008

電子情報

G-015

53. 輿石 健一、吉田 典弘、塚田 稔、相原 威、海馬 CA1 ニューロ

ワークにおけるアセチルコリンによる STDP への影響 Neuro

ンにおけるシナプス入力による逆伝播活動電位への影響

2010 ( 神戸 )9 月 2-4 日 , 2010( ポスター , P3-a31, 9 月 4 日 )子情報通信学会情報科学技術

電

FIT2008 G-016(E. Sugisaki, Y. Fukushima, M. Tsukada, T. Aihara Cholinergic
modulation on STDP in hippocampal CA1 network Neuro2010, 2010)

基調・招聘講演＜国際会議＞

37. 相原威、藤井聡、酒井裕 内因性コリン作動性入力のボトムアッ

1. Takeshi Aihara, Eriko Sugisaki, Yasuhiro Fukushima and Mi-

プ情報統合への影響 包括脳ネットワーク夏のワークショップ

noru Tsukada. Influence of the endogenous acetylcholine on「ヘテロ複雑システムによるコミュニケーション理解のためのSTDP induction. The 3rd International Conference on Cognitive Neurodynamics, ICCN2011, June 10, 2011, Niseko

神経機構の解明」、7 月 27-28 日、2010
38. 井出

吉紀、塚田

稔、相原

威、モルモット聴覚野におけるボトムアップ・トップダウン情報の相互作用

2. T.Aihara, Y.Fukushima, M.Tsukada. Interaction among dendritic inputs in Hippocampal CA1 network. Dynamic Brain

包括脳ネッ

Forum’09, July. 29, 2009, Kyoto

トワーク夏のワークショップ ( 札幌 ) 7 月 27-30 日 , 2010( ポスター , 新学術津田 -05, 7 月 27-28 日 )＜国内会議＞

39. 相原 威、近藤 将史、福島 康弘、佐々木 寛、塚田 稔、海馬

1. T. Aihara, T. Kamijo, H. Hayakawa Nonlinear information

CA1 野ニューロンの入力間相互作用 第 87 回日本生理学会大processing of the dentate granule cell in hippocampus The会（盛岡）5 月 21 日 , 2010（相原威

26th Symposium on Biological and Physiological Engineering

シンポジウム 46

Ｃ会場

5 月 21 日

座長・オーガナイザー、

Neurorobotics I,3B1-2 Ritumeikan University Biwako,2011

脳のリズムとシナプ

ス可塑性）
40. (T.Aihara, M.Kondo, Y.Fukushima,H.Sasaki, M.Tukada, The

活動実績（各種委員委嘱など）

interaction between distal and proximal dendritic inputs in•

日本神経回路学会

hippocampal CA1 neurons, The 87th Annual Meeting of the•

電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会

総務理事、監事、プログラム委員

Physiological Society of Japan, 2010)•

日本学術振興会審査委員

41. 吉田 典弘、輿石 健一、早川 博章、北嶋 龍雄、相原 威、海馬•

Cognitive Neurodynamics 査読委員

CA1 ニューロンの樹状突起における逆伝搬活動電位の伝送特•

ICONIP 査読委員

幹事

性 第 29 回日本シミュレーション学会大会（山形大学） 6 月
20 日、2010（相原 威 座長：Sess．11 神経系の解析と応用）
42. 杉崎 えり子、福島 康弘、早川 博章、塚田 稔、相原 威、海馬46

外部資金獲得状況（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）
相原威•

特定領域研究 平成 19 年度～平成 20 年度／研究課題名：海馬神経回路網の情報統合メカニズム／研究経費 ( 直接経費 )：1,900,000 円•

基盤研究 ( Ｃ ) 平成 20 年度～平成 23 年度／研究課題名：海馬神経回路網の情報表現とモデルの構築／研究経費 ( 直接経費 )：3,500,000 円•

新学術領域研究平成 21 年度～平成 25 年度／研究課題名：異なる入力情報の相互作用による自己組織化メカニズムの解
明／研究経費 ( 直接経費 )：41,300,000 円
福島康弘（川崎医療福祉大学）•

基盤研究 ( Ｃ ) 分担

平成 23 年度～平成 26 年度／研究課題

名：学習・記憶における部分と全体の情報表現／研究経費 ( 直接経費 )：760,000 円
共同研究実施状況
期間：下記はすべて平成 20 年度から平成 25 年 3 月までの共同研
究である。
＜学内＞
研究内容：海馬 CA1 野および歯状回の記憶情報処理感覚系の連合
学習塚田 稔（脳科学研究所

客員教授）, 酒井 裕（脳科学研究所

准教授）
・指導担当ポスドクおよび大学院生
上條 中庸（玉川大学脳情報研究科博士課程）
近藤 将史（玉川大学脳情報研究科博士課程）
米山 誠（玉川大学工学研究科博士課程および脳科学研究所ポスドク）
研究内容：感覚情報の連合学習
塚田 稔（脳科学研究所

客員教授）, 井出 吉紀（脳科学研究所

ポスドク）
研究内容：海馬 CA3 野の記憶情報処理
佐村 俊和（脳科学研究所

ポスドク）

研究内容：海馬 CA1 におけるアセチルコリンの記憶情報処理に関わる効果
杉崎 えり子（玉川大学工学研究科博士課程

現職：脳科学研究所

ポスドク）
＜学外＞
研究内容：感覚系の連合学習
ギイ・サンドナー （仏ルイパスツール大学

医学部 教授）ヤン・ローレンス（九州大学 教授）
高橋 宗良（九州大学

特任助教

平成 22 年 11 月まで脳科学研究所ポスドク）
研究内容：条件付け学習に関わる海馬の役割
藤原 浩樹（山形大学

医学部

助教

平成 20 年 3 月まで脳科学

研究所ポスドク）
研究内容：海馬 CA1 における抑制性細胞の記憶情報処理への関与
西山 誠 （ニューヨーク大学 医学部 准教授）
北嶋 龍雄 （山形大学 工学部 教授

平成 24 年 4 月よりマレーシ

ア大学教授）
藤井 聡 （山形大学 医学部 教授）
研究内容：海馬 CA1 野および歯状回の記憶情報処理感覚系の連合
学習窪田 芳之（国立生理学研究所
福島 康弘（川崎医科大学

准教授）

講師

平成 23 年 3 月まで脳科学研究

所ポスドク）

47

【事業推進担当者】

岡田 浩之
所属

Hiroyuki Okada

玉川大学脳科学研究所・脳情報研究科 ( 脳情報専攻 )・工学研究科( システム科学専攻 )･ 教授

研究テーマ：コミュニケーションと認知の発達的モデル
キーワード：認知発達、ロボティクス、コミュニケーション

グローバル COE 期間中の研究活動

的な発達研究を行っていく。

友愛感グループの一員として、「社会に生きる心」を支える脳機能、特に協調的社会性に焦点をあて、その認

学位論文指導状況

知発達科学・脳科学的解明を目的に研究を行ってきた。

＜博士＞

特に、乳幼児の発達研究を中心にロボティクスなどの諸副 査、 渡 邊 言 也「Enhanced Reward Prediction Error

領域と学際的研究協力体制を構築し、互いの方法論や知Signal in the Ventral Striatum Acceleration of Cue-re-

見を共有することで、コミュニケーションを実現する心

ward Association Learning by Emotional Stimulus」

的機能の解明を目指してきた。

2012 年度

主な成果としては、乳幼児を対象にした調査により明ら

副査、森文彦「対象物抽出のためのエッジ検出法及び領かになった、母子間コミュニケーションの発達的変化を域分割法の研究」2011 年度

自律ロボットの知能に応用した研究が挙げられる。生後

副査、横山絢美「社会的インタラクション場面におけるのごく初期の歩行動作の獲得や語意獲得に関する環境の行動決定過程のモデル化とその評価」2010 年度

役割を発達心理学的な手法で明らかにし、それらのモデ＜修士＞

ルを家庭用のサービスロボットに実装した。

主査、齋藤 千夏「意識的・無意識的同調がロボットへ

研究成果の評価のため、家庭用サービスロボットの競技の親和性に与える影響」2012 年度

会であるロボカップ＠ホームリーグに挑戦したところ、

副査

2008 年度から 2012 年度の 5 年間で世界大会での優勝

周辺視への影響に関する国際間比較」2012 年度

が 2 度、準優勝が 2 度という好成績を得ることができ、主査

我々の研究のレベルの高さを示すことができた。

法の検討」2010 年度

さらに、社会心理学のグループと共同で、乳幼児を対象

主査にした向社会性の発達の融合研究を立ち上げた。これま得の関係についての研究」2010 年度

での乳幼児発達研究では対象は個の乳児であり、彼らが主査

所属する社会における発達とう視点に欠けていた。乳幼face のための ASSR を用いた注意推定」2010 年度

児発達研究に社会という場を導入することで従来とは異副査なる発達研究の拠点を形成することができた。

化」2010 年度
副査

グローバル COE 終了後の研究予定

鈴木 春香「魅力度判定における中心視に及ぼす
大部恵子「家庭環境におけるロバストな人物追跡大貫荒岡泰「商品選択課題を用いたリスクと知識獲皓「脳波を利用する Brain-Machine Inter-幸田一隆「自動車運転者の危険知覚の計算モデル
井手貴大「移動障害物との衝突回避を考慮した車輪型移動ロボットのナビゲーション」2010 年度

本 GCOE で運営している「玉川大学赤ちゃんラボ」は副査

後藤大輔「GPU Powered DT-CNN による画像の常時 1000 名を越す被験者プールを有する、国内有数の高解像度化」2010 年度

発達研究の拠点になった。今後は、その資産を有効に活副査用するため、玉川大学脳科学研究所における脳研究と一よる移動物体の追跡」2010 年度

体で研究を進め、ほかの研究拠点ではできない、乳幼児副査の脳研究の拠点にしていきたい。

ンリーグにおけるチームワークの研究鈴木陽一朗「移動型ロボットにおける距離画像に
矢作拓也「ロボカップサッカー・シミュレーショ
―人間行動の視また、玉川学園は幼稚園から大学までを同一キャンパ

野データ分析及びシミュレータへの実装―」（慶應義塾スで運営する一貫学園であり、その特徴を活かした縦断

大学大学院政策・メディア研究科修士論文）2009 年度

48

副査

江俣直之」睡眠前後の再認成績を用いた記憶記銘学専攻修士論文）2008 年度

関連脳電位の解析」（玉川大学大学院工学研究科電子情副査

報工学専攻修士論文）2009 年度

大脳基底核の機能的役割の比較研究」（玉川大学大学院

主査

工学研究科電子情報工学専攻修士論文）2008 年度

小山潤「物理シミュレーションによるロボット歩板垣将太「カテゴリ－推論における前頭前皮質と行パターンの最適化」（玉川大学大学院工学研究科電子副査

情報工学専攻修士論文）2008 年度

認識」（玉川大学大学院工学研究科電子情報工学専攻修

主査士論文）2008 年度

戸田航平「身体感覚偏向デバイスを用いた行動誘

森

文彦「逐次走査型処理による移動物の抽出と導のモデル化」（玉川大学大学院工学研究科電子情報工研究活動業績
論文 （公刊論文・学術雑誌）

14. Mutsumi Imai, Sotaro Kita, Miho Nagumo ,Hiroyuki Okada:

1. Takahashi, H., Saito, C., Okada, H., Omori T., An investigation

Sound sumbolism facilitates early verb learning, Cognition,Vol.109, No.1, pp.54-65. 2008of social factors related to online mentalizing in a human-robot competitive game., Japanese Psychological Research,

15. 今井むつみ・岡田浩之、言語の成立にとって、対称性はたま
ごかにわとりか、認知科学 ,Vol.15, No.3, pp.470-481.2008

55(2), 2013
2. 幼児はいかに他者という記号をロボットに見いだすか？ , 高橋

16. Imai, M., Li, L., Haryu, E., Okada, H., Hirsh-Pasek, K., Golinkoff,

英之，岡田浩之 , 人工知能学会誌 , 2012/11, 27(6)、pp.612-618

R. & Shigematsu, J. . Novel noun and verb learning in Chi-

3. エージェントの擬人化の背景にある並列的な認知処理、高橋nese-, English-, and Japanese-speaking children. Child Development,79, 979-1000.

英之・岡田浩之・大森隆司・金岡利知・渡辺一郎、人工知能

2008

学会誌、2013/03, 28(2), pp.264-271
4. 中村友昭、アッタミミ

ムハンマド、杉浦孔明、長井隆行、

岩橋直人、戸田智基、岡田浩之、大森隆司、拡張モバイルマ

書籍（著書）

1. 「なるほど！赤ちゃん学 : ここまでわかった赤ちゃんの不思

ニピュレーションのための新規物体の学習、日本ロボット学
会誌、Vol.30 (2012) , No. 2、213 － 224議」、岡田浩之、他 7 名、新潮社 (2012/6/29)
2. 「新・人が学ぶということ－認知学習論からの視点－」、今井

5. Saji, N., Imai, M., Saalbach3, H.,Zhang, Y., Shu, H., & Okada,

むつみ、岡田浩之、野島久雄、北樹出版 (2012/04)

H. ,Word learning does not end at fast-mapping: Evolution ofverb meanings through reorganization of an entire semantic
domain, Cognition, 2011, 118(1), pp.45-61

学会等発表＜国際会議（ポスター）＞

6. Göksun,T, Hirsh-Pasek,K, Golinkoff,RM, Imai,M, Konishi,H and

1. Keiichi Kitajo, Michiko Asano, Guillaume Thierry, Sotaro Kita,

Okada,H. (2011),Who is crossing where? Infants’ discrimination

Hiroyuki Okada, Mutsumi Imai; Large-scale phase synchronyof figures and grounds in events., Cognition, 121(2),176-95.

of brain activity in preverbal infants detecting sound symbol-

7. Nakamura,T.,Sugiura,K.,Nagai,T.,Iwahashi,N.,Toda,T.,Okada,H.

ism” for the 2012 CNS Annual meeting in Chicago Poster B36,

and Omori,T.(2011), Learning Novel Objects for Extended
Mobile Manipulation, JOURNAL OF INTELLIGENT & ROBOTIC

Sunday, April 1
2. Schug, J., Takagishi, H., Okada, H., Miyazaki, M., Yamagishi, T.

SYSTEMS,DOI: 10.1007/s10846-011-9605-1, pp.1-18.

(2011). The impact of cognitive perspective taking on fairness

8. Maguire, M. Hirsh-Pasek,K., Golinkoff, R., Imai, M., Haryu, E.,

and reciprocity in preschool children. Poster presented at

Vanegas,S. Okada, H.,Pulverman, R., Sanchez-Davis, B, A devel-the 12th annual meeting of Society for personality and Social

opmental shift from similar to language specific strategies inverb acquisition: A comparison of English, Spanish, and Japa-

Psychology in San Antonio, Texas, U.S.
3. Hiroyuki Okada et.al :Team eR@sers 2009 in the @Home

nese,Cognition, 2011, 114(3), pp.299-319.

League Team Description Paper ,Proc.of RoboCup2009 Graz

9. Haryu, E., Imai, M., & Okada, H.. Object Similarity Bootstraps
Young Children to Action-Based Verb Extensions. Child Development

Austria, 2009.
4. Saji, N., Imai, M., Saalbach, H., Zhang, Y. , Shu, H. & Okada,2011, 82-2, pp.674–686.

H.. From object-based category to manner-based category:

10. 宮崎美智子、高橋英之、岡田浩之、開一夫、自己認識におDevelopmental trajectory of children’s verb learning. Poster

ける運動主体感の役割と発達メカニズム日本認知科学会誌 ,presented at the Biennial Meeting of Society for Research in2011-03-01, 18(1),Child Development, Denver, Colorado, USA. (2009, April)

11. 宮﨑美智子、岡田浩之、針生悦子、今井むつみ . 動詞語意獲得

5. Hiroyuki Okada et.al :Team eR@sers 2008 in the @Homeにおける養育者の語りかけの影響 . 脳科学研究所紀要 . 2010,

League Team Description Paper ,Proc.of RoboCup2008 Shuzo(3), pp.17-23

China, 2008. (Paper)

12. 高橋英之、岡田浩之、コミュニケーションにおける曖昧さ

6. Takahashi H., Okada H., Saji R., Ando H., Omori T. “Role ofと そ の 機 能、 日本知能情報ファジィ学会誌、2010-08-15、

ambiguity of facial expression in emotion estimation”,Proc.

22(4), pp.450-463

of X. International Conference on Cognitive Neuroscience,

13. 岡田浩之・大森隆司、ロボカップ＠ホーム人とロボットの共
存 を 目 指 し て、 人 工 知 能 学 会 論 文 誌、2010-03-01、25(2),p.407(2008)
7. Haryu,E., Imai,M., Okada,H., & Kajikawa,S. 2008 Fast-map-

pp.229-236

ping a proper name in 26- and 30-month-old Japanese chil-49

dren. Paper presented at the XVIth Biennial Internationalon Robotics and Automation,
8. Haryu, E., Imai, M., & Okada, H. Object similarity foster novel

Conference on Infant Studies. Vancouver,CA. 2008

verb generalization in young children. Paper presented at the＜国内会議（ポスター）＞

1. 佐治量哉、安藤ハル、梶川祥世、岡田浩之、乳児の動的な表情認知の発達 −光トポグラフィを用いた検討−、日本赤ちゃん学会第 10 回学術集会、東京都文京区、P74,

Biennial Meeting of Society for Research in Child Development, Denver, Colorado, USA. (April, 2009)
9. Ayami Yokoyama, Takashi Omori, Satoru Ishikawa, Hiroyuki

2010-6-12

2. 宮﨑美智子 , 岡田浩之 , 開一夫 . 幼児における自己身体表象の発達と自己認識 「脳と心のメカニズム」.
ワークショップ （2010）

Okada, “Modeling of action decision process based on intention estimation”, SCIS&ISIS2008, TH-F3-1, 2008.

3. 高橋英之・岡田浩之・大森隆司・新在家範子、コミュニケーショ

10. Saji, N., Saalbach, H., Imai, M, Zhang, Y., Shu, H., & Okada,ンにおける曖昧な意図伝達の役割のモデル的検討、「脳と心のH.. Fast-mapping and Reorganization: Development of Verb

メカニズム」冬のワークショップ（2009・1 月）

Meanings as a System. Proceedings of the 30th Annual Con-

4. 高橋英之 , 岡田浩之 , 大森隆司 : コミュニケーションにおける
曖昧な表情の利用戦略 , 脳と心のメカニズム夏のシンポジウ

ference of the Cognitive Science Society(pp. 703-708). Mahwah, NJ: Erlbaum. (2008)

ム ,2008
5. 高橋英之・板垣 俊・岡田浩之・大森隆司、ギャンブル課題の勝敗が表情認知に及ぼす影響 - 主観評定と事象関連電位によ＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（国内）＞
一般演題る検討 -『第 26 回日本生理心理学会大会予稿集』,p.11.2008

1. コミュニケーションロボットの擬人化は単一の軸で捉えられ

6. 岡田浩之・大森隆司・岩橋直人・長井隆行・杉浦孔明 , ロボカッ

るか？ - 擬人化における志向要因と情動要因の分離 -、高橋英プ＠ホームにおける音声対話技術 .『第 22 回人工知能学会全之，斎藤千夏，古市光俊，岡田浩之，金岡利知，渡辺一郎、

国大会講演論文集』,3E3-02,(2008).

HAI シンポジウム 2012、2012 年 12 月 7 日

7. 新在家範子・長村茉紀・高橋英之・岡田浩之・大森隆司 . 感情

2. 機械の向こうの私～ヒューマン - ロボットコミュニケーショ

理解における表情の不確実性と文脈効果の関係性 .『第 22 回

ンにおける fMRI 研究～、齋藤千夏，高橋英之，寺田和憲，小人工知能学会全国大会講演論文集』,2i1-03. (2008)

嶋秀樹，土師知己，吉川雅博，松本吉央，大森隆司，岡田浩之、

8. 長村茉紀・新在家範子・高橋英之・岡田浩之・大森隆司 . 不確
実な表情が他者の意思決定に与える影響 .『第 22 回人工知能学会全国大会講演論文集』,2H2-01. (2008)

HAI シンポジウム 2012、2012 年 12 月 8 日
3. Gaze-contingency パラダイムを用いた乳児における行為の意
図性の評価 , 宮﨑美智子・高橋英之・岡田浩之・大森隆司 ,9. 岡田浩之・高橋英之・大森隆司 . 文脈によって変わる表情の読
み取り - 親しみやすいロボットとは何か？ - .『日本赤ちゃん

日本認知科学会第 29 回大会論文集 ,142-145 , 2012/12/142012/12/14
4. 言語経験による音象徴処理の変化 , 浅野 倫子，北城 圭一，

学会第 8 回学術集会論文集』,10-11.(2008.4)

Guillaume Thierry，喜多 壮太郎，岡田 浩之，今井 むつみ、

＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（海外）＞

1. Michiko Miyazaki, Hideyuki Takahashi, Hiroyuki Okada andTakashi Omori, Using interactive eye-tracking to investigate

日本認知科学会第 29 回大会論文集 ,149-152 , 2012/12/142012/12/14
5. 宮﨑美智子・ 高橋英之・ 岡田浩之・ 大森隆司 , 招待講演 , 道

infants’ sense of agency, EyeTracKids2012, June 10, 2012
2. Takahashi, H., Miyazaki, M., Okada, H., & Omori, T., Can young

具使用の発達的起源を アイ・スクラッチ課題で測れるか？

infants be aware of the self-conducted volitional movement, 日本動物心理学会第 156 例会・玉川大学グローバル COE

on a computer display?, the 2012 International Conference

特別ワークショップ 「知能設計における普遍性と局所性」,

on Infant Studies, Minneapolis, Minnesota, 2012/06/07-

2011/10/13
6. 阿部香澄 , 岩崎安希子 , 中村友昭 , 長井隆行 , 横山絢美 , 下斗米2012/06/09
3. Miyazaki, M., Imai, M., Kita, S., Yeung, H., & Okada, H., ,貴之 , 岡田浩之 , 大森隆司 , " 推定した子供の状態に基づいてSound symbolism scaffolds word-objects mapping in

行動を選択する遊び相手ロボット " 日本ロボット学会学術講14-month-olds, the2012 International Conference on Infant

4. Michiko Asano; Mutsumi Imai; Sotaro Kita; Hiroyuki Okada;
Keiichi

Kitajo; Guillaume Thierry, Preverbal infants are sen-sitive to sound symbolism: Evidence from an ERP study

ション～実世界認知・運動・言語を統べる知能構成への挑戦～ ",人工知能学会全国大会 , 2B2-OS22a-1, 2011.06

Minneapolis, Minnesota, June 7-9, 2012

之 , 大森隆司 , " 子供や高齢者と遊ぶロボット実現のための基5. Choosing unknown goods: An fMRI study of product choice,Ikuya Nomura, Kazuyuki Samejima, Kazuhiro Ueda, Yuichi
Hiroyuki Okada, Takashi Omori, THE ANNUAL

MEETING OF THE COGNITIVE

発ロボティクスとマルチモーダルセマンティックインタラク

8. 阿部香澄 , 中村友昭 , 長井隆行 , 横山絢美 , 下斗米貴之 , 岡田浩

Proceedings of International Conference on Infant Studies,

Washida,演会 , 3N2-3, 2011.09
7. 谷口忠大 , 岩橋直人 , 新田恒雄 , 岡田浩之 , 長井隆行 , " 記号創Studies, Minneapolis,Minnesota, 2012/06/07-2012/06/09

SCIENCE SOCIETY, 2012.8

礎的検討 ", 電子情報通信学会総合大会，D-12-46, 2011.03
9. 阿部香澄 , 中村友昭 , 長井隆行 , 横山絢美 , 下斗米貴之 , 岡田
浩之 , 大森隆司 , " 子供や高齢者の遊び相手をする Playmate
robot の 実 現 と 課 題 ", 電 気 学 会 計 測 研 究 会 , IM-10-081,

6. Miyazaki, M., Okada, H., Haryu E, & Imai, I. Japanese toddlers

2010.12

live in rich sound-symbolic worlds: a picture book reading

10. 岡田浩之、大森隆司、中村友昭、長井隆行、杉浦孔明、岩橋

study. The XVIIth Biennial International Conference on Infant

直人、ロボカプ＠ホーム：人間とロボットの共存を目指すた

Studies, 2010.

めのロボット競技、計測自動制御学会（SI2010）,宮城県仙台市、

7. Muhammad Attamimi, Akira Mizutani, Tomoaki Nakamura,

２E1-1、2010-12-24

Komei Sugiura, Takayuki Nagai, Naoto Iwahashi, Hiroyuki

11. 齋藤千夏，高橋英之，岡田浩之 , コミュニケーションロボット

Okada, Takashi Omori、Learning Novel Objects Using Outに対する認識の多次元性 HAI, HAI シンポジウム 2010, 慶應義-Of-Vocabulary Word Segmentation and Object Extraction forHome Assistant Robots, 2010 IEEE International Conference

50

塾大学 , 2010-12
12. 大森隆司、岡田浩之、中村友昭、長井隆行、杉浦孔明、岩橋直人、RoboCup@home: 生活支援ベンチマークとしてのロボッ

大森隆司 , 音声からの未登録語切り出しと画像からの物体抽出

ト競技、第 28 回 日本ロボット学会学術講演会、名古屋大学、の統合による新規物体の学習 ,『第 26 回日本ロボット学会学

３B-3-1,

2010-9-22

術講演会論文集』,1N1-05. (2008)

13. 宮﨑美智子，高橋英之 , 岡田浩之 , ボディ・マッピングにおけ

32. 大部恵子・柴一樹・岡田浩之・長井隆行 , 自律移動ロボットにるヒト身体の特異性 , 日本認知科学会第 27 回大会 , 神戸大学 ,よるロボカップ @ ホームへの参加 ,『第 26 回日本ロボット学

2010-09

会学術講演会論文集』,3A1-07. (2008)

14. 齋藤千夏，高橋英之 , 岡田浩之 , ロボットを人として思うよう

33. 戸田航平 , 渡邊紀文 , 戸嶋 巌樹 , 大森隆司 , 岡田浩之 : 前庭感覚になるプロセスの経時的追跡 , 日本認知科学会第 27 回大会 ,刺激を用いた歩行誘導のモデル化 , 日本知能情報ファジィ学会

神戸大学 , 2010-09

第 5 回脳と知覚研究部会ワークショップ , pp.5-1 - 5-4, 2008

15. 荒田真実子，今井むつみ，Kantartzis Katerina, 喜多壮太郎 , 岡

34. 横山絢美 , 岡田浩之 , 大森隆司 , 石川 悟 , ” 意図推定に基づく

田浩之、触覚の音象徴が与える幼児の物認識への影響、日本

行動決定過程のモデル化とその評価 ”, 電子情報通信学会技術

認知科学会第 27 回大会 , 神戸大学 , 2010-09

研究報告ニューロコンピューティング研究会 , NC2008-18,

16. 石井敬子、高岸治人、Joanna Schug、岡田浩之、瀧本彩加、
公平性の基盤：社会・発達心理、比較認知科学によるアプロー

pp.35-40, 2008.
招聘講演

1. 「ロボカップ @ ホーム

チ、日本認知科学会第 27 回大会 , 神戸大学 , 2010-09
17. 加根魯絢子、今井むつみ、岡田浩之、助数詞による可算・不―人間とロボットの共存を目指すた

めのロボット競技―」第２回知能工学部会賢さの先端研究会、

可算区別は文法処理か、電子情報通信学会（思考と言語）、東2012 年 11 月
2. 「知覚と学習」、日本認知科学会サマースクール 2012、2012

京都港区、110(163), pp.25-30, 2010-08-5
18. 宮崎美智子、岡田浩之、針生悦子、今井むつみ、対成人・対幼児発話におけるオノマトペ表出の違い : 母子絵本読み調査

年9月
3. 「赤ちゃんのおもちゃを発達脳科学から考える～基礎研究からにおける検討から ( 発達と知識獲得 ) 電子情報通信学会（思考プロダクトへのダイレクトアプローチ～」、日本赤ちゃん学会と言語）、東京都港区、110(63), pp.27-31, 2010-05-28

第 12 回学術集会公開シンポジウム、2012 年 6 月

19. 内田淳・岡田浩之、時系列の逐次処理によって対称性（刺4. 「ロボカップ＠ホームから＠シティへ」、JSPS 第 8 回研究会

激等価性）の学習を行うニューラルネットワークモデル、
ニューロコンピューティング研究会（NC）、2010.3 東京都町

2012.3.5

田市、109(461), pp.473-478, 2010-03-02

＠ホームキャンプ、2010 年 12 月

20. 岡田浩之、「乳児に親しみやすいキャラクターの検討- アン

6. 「世界大会におけるロボカップ＠ホーム」、2011 年度ロボカッ

パンマンがなぜ乳幼児に好まれるのか？ -」、第 6 回赤ちゃんプ＠ホームキャンプ、2011 年 12 月
7. 「ロボカップ＠ホームシミュレーションの構想」、2012 年度ロフォーラム、2010 年 2 月
21. 荒田真実子，今井むつみ，生田目美紀，奥田次郎，岡田浩之，
松田哲也 . シンボル接地のない擬態語の意味処理－ fMRI による検討－

認知科学会第 26 回大会

大阪

5. 「ロボカップ＠ホームの現状と将来」、2010 年度ロボカップ

ボカップ＠ホームキャンプ、2012 年 11 月
8. 「ロボカップ＠ホームにおける RT ミドルウェアの利用」、RT

慶應義塾大学藤沢キャン

ミドルウェアサマーキャンプ、2012 年 8 月

パス (2009 年 9 月 11 日 )22. 高橋英之・岡田浩之「マルチエージェント系における個体間距離

活動実績（各種委員委嘱など）に応じた相互情報交換方式」、人工知能学会大会，2009 年 6 月•

日本赤ちゃん学会常任理事（2010 ～）23. 荒田真実子・今井むつみ・奥田次郎・岡田浩之・松田哲也 擬•

日本認知科学会常任運営委員（2009 ～）態語は前言語 ( プロト・ランゲージ ) か？：脳機能イメージン•

日本認知科学会編集委員（2009 ～）グ研究からの示唆、『日本認知言語学会第 9 回全国大会』(2008)•

NPO 法人日本ロボカップ委員会常務理事（2011 ～）•ロボカップジャパンオープン実行委員（2008 ～）24. 荒田真実子・松田哲也・奥田次郎・岡田浩之・今井むつみ.

擬態語の意味処理に関わる神経基盤ー fMRI による検討ー 『日.
本認知科学会第 25 回大会発表論文集』,O1-4. (2008)
25. 高橋英之・岡田浩之、コミュニケーションで生じるストレス

受賞（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）•を抑制するための二つの認知的基盤の仮説、第 4 回犬山比較2012 年ロボカップ世界大会（メキシコシティ、メキシコ）
＠ホームリーグ準優勝

社会認知シンポジウム（2008 年 12 月）
26. 岡田浩之・高橋英之・長村茉紀・新在家範子・永井育子、顔ロボッ•

トの表情の曖昧さがコミュニケーションに与える影響、『HAI
シンポジウム 2008』,2008.11

優勝•

27. 高橋英之・板垣俊・岡田浩之・大森隆司 .

2010 年ロボカップ世界大会（シンガポール）＠ホームリーグ

内省と事象関連電2010 年ロボカップジャパンオープン（大阪）＠ホームリーグ
優勝

位による表情認知における文脈効果の検討 .『第 13 回日本顔•2010 年度ロボカップ研究賞（ロボカップ日本委員会）

学会大会（フォーラム顔学 2008）』,O5-01.,2008•

2009 年ロボカップジャパンオープン（大阪）ロボット学会賞•·2009 年ロボカップ世界大会（グラーツ、オーストリア）＠ホー

28. 長村茉紀・高橋英之・岡田浩之 .

相手の表情に応じた囚人のジレンマにおける戦略の変化 .『第 13 回日本顔学会大会（フォーラム顔学 2008）』,O4-01. (2008)
29. 永井育子・高橋英之・岡田浩之 .

ムリーグ準優勝•

ロボットの表情のあいま2009 年ロボカップジャパンオープン（大阪）＠ホームリーグ
優勝

いさと信頼感 .『第 13 回日本顔学会大会（フォーラム顔学•2009 年ロボカップジャパンオープン（大阪）人工知能学会賞2008）』,O4-02. (2008)•

2008 年ロボカップ世界大会（蘇州、中国）＠ホームリーグ優30. 新在家範子・高橋英之・岡田浩之・大森隆司 . コミュニケーショ
ンロボットの表情から受けるストレス量の評価 .『第 13 回日勝•

本顔学会大会（フォーラム顔学 2008）』,O4-03. (2008)

2008 年ロボカップジャパンオープン（沼津）＠ホームリーグ
優勝

31. 杉浦孔明・水谷了・中村友昭・長井隆行・岩橋直人・岡田浩之・

51

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など

2013.3.31,＜テレビ＞「対称性推論は言語学習のタマゴかニワトリか : ヒト乳児とチンパ•

2012/12/27 札幌テレビ「パパ＆ママ必見！教えて！子育て

ンジーの直接比較」

知恵袋」

H22 年度 400,000 円（直接経費）、 120,000 円（間接経費）

2011/6/23 日本テレビ「スッキリ！！」笑う赤ちゃん特集

H23 年度 400,000 円（直接経費）、 120,000 円（間接経費）
H24 年度 100,000 円（直接経費）、•

2010/12/14

を泣きやませる泣きピタ
•

•
•
•
•

30,000 円（間接経費）

テレビ朝日「スーパーモーニング」赤ちゃん•科学研究費補助金（基盤研究（C））、研究分担者、2011.4.1～ 2014 年 3.31、

2010/2/21「世の中進歩堂」、BS ジャパン、「赤ちゃんの発達がロボットを生む！？赤ちゃん研究から生まれた開発、その「タスクゆらぎに自律的に追従する知覚駆動プログラミング - 家庭可能性に迫る！」

ロボットを題材として -」·2010/1/30「NHK 週刊こどもニュース」、NHK テレビ、赤ちゃH23 年度 200,000 円（直接経費）、60,000 円（間接経費）

んの発達と知能ロボット

H24 年度 150,000 円（直接経費）、45,000 円（間接経費）

2009/10/11「奇跡の地球物語～近未来創造サイエンス～」,
学術研究振興資金 , 研究代表者、2009.4.1 – 2011.3.31

テレビ朝日、赤ちゃんの奇跡•·2009/5/11「ニューステラス関西」,NHK 大阪放送局、家庭「生活支援ロボットのユーザ適応化技術（ロボカップ＠ホームを題用ロボットの未来を語る

材にした実証的研究）」

2008/10/18「こんにちはいっと 6 けん」, NHK 東京放送局 ,H21 年度 11,572,000 円 ( 直接経費のみ )世界大会優勝ロボットのデモンストレーションを実施

H22 年度 10,000,000 円 ( 直接経費のみ )＜新聞・雑誌等＞•

2010/6/29 読売新聞、毎日新聞「玉川大学 eR@sers ロボカッ•••

2009/9/1, ロボコンマガジン (2009 年 9 月号）（オーム社）「玉「語意獲得における推論の対称性に関する研究」

川大学ロボカップ世界大会惜しくも準優勝」

H20 年度 1,300,000 円（直接経費）、390,000 円（間接経費）

2009/8/31, 産経新聞、「玉川大学ｅＲ＠ｓｅｒｓ

H21 年度 1,100,000 円（直接経費）、330,000 円（間接経費）

ロボ競技

H22 年度 1,000,000 円（直接経費）、300,000 円（間接経費）

世界一奪還目指す」•

2009/8/20, タウンニュース、「アトムを越える !? 共生ロボット」•

2009/5/27, RobotWatch（インプレス社）、「家庭の中で、人•2009/4/1、AcademicSolution( 東京エレクトロン )、「ロボカッ

科学研究費補助金（研究成果の社会還元・普及事業），研究代
表者、2009.4.1-2009.8.2,とロボットの協動をシミュレーションする＠ HOME リーグ編」•

科学研究費補助金（基盤研究（Ｃ））、研究代表者、2008.4.1～ 2011 年 3.31、

プ世界大会で優勝「ロボットと暮らす生活を体験しよう」、530,000 円（直接経費のみ）

プ世界大会で優勝とその技術」•

2008/10/21、学研サイエンスキッズ、「中国の蘇州で行われ••科学研究費補助金（新学術領域研究）、研究分担者、2009.8.12014.3.31,

たロボカップ世界大会で日本のチームが優勝！」
2008/10/1, ロボコンマガジン No.60(2008 年秋号）（オーム「社会場面での人の役割分担の自律的発生メカニズムの解明」

社）「玉川大学ロボカップ世界大会で優勝」

H21 年度 7,000,000 円（直接経費）、2,100,000 円（間接経費）•

2008/08/07, 読売新聞 ,「玉川大のロボ•

2008/08/01, 朝日新聞 「ロボカップ世界大会,
チーム V

世界大会 V」
玉川大合同•

科学研究費補助金（基盤研究（Ｃ））、研究分担者、2008.4.1～ 2011 年 3.31、

家庭用部門で」「生活支援ロボットの対話と行動のユーザ適応化技術の研究」•

10.2008/05/28, 読売新聞 「玉川大,ロボカップ V」•

11.2008/05/19, RobotWatch（インプレス社）、「ロボカップ

H20 年度 280,000 円（直接経費）、84,000 円（間接経費）

ジャパンオープン 2008 沼津」レポート～＠ホームリーグ編」

H21 年度 280,000 円（直接経費）、84,000 円（間接経費）
H22 年度 200,000 円（直接経費）、60,000 円（間接経費）

外部資金獲得状況（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）•

科学研究費補助金（新学術領域研究）、研究分担者、2011.8.1-

共同研究実施状況（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）＜ 2012 年度＞

2015.3.31,「ヒト乳児の言語学習を可能にするモデルフリー・モデルベースの• （株）富士通研究所、麻布大学「親和的インタラクション技術

学習機構」の定量的評価」（42 万円）

H22 年度 14,400,000 円（直接経費）、4,320,000 円（間接経費
H23 年度 14,400,000 円（直接経費）、4,320,000 円（間接経費）
H24 年度 9,000,000 円（直接経費）、2,700,000 円（間接経費）•

科学研究費補助金（基盤研究（A））、研究分担者、2010.4.1•

今井むつみ ( 慶應義塾大学環境情報学部 )「対称性推論のメカ
ニズムの解明」•

岩橋直人、杉浦孔明（NICT）,長井隆行（電気通信大学）「ロボカッ
プ＠ホームにおける家庭用ロボットの開発」～ 2014 年 3.31、＜ 2011 年度＞「人はどのようにヘレン・ケラーの問題を解決するのか : 身体と言語を繋ぐ音象徴性の役割」• （株）富士通研究所「親和的インタラクション技術の定量的評

H22 年度 4,500,000 円（直接経費）、1,350,000 円（間接経費）価」（52.5 万円）

H23 年度 5,630,000 円（直接経費）、1,689,000 円（間接経費）
H24 年度 7,000,000 円（直接経費）、2,100,000 円（間接経費）••

科学研究費補助金（挑戦的萌芽研究）、研究分担者、2010.4.1-

52

今井むつみ ( 慶應義塾大学環境情報学部 )「対称性推論のメカ
ニズムの解明」

•

岩 橋 直 人、 杉 浦 孔 明（NICT）, 長 井 隆 行（ 電 気 通 信 大学 ）「 家 庭 用 ロ ボ ッ ト の コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン の 研 究 」＜ 2010 年度＞•

博報堂（鷲田 祐一）、東京大学（植田一博）「ニューロマーケティ
ングの研究（創造的組織コンサルの商品化：知のフラット化）」（50 万円）•

今井むつみ ( 慶應義塾大学環境情報学部 )「動詞学習における語意獲得バイアスのメカニズムの解明」•

岩橋直人、杉浦孔明（NICT）, 長井隆行（電気通信大学）「生活環境ロボットの適応化技術の研究」•

喜 多 壮 太 郎（ イ ギ リ ス・ バ ー ミ ン ガ ム 大 ）、GuillaumeThierry(Univ. of Walls)「 音 象 徴 性 と 言 語 獲 得 の 関 係 」＜ 2009 年度＞• （株）日立製作所、安藤はる・日立製作所・研究員「玩具向け乳幼児行動プロセス／脳活動の抽出・解析技術の研究」（135万円）•

博報堂（鷲田 祐一）、東京大学（植田一博）「ニューロマーケティ
ングの研究（創造的組織コンサルの商品化：知のフラット化）」（50 万円）•

今井むつみ ( 慶應義塾大学環境情報学部 )「動詞学習における語意獲得バイアスのメカニズムの解明」•

岩橋直人、杉浦孔明（NICT）, 長井隆行（電気通信大学）「生活環境ロボットの適応化技術の研究」•

喜 多 壮 太 郎（ イ ギ リ ス・ バ ー ミ ン ガ ム 大 ）、GuillaumeThierry(Univ. of Walls)「音象徴性と言語獲得の関係」•

高岸治人、Joanna Schu（北海道大学大学院）「不公平感の発達に関する研究」＜ 2008 年度＞• （株）日立製作所、安藤はる・日立製作所・研究員「玩具向け乳幼児行動プロセス／脳活動の抽出・解析技術の研究」（30万円）• （株）ZEP( 竹内崇 )、「電子ペンの応用に関する研究」（10 万円）•

今井むつみ ( 慶應義塾大学環境情報学部 )、針生悦子 ( 東京大学大学院教育学研究科 )「名詞・動詞学習における語意獲得バ
イアスのメカニズムの解明」•

岩橋直人、杉浦孔明（NICT）, 長井隆行（電気通信大学）「生活環境ロボットの適応化技術の研究」•

喜 多 壮 太 郎（ イ ギ リ ス・ バ ー ミ ン ガ ム 大 ）、GuillaumeThierry(Univ. of Walls)「音象徴性と言語獲得の関係」

その他の特筆すべき成果•

脳科学をモノづくりに活用する取り組みの一環としてバンダイの乳児玩具「BabyLabo( ベビラボ )®」の開発に協力。（株）
日立製作所、（株）バンダイと共同開発した乳児向け玩具が2010 年 1 月 30 日（土）発売になった。

•

ロボカップ世界大会の @home( 家庭用ロボット ) 部門に大学
院生・学部学生のチームが参加した。2008，2009 年、2010
年と 3 年連続でジャパンオープンを制し、日本代表として世界大会に出場した。2008 年、2010 年は世界大会でも優勝し、2009 年、2012 年世界大会は惜しくも準優勝であったが、我々の研究のレベルの高さを示すことができた。

53

【事業推進担当者】

河野 哲也
所属

Tetsuya Kono

玉川大学脳科学研究所・特別研究員、立教大学・教授

研究テーマ：脳科学と倫理観・社会観の関係性
キーワード：脳神経倫理、心の哲学、拡張した心、道徳の脳科学、現象学

グローバル COE 終了後の研究予定

グローバル COE 期間中の研究活動（１）心の哲学：心の哲学とは、心身関係・心脳関係に今後も、（１）～（３）のそれぞれの分野で現在の研ついての理論的考察、心の定義、心理学など心の科学の究テーマを掘り下げていくつもりである。特に、（１）

方法論に関する原理的な考察をする哲学の分野である。

に関しては、生態学的現象学を理論的中核として、それ近年は、とくに生態学的心理学と「拡張した心」概念をを人間環境についての総合科学へと発展させていく。こめぐる理論的な考察を行っており、この拡張した心の概

こでは、人間環境における物（自然 / 人工物）
、人、社

念において脳と身体の働きを位置づける「脳のエコロ

会制度の相互作用を生態学的現象学の観点から分析し、ジー」と呼ぶべき研究を行った。

人間と自然に対する関係性が最適となるような人間環境（２）脳神経倫理学：脳神経倫理は、脳科学をめぐる道をデザインするための基礎理論を形成する研究を開始し

徳的諸問題に関する哲学的・倫理学的考察と、道徳判断ている。最終的に、科学技術社会論、認知科学、発達心や倫理観についての脳科学的研究という二つの側面を持

理学、建築学、都市論、障害学、ロボティックス、看護学、つが、報告者は後者の研究に焦点を当てた。とくに、拡

教育学、運動学、コミュニケーション論、人類学、政治張した心の観点に立ち、心脳同一説の倫理的含意の批判

学などの分野を哲学によってトランスレートし、人間環的検討、現在の日本社会における「脳ブーム」の分析と境についての総合科学の理論的基盤を創出する。
（２）

そこに見られる神経神話についての批判的考察、脳科学

に関しては、とくに発達障害と精神医学における脳研究

リテラシー向上のための啓蒙的文書の発表を行った。

の倫理性に注目し、科学史・医療人類学研究者、精神神（３）道徳教育の理論と方法論：道徳に関する実在論的

経科学・臨床精神医学者と連携しながら、当事者、家族、個別主義、さらにケイパビリティ・アプローチの立場に支援者の視点からの脳神経倫理学を展開していく。
（３）

立ちながら、初等・中等教育における道徳教育の在り方

に関しては、本研究は、道徳教育をひとつの「哲学実践の検討と、道徳教育と民主教育・シチズンシップ教育と（Philosophical Practice）」して位置づけ、哲学の知識やの関係、成人における倫理性向上のためのプログラムの思考のスキル、その対話的方法を、初等・中等教育にお開発に取り組んだ。そこにおいて、脳科学がどのようにける道徳教育、さらに市民社会における諸問題の解決、寄与できるのかを検討し、性急な脳科学の導入に関して、社会交流、教育として役立てる実践活動を展開している。

（２）の脳神経倫理学の観点と絡めながら、批判的に考察した。

研究活動業績
nomenology 2”, Phenomenology and Human Experience.

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. 河野哲也「共に食べることと食べられることの哲学」『看護文化』5（1）号（2013/3）, pp.39-43.（依頼）Traugott Bauts GmbH, 2012, pp.33-43. ）（査読有り）

2. 河野哲也「時間と主観性」『哲学』( 三田哲学会編 ) No.130(2013/3), pp.87-103.（依頼）

5. 河野哲也「教育の平等とは何か：

ワークフェア、政治参加、

ケイパビリティ、日本的平等」『立教社会福祉研究』立教社会3. 河野哲也 The Disastrous Lifeworld: A Phenomenological Consideration of Safety, Resilience, and, Vulnerability.”

Eds.Chung-chi Yu and Kwok-ying Lau, Nordhausen: Verlag

Philo-

sophical Study, Vol. 3, No. 17, Jan. 2012, pp.52-63.
（査読有り）
4. 河 野 哲 也 “Culture, Wilderness, and Homelessness: Eco-Phe-

54

福祉研究所発行 , 31 号 (2012/3), pp.15-28.（依頼）
6. 河野哲也「心理学のテーマとしての身体」『質的心理学』第 3 号 ,(2011/12), pp.20-28.
7. 河野哲也「こころと脳の哲学：脳を調べてこころの状態が読立と福祉』 現代書館 , 2013 年 3 月 .

めるか」『学際研究』 第 67 号 , (2011), pp.2296-2306.（依頼）
8. 河野哲也「シモンドンの知覚論」,『フランス哲学 ･ 思想研究』

3. 河野哲也「当事者研究の優位性：発達と教育のための知のあり方」,

第 16 号 , (2011/9), pp.25-33.（査読なし）
9. 河野哲也「ウィルダネスとホームレスネス：荒野・大海原と 家 の な い こ と 」,『Heidegger-Forum』 第 五 号 , (2011/9),

4. 河野哲也「応用哲学は勝利すべきである」pp.55-62, 戸田山
和久・美濃正・出口康夫編『これが応用哲学だ』大隅書店 ,pp.110-123.（依頼）
10. 河野哲也「「拡張した心」のなかの脳：哲学的心身論の視点」『環,境と健康』第 24 号（特集 / ガイア・メディスン－自然と人と2012 年 4 月 .
5. 河野哲也『意識は実在しない：

11. 河野哲也「自閉症の知覚から分かること： 障害とは何か、何6. 河野哲也『エコロジカル・セルフ： 身体とアフォーダンス』
ナカニシヤ書店 , 2011 年 4 月 .

が障害であることを命じるのか」,『哲学の探求』第 38 号 , 哲
学若手研究者フォーラム発行 , (2011/5), pp.7-25.（依頼）

7. 河野哲也『道徳を問いなおす： リベラリズムと教育のゆくえ』

12. 河野哲也「道徳的な普遍化要請の起源：共感の拡張について」,『立教社会福祉研究』立教社会福祉研究所発行 , 30 号 , (201 １

心・知覚・自由』 講談社メチエ , 2011 年 7 月 .

のつながりの医療をめざして）, (2011/8), pp.315-324.（依頼）

ちくま新書 , 2011 年 3 月 .
8. 河野哲也「メルロ = ポンティの拡がり：科学、フェミニズ
ム、介護、政治」pp.96-105,『メルロ = ポンティ --- 哲学のは

/3), pp.11-19.（査読なし）
13. 河 野 哲 也 “Personality and Irrationality in Merleau-Ponty’s
Philosophy”

pp.73-111, 石原孝二編『当事者研究の研究』 医学書

院 , 2013 年 2 月 .

じまり / はじまりの哲学 (KAWADE 道の手帖 )』河出書房新社 ,2010 年 2 月 .

Chiasmi international, 12 (Dec. 2010), pp.261-

9. 河野哲也「科学の論理と倫理」pp.31-48, 石原孝二・河野哲也

272.（査読有り）
14. 河 野 哲 也 “Culture, Wilderness, and Homelessness: Eco-Phe-

編『科学技術倫理学の展開 : 先端技術と先端研究の倫理』玉川
大学出版部 , 200 ９年 12 月 .

nomenology 2”, Proceedings of the 4th PEACE (Phenomenology for East Asian Circle) Conference, December 12th, 2010.

10. 河野哲也「フランス心理学の誕生： なぜフランスでは「実験心理学」が成立しなかったのか」pp.237-288, 金森修編『エピ（査読有り）
15. 河野哲也「脳画像研究の教育への応用についての心の哲学からの検討」『教育哲学研究』第 102 号 , 2010 年 11 月 , pp.99-

ステモロジーの現在』慶応義塾大学出版会 , 2008 年 11 月 .
11. 河野哲也『暴走する脳科学 : 哲学・倫理学からの批判的検討』
光文社新書 , 2008 年 11 月 .

119.（査読有り）
16. 河野哲也 “The ‘extended mind’ approach for a new paradigm

12. 河野哲也「アフォーダンス・創発性・下方因果」pp.239-266,

of psychology”, Integrative Psychology and Behavioral Sci-

河野哲也・染谷昌義・齋藤暢人編『環境のオントロジー』春秋社 , 2008 年７月．

ence, 44(2010), pp.329-339.（査読有り）
17. 河野哲也「生態学的記号論の試み」FAN2010（第 20 回イン

13. 河野哲也「脳から身体・環境へ」pp.85-105,『岩波講座 哲学』

テリジェント・システム・シンポジウム）論文集（電子媒体）,

第５巻（心 / 脳の哲学）, 村田純一編 , 岩波書店 , 2008 年 5 月 .

Paper no.14.（査読有り）
18. 河野哲也「個別主義の倫理学に向けて : 福祉と教育のために、ケイパビリティ・アプローチを超えて」『立教社会福祉研究』
立教社会福祉研究所発行 , 29 号 (2010/3), pp.15-27.（査読な学会等発表＜国際会議＞

1. Tetsuya KONO, “Phenomenology of “Being Stated at” and of
Vulnerability”, Intersubjectivity Workshop:

し）19. 河野哲也 “Qu’y-a-t-il dans le cerveau?: philosophie du mental

Embodimentand Intersubjectivity. October 7th, 2012, at Tokai University,
Yoyogi Campus, Room 4413.

écologique.” Ebisu, Études japonaises, 40/41 (2008-2009),
numéro spécial, maison Franco-Japonaise, 175-187.（依頼）2. Tetsuya KONO, “Philosophical Education: Practice at Primary

20. 河 野 哲 也 “Eco-Phenomenology: Body and Environment”, The

and Secondary Schools in Japan”, September 21st, 2012, at
Chulalongkorn University, Thailand.

Applied Phenomenology, Proceedings of the 3rd International
Conference of Phenomenology for East-Asian Circle, Septem-

3. Tetsuya KONO, “Affordances and Extended Mind: An Ecological Theory of Extended Mind”, The First Conference on

ber 2009, pp.73-85.（査読有り）
21. 河野哲也 “Social Affordances and the Possibility of EcologicalContemporary Philosophy in East Asia, September 8, 2012, at
Academia Sinica, Taipei.

Linguistics”, Integrative Psychology and Behavioral Science,

4. Tetsuya KONO, “Philosophy Education in Japanese Primary

43(2009), pp.356-373.（査読有り）
22. 河野哲也「民主主義と教育の目的（1）」『立教大学教育学科研and Secondary School after Tsunami and Fukushima”, the11th International Conference on Philosophical Practice and究年報』第 52 号 (2009/3), pp.31-46.（査読なし）
23. 河野哲也「拡張した心と脳科学」『大航海』（脳・意識・文明）

the 4th International Conference on Humanities Therapy.
Date: July 17 (Tue), 2012, Location: Kangwon National Uni-

No.70（2008/12）, pp.84-91.（依頼）
24. 河野哲也「知覚と生態学的環境の誕生：メルロ = ポンティの存在論が示唆するもの」『思想』No.1015, 2008 年 11 月号 ,versity, Chuncheon, Korea.
5. Tetsuya KONO, Phenomenology of Pain”, The Tenth Annual
Conference of the Nordic Society for Phenomenology, Satur-

pp.165-182.（依頼）day June 9, 2012, at the University of Oslo, Norway.
6. Tetsuya KONO, The disastrous lifeworld: A phenomenological

書籍（著書）

1. 河野哲也「発達障害と脳科学：教育にとって何ができるのか」,

consideration on security, vulnerability, and resilience”, OPO

pp.190-208, 中山剛史編『精神医学と哲学の出会い』 玉川大

IV World Conference on Phenomenology: Reason and Life.
The Responsibility of Philosophy, September 21 ｓｔ , 2011,

学出版部 , 2013 年 4 月 .
2. 河野哲也「第Ⅰ部第 1 章

IE University, Campus de Santa Cruz la Real, Segovia, Spain.

自立概念の再検討： 自立をめぐる考察とまとめ」,

7. Tetsuya KONO, “The Problems of Extended Mind and Ecologi-

pp.370-378, 庄司洋子・菅沼隆・河東田博・河野哲也編著 『自cal Psychology”, 16th International Conference on Perception

哲学的考察」, pp.12-35,

及び、「第Ｖ部

55and Action, Saturday, July 9th, 2011, the Estalagem das Mi-

establishment of Korean Society for Phenomenology (KSP)

nas Gerais hotel, Ouro Preto, Brazil.

and the centennial of Merleau-Ponty’s birth, 2008/11/29, at

8. Alaric Kohler (University of Neuchâtel) & Tetsuya Kono. “Think

Seoul National University in Seoul, South Korea.

beyond the machine paradigm: organic feature and extended

19. Tetsuya KONO “Depth perception and Embodied Memory: A

mind”, 14th Biennial Conference of the International Society

Perspective from Merleau-Ponty and Ecological Psychology”,

for Theoretical Psychology, Tuesday, July 1st, 2011, 12:30-

Lecture at Seoul National University in Seoul, South Korea,

13:00, at the Faculty of Education of Aristotle University of

2008/11/28.
20. Tetsuya KONO Hyoi (possession) and morality”, Ver une

Thessaloniki, Greece.
9. Tetsuya KONO, “Biosemiotics as a New Ontology for Psychol-

nouvelle philosophie du corps: Centenaire de la naissance deogy”, 14th Biennial Conference of the International Society

Maurice Merleau-Ponty, 2008/11/23, Ikebukuro campus, Ri-

for Theoretical Psychology, Tuesday, June 28th, 2011, 12:3013:00, at the Faculty of Education of Aristotle University ofkkyo University.
21. Tetsuya KONO «La neuroéthique et la psychologisation de lasociété japonaise », Autour du Corps Humain: Bioéthique com-

Thessaloniki, Greece.
10. Tetsuya KONO, Brain in the “Extended Mind”, The Kadota
Fund International Forum 2011 “Gaia Medicine: Aiming atparée France–Japon, 2008/9/4, à Centre George Canguilhem,
Université Paris-Diderot, Paris, France.

the reconnection between nature and human beings”, Orga-

22. Tetsuya KONO “Qu’y a-t-il dans le cerveau? Philosophie dunized by Japan Council for Scientific Development (JCSD),

mental écologique”, Être vers la vie（生への存在）, Colloque àSupported by Japan Health Foundation Kadota Fund, Feb. 12(Saturday) 2011, at Kyoto International Conference Center

Cerisy-la-Salle, 2008/8/26, Cerisy-la-Salle, France.
＜国内会議＞

1. 河 野 哲 也 , シ ン ポ ジ ウ ム 話 題 提 供 : “Ecological Realism and(ICC Kyoto).
11. Tetsuya KONO, “Culture, Wilderness, and Homelessness:

Biosemiotics”,「記号の心理学×アフォーダンスの心理学」『ＴEco-Phenomenology 2”, The 4th PEACE (Phenomenology for

ＥＭ理論座談会＆ポスター発表会』, 企画 ：サトウタツヤ（立East Asian Circle) Conference, December 12th, 2010, at Na-

命館大学文学部）・安田裕子（立命館大学衣笠総合研究機構）,

tional Sun Yat-Sen University in Kaohsiung (Taiwan).

話題提供者 : 河野哲也（立教大学）, 指定討論者：ヤーン・ヴァ

12. Tetsuya KONO, Religion, Morality, and Brain”, The 5th Inter-

ルシナー（クラーク大学）, 森直久（札幌学院大学）, 渡邊芳之（帯national Conference on Applied Ethics, November 6th, 2010,

広畜産大学）,尾見康博（山梨大学）,サトウタツヤ（立命館大学）,
2012 年 12 月 23 日（日） 14：00 ～ 16:00, 於 : 立命館大学

the University of Hokkaido.
13. Tetsuya KONO, L’Université catholique de Louvain, l’atelier
Europè プ ロ ジ ェ ク ト で の 招 聘 講 演 会“L’approche écolo-

衣笠キャンパス創思館 .
2. 河野哲也 , 講演会 :「ケアと現象学的身体論」, 文化看護学会第gique, l’environnement humain, et le particularisme éthique.”

4 回研究会 , 2012 年 12 月 16 日（日）14：00 ～ 17：30, 於 :2010 年 3 月 23 日 , Professeur Nathalie Frogneux による招東京医科歯科大学湯島キャンパス 3 号館 .
3. 河野哲也 ,「発達障害と脳科学―脳科学と当事者中心主義」

待講演．
14. Tetsuya KONO, 連続講演 :フランス社会科学高等研究所（L’École des Hautes Études en Sciences Sociales ）での招聘連続

相模女子大学人間心理学科講演会 , 2012 年 12 月 11 日（火）14：40 ～ 16：10, 於 : 相模女子大学 7 号館 .

講演会 , 2010 年 3 月 . Conférence 1(le jeudi 18 mars 17-19h,

4. 河野哲也 , 公開シンポジウム講演 :「思索と対話をこえて」『逸

amphithéâtre du 105 bd Raspail): La conception de l’esprit

脱する図書館』, 立教大学司書課程主催 , オーガナイザー：中étendu (1): La psychologie de James J. Gibson et le dévelop-

村百合子（立教大学司書課程主任、文学部准教授）, 提題者：

pent récent de la philosophie de l’esprit au Japon.Conférence

港千尋（多摩美術大学教授）, 河野哲也（立教大学文学部教授）,

2 (vendredi 19 mars 17-19h, salle 7): La conception de l’es-

2012 年 11 月 25 日（日）13:30 ～ 16:30, 於： 立教大学池袋

prit étendu (2): La sémiologie écologique.Conférence 3 (jeudi

キャンパス 14 号館 .

25 mars 19-21h, salle 8): La neuroéthique: Les implications

5. 河野哲也 , ワークショップ提題：「猟の現象学」『日本現象学

du concept «l’esprit étendu» pour l’éthique de la neuroscience.

会ワークショップ２：

Conférence 4 (vendredi 26 mars 17-19h, salle 7): L’esprit

限界』, オーガナイザー・提題者：紀平知樹（兵庫医療大学）,étendu pour l’éthique de la technologie: Le dessin universel

提題者： 河野哲也（立教大学）, 吉永明弘（江戸川大学）, 日

ou le dessin de l’environnement pour tout le monde.

本現象学会第 34 回大会 , 2012 年 11 月 18 日 , 於：

15. Tetsuya KONO, L’Université de Montpellier 1 で の 講 演 会

環境問題への現象学の貢献可能性と東北大

学（川内北キャンパス）.

“The Neuroethics and the Psychologisation of Japanese So-

6. 河野哲也 , ワークショップ個人発表・体験授業 :「子ども哲学

ciety” 2010 年 3 月 11 日 , 09:30-12:00. Professeur Ludovicと哲学対話の意義：相互問答法の体験」『ワークショップ

Marin et Benoit Bardy による招聘講演．

学をすべての人に』, 東京大学大学院総合文化研究科・教養学

16. Tetsuya KONO

“How we can conceptualize social affor-部附属哲

共生のための国際哲学研究センター（UTCP） 主催 ,dances?”, 15th International Conference on Perception andオーガナイザー : 梶谷真司（東京大学）, 発表者 : 土屋陽介（茨Action, July 13th, 2009 in University of Minnesota, Minneap-

城大学・子供のための哲学教育研究所）, 豊田光世（兵庫県立olis, Minnesota, US.

大学）, 綿内真由美（長野県望月高校）, 2012 年 11 月 3 日（土）,17. Tetsuya KONO “Eco-Phenomenology: Body and Environment”,

於 : 東京大学駒場キャンパス 21KOMCEE 303.

The 3rd PEACE (Phenomenology for East Asian Circle) Con-

7. 河野哲也 , ラウンドテーブル企画・提案：「実践としての哲学

ference, September 18th, 2009, at Seoul National University,と子ども」『子どもと哲学対話を：初等中等教育における対話

Seoul, South Korea.

型哲学教育の実践とその意義』, 教育哲学会第 55 回大会ラウ

18. Tetsuya KONO “Personality and Morality in Merleau-Ponty’s

ンドテーブル , 企画者：河野哲也（立教大学）, 提案者：森田philosophy”, Merleau-Ponty’s Phenomenology and the Future

伸子（日本女子大学）, 土屋陽介（茨城大学）,

of Phenomenology to celebrate the 30th anniversary of the

央学院大学）, 2012 年 9 月 17 日 , 於 : 早稲田大学国際会議場 .

56

村瀬智之（中8. 河野哲也 , ラウンドテーブル指定討論： 『「時間知覚」再考

理学会第 8 回大会 , 2011 年 11 月 26 日 13：15 ～ 15：15, 於：
安田女子大学 .

―「時間」とはいかなる事柄か―』日本心理学会第 76 回ラウンドテーブル、企画代表者：境敦史（明星大学）, 企画者：

19. 河野哲也 , ワークショップ・オーガナイザー , 提題 , 及び司会：
提題「心理学における記憶と人格の概念」, ワークショップ

増田直衛（慶應義塾大学）, 司会者：境敦史（明星大学）, 話
敦史『記憶とは何か：記憶概念の再検討』, 提題者：河野哲也（立（明星大学 , 指定討論者：河野哲也（立教大学）, 2012 年 9 月

教大学）, 中澤栄輔（東京大学）, 森直久（札幌学院大学）, オー

13 日 , 於 : 専修大学生田キャンパス .

ガナイザー・司会：河野哲也 , 日本科学哲学会第 44 回大会 ,題提供者：曾我重司（埼玉工業大学）, 話題提供者：境9. 河野哲也 , シンポジウム指定討論：「利他性の進化はなぜ問題

2011 年 11 月 20 日（日）,於：日本大学文理学部．

なのか」日本心理学会第 76 回大会シンポジウム、企画者：大20. 河野哲也 , 公開研究会発表： 発表「日本の哲学教育の現在と久保街亜・平石界、司会者：平石界 , 話題提供者：竹澤正哲（上将来」, 公開研究会『現代日本で哲学する』, オーガナイザー・

智大学総合人間科学部）, 鈴木敦命（名古屋大学大学院環境学

司会 : 黒田昭信 , 近現代日本における哲学研究グループ（フラ研究科）, 山本真也（京都大学霊長類研究所）, 指定討論：河ンス国立東洋語・東洋文化研究院日本研究センター）, 発表者：

野哲也（立教大学文学部）, 2012 年 9 月 13 日 , 於 : 専修大学

イヴォン・ブレス（パリ第 7 大学名誉教授）, 河本英夫（東洋生田キャンパス .

大学）, 斎藤慶典（慶應義塾大学）, 河野哲也（立教大学）, 日時：

10. 河野哲也 , ラウンドテーブル企画・司会 :「建築と居住空間の生2011 年 10 月 29 日 ( 土 )14:30 - 18:30, 於：東京日仏会館 .

態心理学」日本心理学会第 76 回ラウンドテーブル , 企画者：

21. 河野哲也 , ワークショップ企画：ワークショップ「フェミニス

三嶋博之（早稲田大学）, 森直久（札幌学院大学）, 河野哲也（立ト現象学の現状と展開」, オーガナイザー : 河野哲也（立教大教大学）, 話題提供者：大野隆造（東京工業大学）, 鈴木毅（大学）,

阪大学）, 指定討論者：三嶋博之（早稲田大学）, 関博紀（東京立ハル大学名誉研究員）, 宮澤由歌（大阪大学）, 2011 年応用哲学会臨時大会 , 2011 年 9 月 25 日 , 於：京都大学文学部 .

大学）, 2012 年 9 月 11 日（火）, 於 : 専修大学生田キャンパス .
11. 河野哲也 , 講演：「組織の倫理について」, 三田市民病院看護部

提題者 : 齋藤瞳（日本大学大学院）, 稲原美苗（英国国

22. 河野哲也 , ワークショップ企画：ワークショップ「拡張した心と人工物の存在論」, オーガナイザー : 河野哲也（立教大学）,

倫理研修 , 2012 年 6 月 22 日 ( 金 ), 於 : 三田市民病院 .
12. 河野哲也 , 講演 : 講演「現代倫理と道徳教育」 平成 24 年度

提題者 : 染谷昌義（高千穂大学）, 植原亮（日本学術振興会【日東京都高等学校公民科「倫理」・「現代社会」研究会（都倫研）

本大学】）, 宮原克典（東京大学）, 2011 年応用哲学会臨時大会 ,第一回研究例会 , 2012 年 6 月 4 日（月），於：2011 年 9 月 24 日 , 於：京都大学文学部 .

東京都立三23. 河野哲也 , ワークショップ指定討論：ワークショップ『音がコ田高等学校
13. 河野哲也 , ワークショップ提題：河野哲也（立教大学）・土屋

トバになるとき－言語の個体発生過程の記述と分析－』 企画陽介（茨城大学）・村瀬智之（千葉大学）,「小中学校での哲学者 : 石黒広昭（立教大学）, 司会者 : 鈴木健太郎（札幌学院大学）,

対話教育の成果」『哲学教育ワークショップ』, 日本哲学会第話題提供者 : 丸山慎（東京大学）, 青山慶（東京大学）, 指定討

71 回大会 , 2012 年 5 月 11 日 , 於：大阪大学豊中キャンパス .

論者 :14. 河野哲也 , ワークショップ企画・提題：ワークショップ「対話

針生悦子（東京大学）, 荻野佐子（上智大学）, 河野哲也（立教大学）, 第７5 回日本心理学会大会 , ワークショップ ,2011 年 9 月 17 日 , 於：型哲学教育の効果測定と評価」, オーガナイザー : 河野哲也（立日本大学文理学部 .

提題者 : 齋藤瞳（日本大学大学院）, 宮原優（いわ24. 河野哲也 , ワークショップ指定討論： ワークショップ『鏡のき明星大学）, 池田喬（東京大学グローバル COE「共生のため

向こうのあなたはわたし？―自他分離の発達と臨床への計算の国際哲学教育研究センター」）, 2012 年応用哲学会臨時大会 ,論的接近―』 企画者 : 宮﨑美智子（玉川大学）, 高橋英之（玉2012 年 4 月 21 日 , 於：千葉大学文学部 .

川大学）, 司会者 : 宮﨑美智子 , 話題提供者 : 宮﨑美智子 , 浅井教大学）,

15. 河野哲也 , ワークショップ企画：ワークショップ「初等中等教

智久（千葉大学）, 柳生一自（北海道大学）, 高橋英之 , Pitti

育における対話による科学教育の可能性」, オーガナイザー :Alexandre（東京大学）, 指定討論者 :河野哲也（立教大学）,

研究所）, 河野哲也（立教大学）, 第７5 回日本心理学会大会 ,提題者： 吉岡有文（立教大学・元中

今水寛（ATR 認知機構

学校、高等学校教諭）, 横山草介（青山学院大学大学院社会情

ワークショップ , 2011 年 9 月 16 日 , 於： 日本大学文理学部 .

報学研究科・小学校教諭）, 間々田和彦（筑波大学特別支援教

25. 河野哲也 , ワークショップ提題：「葛藤の言語発達論へ」, ワー

育研究センター・筑波大学附属視覚特別支援学校教諭・王立

クショップ『言葉は環境とともにある―言語への生態学的ア

プノンペン大学客員教授）, 福田恵（横浜国立大学教育人間科

プローチの展開』 企画者 : 三嶋博之 ( 早稲田大学 ), 森直久 ( 札

学部・理工学部非常勤講師・元高等学校教諭）, 2012 年応用幌学院大学 ),

哲学会臨時大会 , 2012 年 4 月 22 日 , 於：千葉大学文学部 .

久 , 話題提供者 :, 河野哲也 , 本多啓（神戸市外国語大学）, 染

16. 河野哲也 , 講演と対談 :「正しく食べること： 哲学者と食事」,

谷昌義（高千穂大学）, 指定討論者 : 仲本 康一郎（山梨大学）,

文化看護学会第 4 回学術集会メインテーマ『生きること・食第７5 回日本心理学会大会 , ワークショップ , 2011 年 9 月 15
日 , 於：

べること』, 対談者 : 豊川裕之氏（前東邦大学医学部公衆衛生学講座・教授）, 2012 年 3 月 20 日 10：10 ～ 12：00, 於：

日本大学文理学部 .

26. 河野哲也 , 講演会：「まちは幸福をアフォードするか？」『まちづくりの哲学：場所・幸福・関係性

千葉大学看護学部 .（急病にて欠席、発表原稿を代読）
17. 河野哲也 , フォーラム提題：「自力と他力のあいだ： 生態心理第 2 回』, 代官山ステ

キなまちづくり協議会主催 , 2011/9/13, 於： ヒルサイドバンケット（東京都渋谷区猿楽町 30-2）.

学の立場から」「第 107 回公共哲学京都フォーラム」テーマ「自力と他力のあわい」, 2011 年 12 月 5 日（月）, 於： リーガロ

河野哲也 ( 立教大学 ), 司会者 : 三嶋博之 , 森直27. 河野哲也 , 講演会：「身体性と社会関係をめぐって：

特別支援教育のための身体論」, 新宿けやき園平成 23 年度第１回学イヤルホテル大阪ＮＣＢ .
18. 河野哲也 , シンポジウム話題提供 :「心理学のテーマとしての習会サロン , 2011 年 4 月 10 日 , 13:00-15:30, 特別養護老人
ホーム / 障害者支援施設「新宿けやき園」.

身体」, 委員会企画シンポジウム 1『実践としての身体』, 企画 :『質的心理学フォーラム』編集委員会 , 司会： 五十嵐靖博（山28. 河野哲也 , シンポジウム提題 :「「表象」概念の解釈と生態学的河野哲也（立教大学）, 重村明

記号論」第 22 回日本発達心理学会大会 , 自主シンポジウム『心子（日本医科大学）, 上淵寿（東京学芸大学）, 指定討論 : サトの発生』, 企画・話題提供者：月本洋 ( 東京電機大学 ), 司会：

ウタツヤ（立命館大学）, 砂上史子（千葉大学）, 日本質的心杉村伸一郎 ( 広島大学 ), 話題提供者：加藤義信 ( 愛知県立大学 ),の美術短期大学）, 話題提供 :57

話題提供者：河野哲也 ( 立教大学 ), 指定討論者：麻生武 ( 奈良ン「発達／進化への生態心理学的アプローチ」, FAN2010（第女子大学 ), 2011 年 3 月 25 日 , 10:00-12:00, 於：東京学芸大

20 回インテリジェント・システム・シンポジウム）, 2010 年
9 月 26 日 , 於：首都大学東京（南大沢キャンパス）.

学小金井キャンパス .（東日本大震災のために参集はせず）
29. 河野哲也 ,「こころと脳の哲学：脳を調べてこころの状態が読39. 河野哲也 , ワークショップ指定討論：「身体の哲学の観点から」,めるか」第３２回日本学際研究会議：科学の多面的視点 , 主

ワークショップ『Embodied Psychology に向けて』, 企画・司

催 : 日本学際会議（日本学術会議協力学術研究団体）講演会 ,会 : 菅村玄二 ( 関西大学 ), 髙瀬弘樹 ( 信州大学 ), 話題提供者 :2011 年 3 月 5 日（土）,春木豊（早稲田大学）,指定討論者 : 大河内浩人 ( 大阪教育大学 ),14：00 ～ 16：00, 於：星陵会館

平石界（京都大学）, 河野哲也（立教大学）, 第 74 回日本心理４Ｆ会議室．
30. 河野哲也 , 講演会：「心と脳は同じ？：哲学的心身論の視点」,

学会大会 , 2010 年 9 月 22 日 , 於： 大阪大学豊中キャンパス .

第 19 回いのちの科学フォーラム・市民公開講―菅原努先生

40. 河野哲也 , ワークショップ企画・司会： ワークショップ『脳は追悼フォーラム―「ガイア・メディスン：からだ・こころ・記憶現象にどのようにかかわっているのだろうか：生態学的記

自然とのつながりを目指す医療」, 主催：科学進歩日本委員会

憶論と記憶の脳科学』 企画者 : 森直久 ( 札幌学院大学 ), 三嶋博（JCSD）,（公財）体質研究会，（財）慢性疾患・リハビリテイショ

之 ( 早稲田大学 ), 河野哲也 ( 立教大学 ), 司会者 : 三嶋博之 , 河ン研究振興財団 , 2011 年 2 月 11 日 , 於：京都大学医学部構野哲也 , 話題提供者 : 森直久 , 北野安寿子 ( 法政大学 ), 指定討論内芝蘭会館 .

者 : 梅田聡 ( 慶応義塾大学 ), 第７４回日本心理学会大会 , ワー

31. 河野哲也 , 研究会講演：「多言語社会のアイデンティティに関クショップ , 2010 年 9 月 20 日 , 於： 大阪大学豊中キャンパス .

する哲学的考察 ― チャールズ・テイラーの多文化主義」, シ

41. 河野哲也 , 個人発表 :「ウィルダネスとホームレスネス：荒野・リーズ公開研究会「言語教育とアイデンティティ形成―こと

大海原と家のないこと」, 2010 年度ハイデガーフォーラム ,ばの学びの連携と再編」第 5 回 , 科学研究補助金による共同

2010 年 9 月 19 日 , 於： 早稲田大学本部キャンパス 3 号館 .

研究「アイデンティティ形成にかかわる言語教育とその教師

42. 河野哲也 , シンポジウム提題：「シモンドンの知覚論」, シンポ養成・研修プログラムのための実践的研究」（基盤研究（C）

ジウム『シモンドン哲学の諸相――

個体化・技術・知覚』,研究代表者：細川英雄）主催 , 2011

司会：金森修（東京大学）, 米虫正巳（関西学院）, 河野哲也（立年 2 月 4 日（金）17：00 ～ 19：00, 於：早稲田大学大学院

教大学）, 中村大介（パリ第 10 大学）, 日仏哲学会 , 2010 年

課題番号：22520540

9 月 11 日 , 於：

日本語教育研究科、早稲田キャンパス 22 号館 .

東京大学法文二号館（本郷）.

32. 河野哲也 , 個人発表 「感情と倫理」:, 第７回モラル・サイコロジー

43. 河野哲也 , シンポジウム講演 「アフォーダンスと環境」:, 司会 :

研究集会 , 2010 年 12 月 19 日（日）
, 於：立教大学池袋キャンパス .

野田研一（立教大学）, 講演者 : 河野哲也（立教大学）, 豊里

33. 河野哲也 , 個人発表：「心は脳のなかだけにあるのではない：

真弓（札幌大学）, 中川僚子（聖心女子大学）, 山田悠介（立

脳科学と心理主義の危険」, 生理研・総研大シンポジウム『神教大学／院）, ASLE-Japan 文学環境学全国大会 , 2010 年 8 月

経科学神話を越えて』, 提題者 : 池内了 , 定藤規弘 , 藤田一郎 ,28 日 , 於：

まつだいふるさと会館（新潟県十日町）.

米本昌平 , 2010 年 12 月 18 日（土）, 於：生理学研究所（岡崎）.

44. 河野哲也 , 個人発表：「疑似科学を作るまじめな脳科学」, 科学

34. 河野哲也 , シンポジウム提題 :「身体知について」立教 SFR ミ

史サマースクール 2010『大学変革期における「科学の教養」：

ニシンポジウム『幻想の身体：

自分の身体は本当に自分の「科学の○○」科目をどう教えるか』, 2010 年 8 月 6 日（金）ものか？－ - ラバーハンド・イリュージョン、幻肢痛、解離

11：15 ～ 12：15, 於：症をつなぐ− - 』, 企画・司会：長田佳久（立教大学現代心理１・２会議室 .

立教大学池袋キャンパス 12 号館第学部）, 鍋田恭孝（立教大学現代心理学部）, パネリスト： 本

45. 河野哲也 , テーマレクチャー提題：「自閉症の知覚から分かる

間元康（国立精神・神経医療研究センター）「触知覚から見たこと： 障害とは何か＝何が障害であることを命じるのか」,

身体」, 小山慎一（千葉大学大学院工学研究科）「神経疾患か

テーマレクチャー『知覚の哲学』, 提題者 : 河野哲也 , 篠原成ら見た身体」, 栗山健一 （国立精神・神経医療研究センター）

彦 , 村田純一 , 2010 年度哲学若手研究者フォーラム , 2010 年「記憶から見た身体」, 2010 年 12 月 5 日（日）, 於 : 立教大

7 月 17 日 , 15:00-18:00, 於：

学池袋キャンパス .

総合センター .

国立オリンピック記念青少年

35. 河野哲也 , 講演：「自然と野生―生態学的哲学の視点から」立

46. 河野哲也 , 公開セミナー : 森健著「脳にいい本だけを読みなさ

教大学異文化コミュニケーション研究科主催公開講演会『環い！」刊行記念トークショー , 出演：林成之 , 香山リカ , 河野境と文学のあいだ 8：交感論』, 企画・司会：野田研一（立教哲也 , 森健 , 第 69 回紀伊國屋サザンセミナー , 2010 年 6 月

大学）, 発表 : 北條勝貴（上智大学）, 2010 年 10 月 23 日（土）,29 日 ( 火 ), 19:00 ～ 21:00, 於：

紀伊國屋南新宿店 .

47. 河野哲也 , ワークショップ提題：「哲学の何を、なぜ、どのよ

於 : 立教大学池袋キャンパス .
36. 河野哲也 , ラウンドテーブル提題 :「教育における力の概念のうに学ぶのか： 初等・中等教育における哲学教育の提言」,

生態学的理解」, ラウンドテーブル『心の哲学と「力」の概ワークショップ『高等学校の「哲学・倫理」教育で何をどの念』, 企画者・司会：今井康雄 ( 東京大学 ) , 発表者：河野哲

ように教えるか―大学での哲学教育・教養教育と高校教育と也 ( 立教大学 ), 松丸啓子 ( 高千穂大学 ), 指定討論者：小玉重の連携に向けて』, 提題者：木坂貴行 , 河野哲也 , 塩川千夏 , 司夫 ( 東京大学 ), 針生悦子 ( 東京大学 ), 教育哲学会第 53 回大会 ,会 : 直江清隆 , 日本哲学会第６９回大会 , 2010 年 5 月 15 日 ,10:00-12:00, 於：大分大学 .

2010 年 10 月 17 日 , 於：中央大学多摩キャンパス .
37. 河野哲也 , 共同発表：「医療事故削減教育プログラムの作成とその効果：

所属組織の倫理性の認知が医療事故被害者への態度に及ぼす効果」共同発表者： 河野 哲也（立教大学）,

48. 河野哲也 , トーク・セッション：「脳科学は我々を幸せにするか？」, 2010 年 2 月 21 日（日）, 16：00 ～ 18：00, 於：紀伊國屋書店新宿本店 9 階特設会場 .

山内 桂子（東京海上日動メディカルサービス株式会社）, 中

49. 河野哲也 , 講演会 :「〈拡張した心〉概念の教育への応用」, 報

原るり子（東邦大学）, 蘭千壽（千葉大学）, 遠山孝司（新告者：安藤寿康 ( 慶応義塾大学 ), 河野哲也 ( 立教大学 ),「教育潟医療福祉大学）, 松野良一（中央大学）, 高橋知己（滝沢における「力」の概念に関する学際的研究」会 , 2010 年 2 月

村立篠木小学校）, 日本経営倫理学会第 18 回研究発表大会 ,13 日 ( 土 ),2010/10/16, 於：上智大学 .

棟

38. 河野哲也 , 個人発表： 「生態学的記号論の試み」,企画セクショ

58

13：30 ～ 18：30, 於 : 東京大学赤門総合研究

200 番教室 .

50. 河野哲也 , 講演会 :「脳科学の倫理と教育への応用」,「応用倫理研究会」北海道大学大学院文学研究科・応用倫理研究教育

61. 河野哲也 , ワークショップ提題：“An Ontology for Perception”,

センター , 及び科研基盤（B）H21 ～ 24「専門職倫理の統合

Philosophy of Perception: Being in the World, 東京大学グロー的把握と再構築」（代表：新田孝彦・北海道大学大学院文学研

バル COE「共生のための国際哲学教育研究センター」（UTCP）

究科教授）, 2010 年 2 月 5 日 於：北海道大学人文・社会科学

主催ワークショップ , 2009 年 3 月 7 日 於： 東京大学駒場キャンパス 18 号館 4 階 コラボレーションルーム 3.

総合教育研究棟（W 棟）3 階 W308 室．
51. 河野哲也 , ワークショップ提題：「ノーマライゼーションの理62. 河野哲也 , フォーラム提題：「哲学から脳科学への問いかけ」「第念と特別支援教育における教師の役割」, ワークショップ「発88 回公共哲学京都フォーラム」テーマ「脳といのち（生命）達障害者支援における専門職の役割と倫理」, 主催：北海道大とこころ（心）とわたくし（私）」, 2009 年 2 月 13 日（金）,於：

学大学院文学研究科・応用倫理研究教育センター科学研究費

リーガロイヤルホテル京都 .

補助金基盤（B）H21 ～ 24「専門職倫理の統合的把握と再構築」

63. 河野哲也 , シンポジウム提題：「環境・文学・変身 : ギブソン

（代表：新田孝彦・北海道大学大学院文学研究科教授）, 2010

心理学とロートレアモン伯爵」, シンポジウム「〈環境〉のな

年 2 月 4 日 於：北海道大学人文・社会科学総合教育研究棟（W

かの表象と心」, 提題者：「環境と言葉： 日米比較環境文学研棟）4 階Ｗ 409 室．

究の立場から」結城正美 ( 金沢大学 ),「風景と所有権と文学」

52. 河野哲也 , ワークショップ・オーガナイザー及び司会：ワーク

藤森清 ( 金城大学 ),「認知環境とアフォーダンス」西田谷洋

ショップ「プラグマティズムから生態心理学へ： 意識と環境（愛知教育大学）, 司会： 高橋龍夫・井上優 , 日本近代文学会の実在論」, 提題者： 伊藤邦武（京都大学）、三嶋博之（早稲2008 年度春季大会 , 2008 年 5 月 25 日 , 於： 東洋大学井上田大学）、齋藤暢人（早稲田大学）, オーガナイザー・司会：

円了ホール .

河野哲也 , 日本科学哲学会第 42 回大会 , 2009 年 11 月 22 日（日） 於：

高千穂大学．

＜ポスター発表＞

53. 河野哲也 , 個人発表：「道徳実在論と倫理的個別主義」2009 年

1. Kono, Tetsuya, and Kitano, Yasuko (Hosei Universtiy). “Re-

三田哲学会 哲学・倫理学部門例会 , 2009 年 10 月 31 日（土）,thinking Consciousness and Communication” ASSC 15, The

17:00-18:00, 於：慶應義塾大学三田キャンパス .

15th annual meeting of the ASSC, The University of Kyoto,54. 河野哲也 , 個人発表：「脳科学と教育：その可能性と問題点のKyoto, Japan, Saturday, June 11, 2011.

心の哲学からの検討」教育哲学会第 52 回大会 , 2009 年 10 月
17 日 , 於：

名古屋大学．

55. 河野哲也 , 講演会 「善悪と法」:, 第 33 回「現代と親鸞の研究会」,

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など•

ラジオ・インタヴュー : TBS ラジオ「Science
エンス

2009 年 10 月 9 日 , 於： メトロポリタンプラザ第三会議室．
56. 河野哲也 , 個人発表：「感情についての現代哲学の理論」平成

Xitalk （サイサイトーク）」, パーソナリティ：日垣隆（ジャーナリスト）, 有村美香（ＴＢＳアナウンサー）, 2010 年 2 月 14 日 ,9:00-9:30.

21 年度生理学研究所研究会 テーマ「感覚刺激・薬物による快・
不快情動生成機構とその破綻」, 2009（平成 21）年 10 月 2
日（金）11：20 ～ 12：00, 於：

自然科学研究機構 生理学研究所（愛知県岡崎市）.

外部資金獲得状況（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）•

平成 23-25 年度 科学研究費補助金基盤研究（B）「初等・中等

57. 河野哲也 , ワークショップ企画： ワークショップ「進化と発教育における哲学教育推進のための理論的・実践的研究（課達についての生態学的アプローチと発達システム論：Thelen，

題番号：23320006）」（研究代表者：上智大学 寺田俊郎）の研究分担者

Gottlieb，Ghiselin からの展開」提題者：丸山慎（国立情報学研究所）, 青山慶（東京大学）, 佐古仁志（大阪大学）, 企画者：•

究代表者：東京大学 石原孝二）の研究分担者

嶋博之 , 日本心理学会第７３回大会 , 2009 年 8 月 28 日（金）15：00 ～ 17：00, 於：

立命館大学（衣笠キャンパス）．

•

58. 河野哲也 , フォーラム提題：「脳と脳のあいだのコミュニケー

題番号 24242001）」の研究代表者•

59. 河野哲也 , ワークショップ指定討論 :「提題への指定討論、哲大学 望月太郎）の連携研究者•

平成 25-27 年度

科学研究費助成事業（学術研究助成基金助成金）挑戦的萌芽研究「「哲学実践」という分野の確立に向けコーディネータ・司会：渡辺恒夫（東邦大学）、話題提供：藤て（課題番号 25580006）」の研究代表者

崎亜由子（大阪経済法科大学）、麻生武（奈良女子大）, 指定
討論者：「心理学より」丸山慎（国立情報学研究所）、「哲学より」

平成 24-26 年度 科学研究費補助金基盤研究（C）「平和構築のための哲学実践（課題番号 24520015）」（研究代表者：大阪

於：リーガロイヤルホテル京都 .
学より」, ワークショップ「遊びの中で生まれるロボットの心」,

平成 24 -28 年度 科学研究費補助金基盤研究（A）「知のエコロジカル・ターン -- 人間的環境回復のための生態学的現象学（課ション」「第 90 回公共哲学京都フォーラム」テーマ「脳と人間（自己と他者）と社会（世界）」, 2009 年 6 月 23 日（月）,平成 24-26 年度 科学研究費補助金基盤研究（B）「精神医学の科学哲学－精神疾患概念の再検討（課題番号 24300293）」（研

三嶋博之（早稲田大学）, 河野哲也（立教大学）, 司会者： 三•

平成 25-27 年度

科学研究費補助金基盤研究（B）「「新しい」河野哲也（立教大学文学部教育学科）, 2009 年度科学基礎論

専門職の職業倫理：理論と実践の架橋を目指す領域横断型研学会総会と講演会 , 2009/6/14, 於 : 大阪市立大学 .

究（課題番号）」（研究代表者：眞嶋俊造）の研究分担者

60. 河野哲也 , 自主シンポジウム指定討論 :「石田・三嶋提題への指定討論：自閉症スペクトラムの障害本質とその教育法に関する生態学的立場からの解釈」, 自主シンポジウム「認知科学への生態学的アプローチから発達障害自閉症の知覚情報処理
認知システムを問い直す――環境との相補性欠如 増え続ける
触れないこどもたち――」, 企画話題提供者： 石田暁（早稲田大学人間科学部）, 司会指定討論者： 三嶋博之（早稲田大学人
間科学部人間情報科学科）, 指定討論者： 河野哲也（立教大学
文学部教育学科）, 第 20 回日本発達心理学会 , 2009 年 3 月
23 日 , 於 : 日本女子大学 , 百 206 教室 .

59

【事業推進担当者】

佐々木 哲彦所属

Tetsuhiko Sasaki

玉川大学脳科学研究所・脳情報研究科 ( 脳情報専攻 )・農学研究科( 資源生物学専攻 )・教授

研究テーマ：ミツバチの社会行動の分子生物学的研究
キーワード：ミツバチ、ドーパミン、遺伝子発現、エピジェネティックス

グローバル COE 期間中の研究活動が関与していることが明らにされつつある。一方、無脊ミツバチは一匹の女王バチを中心に、無数の働きバチ

椎動物の DNA メチル化の生物学的意義については、ほが様々な社会的行動をとることにより高度に調和のとれ

とんど知られていない。我々はミツバチのゲノムが昆虫た社会を形成している。哺乳類と昆虫は数億年前に分岐としては例外的にメチル化の修飾を受けることに注目したと推定されているが、分子レベルでの脳の基本的なし、まず、貯蔵タンパク質の１つである Hex110 をコー仕組みには共通している部分も多い。私のグループはミドする遺伝子のメチル化パターンを解析し、メチル化さツバチの社会行動に関わる脳の機能を分子レベルで明られる CG サイトは遺伝子の内部、特にエクソンに存在す

かにすることを目指し、①脳における遺伝子発現、②ミることを示した（Ikeda et al., 2011）。この成果は，ミツバチへの遺伝子導入法の開発、③ゲノムのメチル化のツバチの特定の遺伝子に着目してメチル化を詳細に解析

解析に取り組くみ、以下の成果を得た。

した最初の例である。次いで、ミツバチにおける DNA①脳における遺伝子発現解析

メチル化をゲノムワイドに解析するため、次世代シーク学習能力に違いのある二つの実験区の働きバチを用いエンスを応用した実験に着手した。ミツバチのゲノムサて、マイクロアレイ法による脳内遺伝子発現の比較を行

イズは約 260 Mbp で約 900 万の CG サイトを含む。こい、学習能力の発達に関与する候補遺伝子として、slit

れまでの解析から、これらの CG サイトのうち、メチル

homolog 1, Major Royal Jelly Protein 1 遺伝子（mrjp1）,

化修飾を受けるのは約 10 万サイトであることを明かに

Major Royal Jelly Protein 7 遺伝子 (mrjp7) などを同定した。

した (Hojo et al. 2009)。次いで、逆転写定量 PCR 法により、これらの遺伝子発現がミツバチの学習能力の発達

グローバル COE 終了後の研究予定のパターンとよく一致することを示した（Kagami et al.

昆虫の DNA メチル化は、代表的なモデル生物である

2010; Hojo et al. 2010)。また、ドーパミントランスポー

ショウジョウバエのゲノムがメチル化されないため、こターの発現解析から、ミツバチでも哺乳類と同様にドー

れまでほとんど研究されておらず、ミツバチはエピジェ

パミンニューロンの活性が個体レベルでの行動活性に大ネティックスの新しい研究対象として注目される。次世

きく影響することを示した（Nomura et al., 2009）。

代シークエンス技術を応用したゲノムワイドなメチル化②ミツバチへの遺伝子導入法の開発の解析をさらに発展させ、ミツバチの記憶形成のエピ

2006 年にミツバチのゲノムが解読されて以降、ミツバチの分子生物学的な研究は加速的に発展しつつある

ジェネティック調節機構を明らかにしたい。

が、遺伝子機能解析の有効な手法である遺伝子導入技術

学位論文指導状況

は十分には開発されていない。そこで、多くの昆虫細胞＜修士＞

への遺伝子導入ベクターとして利用されているバキュロ

副査

ウイルスベクターをミツバチへの遺伝子導入に応用できL.）の学習能力に関する分子生物学的研究

るかを検討し、脂肪体などの幾つかの組織に利用できる

主査

ことを示した（Ikeda et al. 2011）。

おける DNA メチル化の解析③ミツバチのエピジェネティックス
近年，哺乳類では記憶形成に DNA のメチル化やヒストンの修飾などのエピジェネティックな遺伝子転写調節
60

加々美貴弘
石井進之輔

セイヨウミツバチ（Apis mellifera
2008 年度

セイヨウミツバチ Apis mellifera に2011 年度

研究活動業績
Cerebellar Long-term Depression. Biophysical Society 53rd

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Furukawa S., Tanaka K., Ikeda T., Fukatsu T. and Sasaki T

Annual Meeting of USA (Feb. 28 – Mar. 4, Boston Convention(2012, Nov.) Quantitative analysis of the lytic cycle of WO
phages infecting Wolbachia.Applied Entomol. Zool. 47, 449-

and Exhibition Center, Boston）
4. Kohjiro Tanaka1, Seiichi Furukawa2, Tetsuhiko Sasaki2, andTakema Fukatsu 1 (2008) Complete bacteriophage WO se-456
2. Ikeda T., Furukawa S., Nakamura J., Sasaki M. and Sasaki T.

quences revealed putative functional elements required for in-(2011, Aug) CpG methylation in the hexamerin 110 gene integration into Wolbachia genome.5th International Wolbachia

the European honeybee Apis mellifera L. J. Insect Science 11,
Article 74

conference, June 9-14, Crete, Greece＜国内会議＞

3. Ikeda T., Nakamura J., Furukawa S., Chantawannakul P., Sasaki

1. 坂本洋典、鈴木美穂、佐々木哲彦（2013）「セイヨウミツバチ

M. and Sasaki T. (2011 Aug) Transduction of baculovirusのカースト間におけるゲノムメチル化の比較」日本応用動物

vectors to queen honeybees, Apis mellifera L. Apidologie 42,

昆虫学会第 57 回大会 (3 月 27 日～ 29 日 ( 発表 29 日 )，日本

461–471.

大学，藤沢市 )4. Kagami T., Furukawa S., Ikeda T., Hojo M., Nakamura J., Sasaki
M and Sasaki T. (20112. 石井進之輔、佐々木哲彦、鈴木美穂（2012）「セイヨウミツ

Feb.) Expression of slit homolog

バチのカースト決定期における DNA メチル化の解析」日本応

1 and major royal jelly protein 7 genes in the brain of the

用動物昆虫学会第 56 回大会 (3 月 27 日～ 29 日 ( 発表 28 日 )、European honeybee, Apis mellifera L. Tamagawa University

近畿大学、奈良市 )3. 古川誠一、田中康次郎、深津武馬、佐々木哲彦（2011）ボルResearch Review 16, 11-18.
5. Hojo M., Kagami T., Nomura S., Kubo Y., Nakamura J., Sasaki M.

バキアWOファージの溶菌活性の動態計測」日本応用動物昆虫

and Sasaki T. (2010 Fub) Influence of social stimuli deprivation on gene expression in brain of the honeybee, Apis mellif-

学会第55回大会(3月27~29日、九州大学、福岡市)
4. 石 井 進 之 輔 、 及 川 洋 平 、 川 上 知 泰 、 池 田 隆 、 佐 々 木 哲 彦

era L. Tamagawa University Research Review 15, 31-38(2011)セイヨウミツバチApis mellifera におけるDNAメチル化

6. Hojo M., Kagami T., Sasaki T., Nakamura J. and Sasaki M. (2010の解析．日本応用動物昆虫学会第55回大会（3月27～29日、Jan) Reduced expression of major royal jelly protein 1 genein the mushroom bodies of worker honeybees with reduced

九州大学、福岡市）
5. 池田隆、古川誠一、中村純、佐々木哲彦(2010) セイヨウミツ

learning ability. Apidology, 41, 194-202.

バチHex110遺伝子のメチル化の解析。日本応用動物昆虫学会

7. Hasegawa M., Asanuma S., Fujiyuki T., Kiya T., Sasaki T.,

第54回大会（3月26～28日、千葉大学、千葉市）

Endo D., Morioka M. and Kubo T. (2009 Oct)Differential gene

6. 古川誠一、池田隆, 佐々木正己, 佐々木哲彦（2010）セイヨウ

expression in the mandibular glands of queen and worker

ミツバチのAMPA受容体サブユニット遺伝子の単離．日本応用

honeybees, Apis mellifera L., Implication for caste-selective

動物昆虫学会第54回大会（3月26～28日、千葉大学、千葉市）

aldehyde and fatty acid metabolism. Insect Biochemistry and7. 田中康次郎、古川誠一、二河成男、佐々木哲彦、深津武馬（2009）

Molecular Biology 39, 661-667

ボルバキアに感染するバクテリオファージのゲノム解析。日8. Tanaka K., Furukawa S., Nikoh N., Sasaki T. and Fukatsu T.

本応用動物昆虫学会第 53 回大会（3 月 28 日～ 30 日、北海(2009 Sep) Complete WO phage sequence revealed putative
functional elements required for integration into Wolbachia

道大学、札幌）8. 古川誠一、田中康次郎、加藤秀之、深津武馬、佐々木哲彦（2009）

genome. Appl. Environmental. Microbiology. 75 5676-86.

ボルバキア WO ファージ粒子の解析．日本応用動物昆虫学会

9. Nomura S., Takahashi J., Sasaki T, Yoshida T. and Sasaki M.

第 53 回大会（3 月 28 日～ 30 日、北海道大学、札幌）（2009 Aug）Expression of the dopamine transporter in the

9. 加々美貴弘、北條優、佐々木哲彦、佐々木正己（2009）セイ

brain of the honeybee, Apis mellifera L. (Hymenoptera:Apidae).

ヨウミツバチ (Apis mellifera L.）の学習能力に関与する遺伝

Appl. Entomol. Zool. 44, 403-411

子の探索．日本応用動物昆虫学会第 53 回大会（3 月 28 日～

10. Furukawa S., Tanaka K., Fukatsu T. and Sasaki T. (2008

Nov)

In vitro infection of Wolbachia in insect cell lines. Appl. Entomol. Zool. 43(4), 519-525.

30 日，北海道大学，札幌）＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（国内）＞

1. 佐々木哲彦（2009）昆虫細胞内における微生物共生系

早稲

田大学総合研究機構ケミカルバイオリジー研究所シンポジウ
ム「動的平衡としての微生物共生系と天然物化学」（12 月 25

学会等発表
＜国際会議＞

日、早稲田大学、東京）

1. Sakamoto H., Suzuki M. and Sasaki T. (2012) DNA methylation

2. 佐々木哲彦（2009）昆虫の生殖を操作する細胞内共生細菌．

during the caste determination in the European honeybees,

日本農芸化学関東支部 2009 年度大会（10 月 31 日、玉川大学、

Apis mellifera. The 24th International Congress of Entomology (Aug. 19-25, Daegu, Korea)

町田）
3. Sasaki Tetsuhiko and Sasaki Masami (2008) How does the

2. Miyamoto A., Nakazato Y, Kawaguchi A., Toyoshima C., Sasaki

learning capability develop in social system of the honeybee?

T. and Kojima H. (2009) Analysis of synaptic transmission me-

Tamagawa Caltech Joint workshop“Neural Mechanisms of Social

diated by AMPAR channel with TARP( γ７). 36th International

Mind”. Tamagawa University, Machida,Tokyo,Japan Dec. 6 － 8.

Congress of Physiological Sciences (Jul. 27 – Aug. 1, Kyoto
Intertational Conference Center, Kyoto).
3. Nakazato Y., Toujoh S., Miyamoto A., Sasaki T. and Kojima H.

外部資金獲得状況•

2006（4 月 )~2009（3 月）「Modifying Mosquito Population
Age Structure to Eliminate Dengue Transmission」FNIH ( 米国 )(2009) A physiological and Molecular Biological Study of Rat

61

Grand Challenges in Global Health（代表者・Scott O’Neill）分
担金（2006- $85,375; 2007-$87,670; 2008-$90,058）•

平成 23 年 4 月～平成 26 年 3 月「昆虫類における多型発現のエピジェネティクス」科研費基盤研究Ｃ一般／代表者佐々木哲彦／計 5,330 千円（直接 4,100 千円，間接 1230 千円）／
23 年度：直接 1,900 千円

・間接 570 千円／ 24 年度直接

1,500 千円・間接 450 千円／ 25 年度：直節 700 千円・間接
210 千円共同研究実施状況•

2011( ４月 )~ 現在

自然科学研究機構基礎生物学研究所個別

共同研究「アブラムシ多型発現のエピジェネティックな調節機構の解析」共同研究者：基礎生物学研究所・准教授・重信秀治／基礎生物学研究所・研究員・鈴木美穂•

2012（8 月）～現在「任意生物種ゲノムを用いた新規遺伝子
機能評価系の確立」共同研究者：京都大学 iPS 細胞研究所・特定研究員・池田隆／基礎生物学研究所・准教授・重信秀治／基礎生物学研究所・助教・内山郁夫

62

【事業推進担当者】

星 英司
所属

Eiji Hoshi

玉川大学脳情報研究科・非常勤講師、東京都医学総合研究所・副参事研究員（平成 23 年 4 月 1 日付）

研究テーマ：認知と運動の統合過程を支える神経メカニズムの統合的研究
キーワード：前頭前野、運動前野、一次運動野、到達運動、ニューロン、小脳、大脳基底核

グローバル COE 期間中の研究活動

コミュニケーションの神経基盤を解明するために一連の研究を行った。認知と動作の橋渡しをする重要な要素
として「動作概念」があるのではないかという作業仮説を設定した。コミュニケーションの場で伝えられる情報
は、概念レベルの動作情報であることが多いので、動作概念はコミュニケーションでも重要な要素の一つとみなされると考えた。動作概念の要素が詳細に検討できる行
動課題を設定し、ニホンザルにこれを学習させた。視覚認知−動作概念−動作の準備実行という一連の情報変換
過程を細胞活動レベルで解析することにより、幾つかの知見を得ることができた。
まず、前頭葉の高次運動野では、視覚認知情報は殆ど反映されていない一方で、動作概念や動作の準備・実行の過程が大変強く反映されていることが明らかとなった。加えて、動作概念や動作自体を反映する細胞活動は数 100ms という短潜時で始まること、細胞活動全体で動作概念から動作自体への情報変換過程が反映されていること、更に、単一細胞レベルでもこの過程が反映されていることが明らかとなった。以上の結果は、視覚認知
情報に基づいて生成された動作概念情報を高次運動野が受け取り、これを実際の動作に変換していることを示唆している。一方で、一次運動野から細胞活動を記録した
ところ、動作概念の表現が非常に弱いこと、動作概念を動作へ変換する過程が殆ど反映されていないこと、その一方で、実際の動作遂行時には動作の表現が非常に強いことが明らかとなった。こうした高次運動野と一次運動
野の間における機能的相違は、認知から動作に至る一連の情報過程において、これらの２つの領野が異なったレベルにあることを示唆している。
続いて、前頭前野から細胞活動を記録したところ、高次運動野に見出された過程に加えて、前頭前野は視覚情報にもとづいて動作概念を決定する過程に関与すること、さらに、前頭前野は動作の準備・実行中にも動作概基底核から細胞活動を記録したところ、動作概念の決定は高次運動野と前頭前野とほぼ同時であるのに対して、動作自体の決定はこれらの皮質領野に遅れることが明らかとなった。
こうした一連の結果は、前頭前野、高次運動野、大脳基底核をつなぐネットワークが、動作概念の脳内表現において重要な役割を果たすこと、さらに、動作概念のモ
ニタリングにおいては前頭前野が中心的な役割を果たす
ことを明らかとし、このネットワークのコミュニケー
ションにおける役割に関して新たな実験的証拠を示すことに成功した。

グローバル COE 終了後の研究予定
今後も、前頭葉と大脳基底核をつなぐネットワークの機能的役割について理解を深めるために、生理学的手法に加えて様々な先端的手法を組み合わせて研究活動を展開していく予定である。

学位論文指導状況＜博士＞【平成 20 年度】副査、中山義久、「条件付き視覚運動変換における運動前野背側部と一次運動野の機能的差異」【平成 21 年度】副査、山形朋子、「動作制御に向けた視覚情報処理における運動前野の機能的役割」【平成 22 年度】主査、橋本雅史、「小脳と運動前野をつなぐ神経ネットワーク」【平成 23 年度】副査、佐賀洋介、「マカクザルにおける大脳基底核から背側運動前野 (F2) への多シナプス性入力」＜修士＞【平成 20 年度】副査、佐賀洋介、「霊長類における前頭前野背外側（Area 46d）と背側運動前野吻側部（PMdr）に投射する前頭皮質領域」

念を強く表現することが明らかとなった。最後に、大脳63

研究活動業績
論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Arimura, N., Nakayama, Y., Yamagata, T., Tanji, J., Hoshi, E. (inpress)

Involvement of the globus pallidus in behavioral goal

書籍（著書）

1. Tanji, J, Hoshi, E (2009) Premotor Areas: Medial. Encyclopedia of Neuroscience. page 925-933. Elsevier.
2. 星 英司 (2008) 思考とアクションを支える神経細胞活動『脳・determination and action specification. J. Neurosci.
2. 星 英司、中山義久、山形朋子（in press） 概念に基づく動作の基礎生理学 Clinical Neuroscience

生命・心―脳科学と哲学の出会い―』( 坂上
史

雅道、中山

剛

編 ) page 28-41 玉川大学出版部 .

3. Hirata, Y., Miyachi, S., Inoue, K.I., Ninomiya, T., Takahara, D.,
Hoshi, E., Takada, M. (in press) Dorsal area 46 is a major target of disynaptic projections from the medial temporal lobe.

学会等発表＜国際会議＞

1. Y. SAGA, M. HASHIMOTO, L. TREMBLAY, J. TANJI, E. HOSHI

Cereb. Cortex
4. 星 英司（2013）脳のシステムと高次脳機能障害 理学療法
ジャーナル 47: 7-12

(2012) Action-related neuronal activity in the globus pallidus
of macaques reflects multiple aspects of goal-directed behav-

5. 星 英 司、 橋 本 雅 史（2013）小 脳 Clinical Neuroscience 13:80-82ior. Soc. Neurosci. Abstr. 380.10. Neuroscience 2012, New
Orleans, LA, Oct 13-17, 2012

6. Yamagata, T., Nakayama, Y., Tanji, J., Hoshi, E. (2012) Distinct

2. M. HASHIMOTO, Y. SAGA, L. TREMBLAY, J. TANJI, E. HOSHI

information representation and processing for goal-directed(2012) Involvement of the lateral prefrontal cortex (LPFC)

behavior in the dorsolateral and ventrolateral prefrontal cor-

and the dorsal premotor cortex (PMd) of macaques in action

tex and the dorsal premotor cortex. J. Neurosci. 32:12934-

selection based on self-determined abstract behavioral goals.

12949

Soc. Neurosci. Abstr. 187.21. Neuroscience 2012, New Orle-

7. Takahara, D., Inoue, K.I., Hirata, Y., Miyachi, S., Nambu, A.,ans, LA, Oct 13-17, 2012

Takada, M., and Hoshi, E. (2012) Multisynaptic projections

3. Y. NAKAYAMA, T. YAMAGATA, N. ARIMURA, J. TANJI, E. HO-from the ventrolateral prefrontal cortex to the dorsal premo-

SHI (2012) Differential involvement of the frontal motor areas

tor cortex in macaques - anatomical substrate for conditionalof macaques in planning and execution of action based on an

visuomotor behavior. Eur. J. Neurosci. 36:3365-3375

abstract behavioral goal. Soc. Neurosci. Abstr. 187.15. Neuro-

8. 星 英司、中山義久、山形朋子、佐賀洋介、橋本雅史、有村奈
利子、丹治 順（2011）認知と運動の統合過程を支える神経基
盤 Brain and Nerve 63: 59-68

science 2012, New Orleans, LA, Oct 13-17, 2012
4. T. YAMAGATA, Y. NAKAYAMA, J. TANJI, E. HOSHI (2012) Distinct representations of a behavioral goal and an action in the

9. Saga, Y., Iba, M., Tanji, J., and Hoshi, E. (2011) Development of

dorsolateral and ventrolateral prefrontal cortex and the dorsal

multidimensional representations of task phases in the lateral

premotor cortex of macaques. Soc. Neurosci. Abstr. 187.06.

prefrontal cortex. J. Neurosci. 31:10648-10665

Neuroscience 2012, New Orleans, LA, Oct 13-17, 2012

10. Saga, Y., Hirata, Y., Takahara, D., Inoue, K., Miyachi, S., Nambu,

5. M. M. MORROW, E. HOSHI, J. FÉGER, L. TREMBLAY, P. L.

A., Tanji, J., Takada, M., and Hoshi, E. (2011) Origins of multi-

STRICK (2011) Topography of cortical inputs from the medialsynaptic projections from the basal ganglia to rostrocaudally

wall of the hemisphere to GPe: An anatomy of basal ganglia

distinct sectors of the dorsal premotor area in macaques. Eur.

dysfunction. Soc. Neurosci. Abstr. 811.08. Neuroscience

J. Neurosci. 33: 285-297
11. 丹治2011, Washington, DC, Nov 12-16, 2011

順、中山義久、山形朋子、佐賀洋介、橋本雅史、有村6. Y. SAGA, M. IBA, J. TANJI, E. HOSHI (2011) Development and

奈利子、星 英司（2010） 補足運動野と前補足運動野 Clinicalmaintenance of multidimensional representations of task

Neuroscience 28: 1121-1124

phases in the lateral prefrontal cortex of macaques. Soc. Neu-

12. 星 英司 (2010) 視覚情報に基づいた運動制御を支えるネット
ワーク

医学のあゆみ 234: 1216-1217

rosci. Abstr. 406.06. Neuroscience 2011, Washington, DC,
Nov 12-16, 201113. Hashimoto, M., Takahara, D., Hirata, Y., Inoue, K., Miyachi, S.,

7. D. TAKAHARA, K.-I. INOUE, Y. HIRATA, S. MIYACHI, A. NAMBU,

Nambu, A., Tanji, J., Takada, M., and Hoshi, E. (2010) Motor

M. TAKADA, E. HOSHI (2010) Multisynaptic inputs from theand nonmotor projections from the cerebellum to rostrocau-

temporal cortex to the dorsal premotor cortex in macaques.

dally distinct sectors of the dorsal premotor cortex in ma-

Soc. Neurosci. Abstr. 893.14. Neuroscience 2010, San Diego,caques. Eur. J. Neurosci. 33: 285-297
14. 丹治

CA, Oct 13-17, 2010

朋子、星 英司 (2009) 運動野

8. N. ARIMURA, Y. NAKAYAMA, T. YAMAGATA, Y. SAGA, J. TANJI,の somatotopy を考えるー行動制御の生理学的検討から Brain

E. HOSHI (2010) Role of the globus pallidus in action plan-and Nerve 61: 1363-1371

ning as mediated by the abstract representation of action.

順、中山

義久、山形

15. Yamagata, T., Nakayama, Y., Tanji, J., and Hoshi, E. (2009)
Processing of visual signals for direct specification of motor

Soc. Neurosci. Abstr. 805.19. Neuroscience 2010, San Diego,
CA, Oct 13-17, 2010

targets and for conceptual representation of action targets in

9. M. HASHIMOTO, Y. SAGA, L. TREMBLAY, J. TANJI, E. HOSHI

the dorsal and ventral premotor cortex. J. Neurophysiol.102:(2010) Neuronal activity of the dorsal premotor area (PMd)3280-3294

and the primary motor area (MI) of macaques in the process

16. Nakayama, Y., Yamagata, T., Tanji, J., and Hoshi, E. (2008)of motor selection based on the virtual action plan made in a

Transformation of a virtual action plan into a motor plan involuntary fashion. Soc. Neurosci. Abstr. 382.3. Neuroscience

the premotor cortex. J. Neurosci. 28: 10287-10297

2010, San Diego, CA, Oct 13-17, 2010
10. T. YAMAGATA, Y. NAKAYAMA, J. TANJI, E. HOSHI (2010) Mo-

64

tor specification processes in the dorsal and ventral premotor

ment of the dorsal and ventral premotor cortex (PMd and PMv)cortex (PMd and PMv) through distinct paths of informationin direct vs. indirect visuomotor behavior. Soc. Neurosci. Abstr.

processing. Soc. Neurosci. Abstr. 373.8. Neuroscience 2010,
San Diego, CA, Oct 13-17, 2010

182.2. Neuroscience 2008, Washington, DC, Oct 13-17, 2008
＜国内会議＞

11. Y. SAGA, M. IBA, E. HOSHI, J. TANJI (2010) Involvement of the

1. Saga, Y., Iba, M., Tanji, J., & Hoshi, E. Multidimensional Rep-

lateral prefrontal cortex in monitoring the phase of behavior

resentations of Task Phases in the Lateral Prefrontal Cortex.

based on sensory signals of three sensory modalities. Soc.
Neurosci. Abstr. 201.18. Neuroscience 2010, San Diego, CA,

Neuro2011, 横浜 , 2011. 9 月
2. Yamagata, T., Nakayama, Y., Tanji, J., & Hoshi, E. Comparing

Oct 13-17, 2010

the involvement of the lateral prefrontal cortex (LPFC) and12. Y. HIRATA, K.-I. INOUE, D. TAKAHARA, M. TAKADA, E. HOSHI

dorsal premotor cortex (PMd) in representing the virtual ac-(2010) Frontal lobe inputs to the shoulder region of the dor-tion plan and motor plan. Neuro2011, 横浜 , 2011.9 月

sal premotor area in macaque monkeys. Soc. Neurosci. Abstr.

3. Nakayama, Y., Yamagata, T., Arimura, N., Tanji, J., & Hoshi,

184.11. Neuroscience 2010, San Diego, CA, Oct 13-17, 2010

E. Differential distribution of activities reflecting planning,

13. Y. SAGA, M. IBA, J. TANJI, E. HOSHI (2009) Visual, audi-

preparation, and execution of action in six motor areas of thetory, and tactile sensory responses of neurons in the lateralprefrontal cortex (lPFC) in macaques. Soc. Neurosci. Abstr.

frontal lobe. Neuro2011, 横浜 , 2011.9 月
4. Arimura, N., Nakayama, Y., Yamagata, T., Tanji, J., & Hoshi,

677.18. Neuroscience 2009, Chicago, IL, Nov 12-16, 2009

E. A comparison of neuronal activity of globus pallidus and

14. T. YAMAGATA, Y. NAKAYAMA, J. TANJI, E. HOSHI (2009) In-

premotor cortex in retrieving a virtual action plan instructedvolvement of dorsal and ventral sectors of the lateral prefron-

by a visual object and in developing a physical motor plan.

tal cortex in a concept-based action planning. Soc. Neurosci.
Abstr. 677.13. Neuroscience 2009, Chicago, IL, Nov 12-16,

Neuro2011, 横浜 , 2011.9 月
5. Hashimoto, M., Saga, Y., Tremblay, L., Tanji, J., & Hoshi, E.

2009

Involvement of the lateral prefrontal cortex (LPFC), dorsal

15. Y. NAKAYAMA, N. ARIMURA, T. YAMAGATA, J. TANJI, E. HO-

premotor cortex (PMd), and primary motor cortex (MI) of

SHI (2009) Comparison of neuronal activity in three subareas

macaques in action selection based on self-determined virtualof the dorsal premotor cortex. Soc. Neurosci. Abstr. 463.3.
Neuroscience 2009, Chicago, IL, Nov 12-16, 2009

action plan. Neuro2011, 横浜 , 2011.9 月
6. 佐賀

洋介、射場

美智代、丹治順、星 英司 (2010) 「マ

16. Saga,Y, Namba, K, Takahara, D , Miyachi,S, Takada, M, Tanji, J,

カクザル前頭前野における 3 つの様式の感覚信号に基づいた

Hoshi, E. (2009) The distribution of projection neurons from

行動段階の表現」 第 33 回日本神経科学大会、神戸コンベン
ションセンター、神戸、2010 年 9 月

the claustrum to the frontal cortex is widespread with separate patches of high-density areas. IUPS 2009, 36th Interna-

7. 高原 大輔、平田 快洋、井上 謙一、宮地 重弘、南部 篤、高田 昌彦、

tional Congress of Physiological Sciences, Kyoto, Japan, Jul

星 英司

27-Aug1, 2009

ナプス性入力」 第 33 回日本神経科学大会、神戸コンベンショ

17. Yoshihisa NAKAYAMA, Tomoko YAMAGATA, Jun TANJI, Eiji
HOSHI. (2009) Virtual and physical representation of action(2010) 「腹側前頭前野から背側運動前野への多シンセンター、神戸、2010 年 9 月
8. 平田 快洋、高田 昌彦、星 英司(2010) 「マカクザル運動前

planning in primate dorsal and ventral premotor cortex and野への皮質入力により明らかにされた前肢遠位部と近位部運primary motor cortex. IUPS 2009, 36th International Con-

動統合の為の神経基盤」 第 33 回日本神経科学大会、神戸コンベンションセンター、神戸、2010 年 9 月

gress of Physiological Sciences, Kyoto, Japan, Jul 27-Aug1,
2009

9. 有村 奈利子、中山 義久、山形 朋子、丹治 順、星 英司 (2010)

18. Tomoko YAMAGATA, Yoshihisa NAKAYAMA, Jun TANJI, Eiji

「行動の抽象表現に基づく運動計画における大脳基底核と前HOSHI. (2009) Response properties of neurons in the premo-

頭前野の関与」 第 33 回日本神経科学大会、神戸コンベンショ
ンセンター、神戸、2010 年 9 月

tor and prefrontal cortices to the appearance of visuospatial
and instruction signals. IUPS 2009, 36th International Con-

10. 中山 義久、山形 朋子、丹治 順、星 英司 (2010) 「運動実行gress of Physiological Sciences, Kyoto, Japan, Jul 27-Aug1,に関わる神経細胞活動の前頭葉 6 領域間の比較」 第 33 回日2009

本神経科学大会、神戸コンベンションセンター、神戸、2010

19. Morrow, M. M., Hoshi, E., Carras, P. L., Feger, J., Tremblay, L.,

年9月

and Strick, P. L. (2008) Cortical input to behaviorally charac-

11. 星 英司、佐賀 洋介、高原 大輔、平田 快洋、井上 謙一、宮地 重弘、terized sites in GPe. Soc. Neurosci. Abstr. 472.2. Neuroscience

南部 篤、丹治 順、高田 昌彦「マカクザルにおける大脳基底核

2008, Washington, DC, Oct 13-17, 2008

から背側運動前野への多シナプス性入力」 第 33 回日本神経20. Saga, Y., Takahara, D., Miyachi, S., Samejima, K., Takada, M.,

科学大会、神戸コンベンションセンター、神戸、2010 年 9 月

Tanji, J., and Hoshi, E. (2008) The dorsal aspect of area 46

12. 橋本 雅史、佐賀 洋介、トレンブリィ レオン、丹治 順、星 英(area 46d) and dorsal premotor cortex (PMd) receive specific,

司 「随意的に形成された仮想的アクションプランに基づく動as well as common, inputs from the frontal and parietal cor-

作選択におけるマカクザル運動前野背側部と一次運動野の機

tex. Soc. Neurosci. Abstr. 182.6. Neuroscience 2008, Wash-

能的関与」 第 33 回日本神経科学大会、神戸コンベンションセンター、神戸、2010 年 9 月

ington, DC, Oct 13-17, 2008
21. Nakayama, Y, Yamagata, T, Tanji, J., and Hoshi, E. (2008)

13. 山形 朋子、中山義久、丹治 順、星 英司 (2010)「異なる視覚

Differential involvement of the dorsal premotor cortex (PMd)

情報に基づく上肢動作における運動前野背側部と腹側部の運and the primary motor cortex (MI) in indirect visuomotor

動プラン形成」 第 33 回日本神経科学大会、神戸コンベンショ
ンセンター、神戸、2010 年 9 月

behavior. Soc. Neurosci. Abstr. 182.3. Neuroscience 2008,
Washington, DC, Oct 13-17, 2008

14. 佐賀22. Yamagata, T., Nakayama, Y., Tanji, J., and Hoshi, E. (2008) Involve-

洋介、射場

美智代、丹治順、星 英司 (2010)「感覚様式特異的な応答を示すマカクザル前頭前野の細胞活動」、第65

87 回日本生理学会大会、いわて県民情報交流センター、盛岡、

and executing voluntary movements.” Center for Integrative2010 年 5 月 20 日

Neuroscience and Neuroengineering Research Seminar, the15. 平田 快洋、井上 謙一、高原 大輔、二宮 太平、宮地 重弘、丹University of Chicago, Chicago, U.S.A, 2008/10

治 順、高田 昌彦、星 英司「背側運動前野肩領域への前頭葉入

2. Hoshi, E. “Five networks in the frontal cortex for planning

力様式」、第 32 回日本神経科学大会、名古屋国際会議場、名and executing voluntary movements.” Physiology Department

古屋、2009 年 9 月

Seminar, Northwestern University, Chicago, U.S.A., 2008/10

16. 中山 義久、山形 朋子、丹治 順、星 英司 (2009)「動作概念を

3. Hoshi, E. “Neural Basis of target selection for reaching move-

利用した視覚運動変換課題における背側運動前野内の機能分

ments.” Annual Meeting of Society for the Neural Control of化」、第 32 回日本神経科学大会、名古屋国際会議場、名古屋、2009 年 9 月

Movement, Hawaii, U.S.A., 2009/04＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（国内）＞

17. 星 英司、佐賀 洋介、高原 大輔、平田 快洋、井上 謙一、宮地 重弘、

1. 星 英司、「前頭連合野と目的指向的行動」京都大学霊長類研究

丹治 順、高田 昌彦 (2009)「淡蒼球内節から大脳皮質背側運動

所研究会「行動特性を支配するゲノム基盤と脳機能の解明」、

前野への入力様式」、第 32 回日本神経科学大会、名古屋国際18. 橋本京都大学霊長類研究所、犬山市、2013/3/16
2. 星 英司、「運動指令を作り出す脳神経回路の仕組み」CREST 公

会議場、名古屋、2009 年 9 月

開シンポジウム「脳神経回路の形成と機能―脳はどのように

雅史、高原 大輔、平田 快洋、井上 謙一、宮地 重弘、

丹治 順、高田 昌彦、星 英司 (2009)「小脳から大脳皮質背側
運動前野への入力様式」、第 32 回日本神経科学大会、名古屋
国際会議場、名古屋、2009 年 9 月
19. 佐賀洋介、射場美智代、丹治作られ、どのように働いているのか―」、東京、2013/3/2
3.

Hoshi, E. “Cortical motor areas” 講義、生理学研究所、岡崎、
2012/2/8

順、星 英司 (2009)「感覚様式を越えて刺激の提示回数を反映するマカクザル前頭前野の細胞活動」、第 32 回日本神経科学大会、名古屋国際会議場、

4. 星 英司、「前頭葉と随意運動」 脳神経科学コアセンタ―セミ
ナー、東北大学医学部、仙台、2012/12/21
5. 星 英司、「行動制御と前頭葉の広域ネットワーク」システム神経科学セミナーシリーズ、国立精神・神経医療研究センター、名古屋、2009 年 9 月
20. 山形 朋子、中山義久、丹治 順、星 英司 (2009)「動作概念に

小平市、2012/10/30

基づいた動作プラン形成における外側前頭前野の機能的関

6. 星 英司「前頭連合野と目的指向的行動：構造と機能」シンポ

与」、第 32 回日本神経科学大会、名古屋国際会議場、名古屋、

ジウム：サル前頭前野における認知機能研究の展開 , 第 35 回
日本神経科学大会 , 名古屋国際会議場 2012/9/18

2009 年 9 月
21. 平田 快洋、星 英司、高田 昌彦 (2008)「マカクザルにおける7. 星 英司、「大脳 – 小脳 – 大脳基底核ネットワークにおける運動

腹側運動前野指領域の皮質内結合」、第 31 回日本神経科学大

情報処理の分散と統合」, CREST・さきがけ合同シンポジウム「運動情報処理に関わる脳神経回路の研究―動作原理の解明

会、東京国際フォーラム、東京、2008 年 7 月
22. 佐賀 洋介、難波 克己、高原 大輔、射場 美智代、鮫島 和行、と臨床応用への展開―」、仙台国際センター、2012/07/24

高田 昌彦、丹治 順、星 英司 (2008)「マカクザルにおける後

8. 星 英司、「脳情報処理における前頭葉と基底核の連関」第 47

部頭頂皮質から前頭前野背外側部と背側運動前野への投射様回日本理学療法学術大会「神経教育講演」、神戸ポートピアホ式」、第 31 回日本神経科学大会、東京国際フォーラム、東京、

テル、2012/5/25
9. 星 英司、「感覚情報に基づく行動制御における前頭連合野

2008 年 7 月
23. 高原 大輔、星 英司、宮地 重弘、井上 謙一、南部 篤、高田 昌の役割」．霊長研共同利用研究会「行動特性を支配するゲノ彦 (2008)「前頭前野腹側部から運動前野背側部への経シナプ

ム基盤と脳機能の解明」、京都大学霊長類研究所、犬山市、

ス投射」、第 31 回日本神経科学大会、東京国際フォーラム、

2012/3/3
10. 星 英司、前頭連合野ニューロンに教えを乞う . 第８回公開シ

東京、2008 年 7 月
24. 中山 義久、山形 朋子、星 英司、丹治 順 (2008)「動作概念ンポジウム 「ニホンザルバイオリソースプロジェクト－第２形成課題における背側運動前野および一次運動野の細胞活期の成果と将来展望－」、東京医科歯科大学、2011/12/9

動」、第 31 回日本神経科学大会、東京国際フォーラム、東京、

11. 星 英司、「小脳を中心とした神経ネットワーク構築の新展開」大学院特別講義 医歯学先端研究特論、東京医科歯科大学、

2008 年 7 月
25. 山形 朋子、中山 義久、星 英司、丹治 順 (2008)「運動前野背側部と腹側部は視覚情報に基づいた上肢動作に異なった関与をする」、第 31 回日本神経科学大会、東京国際フォーラム、

2011/11/29
12. 星 英司、「随意的行動制御の神経基盤」 大学院特別講義、京都大学霊長類研究所、2011/10/13–14
13. 星 英司、
「大脳皮質を中心とした運動のための神経ネットワー

東京、2008 年 7 月
26. 佐賀 洋介、難波 克己、星 英司、射場 美智代、高原 大輔、平田 快洋、井上 謙一、宮地 重弘、高田 昌彦、丹治 順 (2008)「マカクサルにおける前頭前野背外側部と運動前野背側部に投射ク」特別講義、岩手医科大学医学部、2011/10/31
14. 星 英司、
「前頭葉と随意運動」教職大学院 特別講義、玉川大学、
2011/8/19する前頭皮質領域」、第 85 回日本生理学会大会、京王プラザ

15. 星 英司、「運動」特別講義、新潟大学医学部、2011/7/5

ホテル東京、東京、2008 年 3 月

16. Hoshi, E. “Neural mechanisms underlying the integration of

27. 山形 朋子、中山 義久、星 英司、丹 治順 (2008)「運動前野背側部と腹側部の視覚刺激に対する異なる応答特性」、第 85 回日本

perception and action.” Tohoku International Symposium on
Multidisciplinary Neuroscience, Sendai, 2011/01/22
17. 星 英司、
「行動のプログラミングにおける前頭葉ネットワーク

生理学会大会、京王プラザホテル東京、東京、2008 年 3 月
28. 中山 義久、山形 朋子、星 英司、丹治 順 (2008)「条件付視覚の機能的役割」 研究会、生理学研究所、岡崎、2011/01/08

運動変換における背側運動前野と一次運動野の機能的差異」、

18. 星 英司、「Motor system」理研 BSI チュートリアルシリーズ

第 85 回日本生理学会大会、京王プラザホテル東京、東京、

２０１０、理化学研究所、2010/10/26
19. 星 英司、「運動」学部生講義、岩手医科大学、2010/10/04

2008 年 3 月＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（海外）＞

20. 星 英司、「運動」学部生講義、新潟大学医学部、2010/07/06

1. Hoshi, E. “Five networks in the frontal cortex for planning

21. 星 英司、「随意運動を支える神経ネットワーク : 運動前野を66

中心に」 Seminar, 東京都神経科学総合研究所、府中、東京、共同研究実施状況

2010/04/09•

生理学研究所共同利用研究・一般共同研究（南部篤教授）•

京都大学霊長類研究所・共同利用研究（高田昌彦教授）

22. 星 英司、“Sensorimotor Integration in Cortical Motor Areas.”
講義 , 生理学研究所、岡崎、2010/02
23. 星 英司、「大脳基底核と運動前野をつなぐネットワーク」 研
究会、生理学研究所、岡崎、2009/11
24. 星 英司、「動物の大脳皮質から見た大脳基底核と小脳」 シン
ポジウム、第 39 回日本臨床神経生理学会学術大会、北九州市、
2009/1125. 星 英司、「大脳基底核と運動前野をつなぐネットワーク」 セ
ミナー、岩手医科大学、盛岡、2009/10
26. 星 英司、
「大脳基底核と運動前野」 講義、岩手医科大学、盛岡、
2009/1027. Hoshi, E. “Networks linking the basal ganglia to the dorsal
premotor area for controlling voluntary motor act.” The Basal
Ganglia in Health & Disease, Satellite Symposium of the 32nd
Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society, Okazaki,
Japan, 2009/09
28. 星 英司、「認知と運動のインターフェースとしての高次運動野」講義、東京大学医学部医学系研究科、東京、2009/06
29. Hoshi, E. “Five networks in the frontal cortex for planning andexecuting the voluntary movement.” RIKEN-Tamagawa Workshop, Tokyo, Japan, 2008/08
30. 星 英司、
「前頭葉と随意運動」講義、日本生理学会サマースクー
ル、東京、2008/08
活動実績（各種委員委嘱など）
Editorial Boards
OA Neurosciences London, 2013–
BioMed Research International, 2013–
受賞
星 英司
•

平成 22 年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞（2010）「随意的に制御された行動発現を支える神経基盤の研究」•

平成 24 年度

公益財団法人 東京都医学総合研究所 理事長表彰 （2013）「行動制御における前頭葉ネットワークの役割に関する研究」

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など

1. 平 成 24 年 9 月 12 日、NHK TV ニ ュ ー ス (NHK NEWS WEB
24)「脳の部分ごとの機能を詳しく解明」
2. 平成 24 年 9 月 19 日、日経産業新聞「行為と目的は別系統―
脳の指令、実験で解明」
3. 平成 23 年 8 月 5 日、科学新聞「行動の段取り支える神経機構、前頭前野に発見」
外部資金獲得状況
星 英司•

2007-2010: Career Development Award (The International
Human Frontier Science Program Organization)•

2007-2012: 随意運動の発現における前頭葉、大脳基底核、小脳の機能分散と機能連関の解明 （代表）若手研究 (S)•2008-2010: 認知と運動の統合過程における前頭葉内ネット
ワークの解明 （代表）特定領域研究•

2011-2017: 霊長類の大脳―小脳―基底核ネットワークにおける運動情報処理の分散と統合（代表）戦略的創造研究推進事
業（ＣＲＥＳＴ）

67

【事業推進担当者】

酒井 裕
所属

Yutaka Sakai

玉川大学脳科学研究所 ･ 脳情報研究科 ( 脳情報専攻 )･ 准教授

研究テーマ：学習行動とシナプス学習則
キーワード：学習行動、シナプス可塑性、強化学習、自己組織化

グローバル COE 期間中の研究活動

組は神経科学や行動科学で広く適用されている。一連の社会で生きていくためには、自らの行動の結果がより研究の中で我々は、この「割引価値問題」の枠組を動物良いものになるように行動選択の仕方を学習していく必行動に適用しようとすると、ほとんどの場合、理論の適要がある。行動を選択する際、脳にとっては知覚情報や用範囲外であり、問題設定の枠組に欠陥が生じ、動物行

自らの行動の履歴という膨大な情報を利用可能である。

動の理解の枠組として不適切であることを示した。さらこのような高次元の状態空間の中で標準的な学習アルゴに動物行動に適用可能な新たな「割引価値問題」を提唱

リズムを用い、得られる結果を最良にしようとすると、した。

膨大な試行回数が必要であることが知られている。しか遅延報酬に対する選好性は、社会行動を営む上で重要し、実際の動物はいとも簡単に適切な行動選択を取れるな要素であり、行動経済学や社会心理学でもよく議論さように学習できる。特にヒトが社会的場面で利用可能なれる点である。マッチング則はあまり社会行動の観点で情報は極めて膨大で、その中からほんの一部の情報だけは注目されていないが、行動の結果が確率的である状況を抜き出し、その上でより良い結果をもたらす行動を学は多く、根底ではつながっていると考えられる。これら

習しているとしか考えられない。これはどのような機構の背後にある学習メカニズムについて議論した我々の成で実現しているのだろうか。ここでは、逆に動物が報酬

果は、社会行動の理解につながる。また、従来の強化学最大化に失敗する例、
つまり非合理な選択行動に注目し、習理論が近年、行動経済学や社会心理学でも使われだし

その行動特性から動物の脳で行われている学習原理を探ているが、不用意な適用がもたらす欠陥を指摘し、警鐘り、この問題の解決の糸口にしている。

を鳴らしている我々の成果は、今後の社会行動の正しい本プログラムの期間に、我々が注目して研究成果につながった動物の非合理な選択行動は、次の２種類である。
１つ目は報酬が確率的に与えられる場合によく観測され理解に向けた貢献と言える。

グローバル COE 終了後の研究予定

る「マッチング則」と呼ばれる行動上の法則であり、２人工的な環境を設定した選択課題で適した情報に注目

つ目は報酬が与えられるまでの遅延が異なるような行動することは、動物にとってもやはり困難であることを示

選択をさせた場合の選好性に関する法則である。我々は、唆した。このような例を積み重ね、動物にとって困難で

この２種類の非合理行動の法則が、同一の報酬最大化メ

ある条件を探求することで、動物が自然環境で如何にしカニズムから顕れることを示した。報酬最大化に Tem-て適切な情報に注目しているのか、ということを解明す

poral Difference(TD) 学習と呼ばれる手法を用いており、る糸口にしていく。また、計算論的立場から、行動経済課された選択課題に適した情報に注目できていない場合

学や社会心理学への貢献を継続していく。

に、これら２種類の行動法則が再現される。TD 学習は、
ドーパミン投射細胞の振舞いから、神経系に実装されて学位論文指導状況いる可能性が示唆されている。また膨大な知覚情報の中＜博士＞から与えられた環境に適した情報に注目することは、一

山口良哉「遅延報酬に基づく学習行動に関する計算論的般に難しく、人工的な環境を設定した選択課題では、動研究」2012 年度

物にとってもやはり困難であったことを示唆している。

主査：木村實TD 学習や報酬最大化の枠組は強化学習理論として確化学研究所 )

立しているが、その中の「割引価値問題」と呼ばれる枠
68

副査：松元健二、鮫島和行、深井朋樹 ( 理＜修士＞
荒木尚二郎「シナプスにおける強化メタ学習則の機能に関する研究」2009 年度
主査：酒井裕副査：相原威，鮫島和行

研究活動業績
論文 （公刊論文・学術雑誌）

4. Kimura R, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Sakai Y, Isomura Y.

1. Yamaguchi Y, Sakai Y. Reinforcement learning for discounted

Coordinated multineuronal spiking activities related to exter-

values often loses the goal in the application to animal learn-nally- and internally-initiated movements in rat primary anding. Neural networks 35C: 88-91, 2012.

secondary motor cortices. Neuroscience 2012, Nagoya, Japan,

2. Kimura R, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Ohkubo F, Kitamura

September 18-21, 2012

K, Matsuzaki M, Sakai Y, Isomura Y. Reinforcing operandum:

5. 佐村俊和 , 酒井裕 , 林初男 , 相原威 . 興奮伝播を生ずるリカレ

rapid and reliable learning of skilled forelimb movements by

ントネットワークに生じる距離依存結合強度分布 . 日本神経回路学会第 22 回全国大会 名古屋工業大学 , 9/12-14, 2012.

head-fixed rodents. Journal of neurophysiology 108: 17811792, 2012

6. Yamaguchi Y, Sakai Y. Discounted value problem becomes ill-

3. 佐村俊和 , 杉崎えり子 , 酒井裕 , 林初男 , 相原威 . 長期抑圧の調

posed by subject’s strategy. JNNS2011, Okinawa, Japan, December 14-17, 2011.

節によるリカレントネットワークに生じる距離に依存する結合強度分布と指向性興奮伝播への影響 . 電子情報通信学会技術7. 山口良哉，酒井裕 . 強化学習における時間割引の再考 . 日本物理学会 第 66 回年次大会 新潟大学 , 3/25-28, 2011.

研究報告 112(227): 73-78, 2012.
4. 酒井 裕 . シナプス可塑性と学習－新たな学習原理の発見へ . 未

8. Kimura R, Sakai Y, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Isomura
Y. Ensemble spiking activities in rat motor cortex during ex-

来材料 10(8): 67-72, 2010.
5. 荒木 尚二郎 , 酒井 裕 . 強化メタ学習則による遅延報酬問題のternally- and internally- initiated movements. Neuroscience
2011, Yokohama, Japan, September 14-17, 2011

解決 . 電子情報通信学会技術研究報告 108(383): 79-83, 2009.
6. Sakai Y, Wada K, Multiple topological representation self-or-

9. Yamaguchi Y, Sakai Y. Purpose or Strategy? Reconsideration

ganized by spike-timing-dependent synaptic learning rule,of temporal discount in non-Markov situation. Neuro2010,
Kobe, Japan, September 2-4, 2010.

Cognitive Neurodynamics 3(1): 33-38, 2009
7. Sakai Y, Fukai T. When does reward maximization lead to

10. 荒木 尚二郎 , 酒井 裕 , STDP の初期強度依存性問題－強化メタ
学習則による解決 , 日本神経回路学会 第 18 回全国大会 , 筑波

matching law? PLoS One 3(11): e3795, 2008

大学 , (2008)
学会等発表＜国際会議＞＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（国内）＞

1. 酒井 裕 , 非合理行動の背後にある合理的学習戦略 , 日本基礎心理

1. Yamaguchi Y, Sakai Y. A theoretical approach to animal’s im-

学会第 30 回大会 , 慶應義塾大学 日吉キャンパス , 12/3-4, 2011

pulsive preference - Impulsive choice behavior is interpreted

2. Sakai Y. A hypothesis of efficient learning rule: dopamine-de-as a result of reward-maximization failure. SCIS-ISIS2012,pendent metaplasticity. 33rd annual meeting of the Japan neu-

Kobe, Japan, Nov. 20-24, 2012.

roscience society (Neuro2010), Kobe, Japan, Sep. 2-4, 2010.

2. Yamaguchi Y, Sakai Y. Discounted value problem becomes illposed by subject’s strategy. 8th IBRO, Florence, Italy, July 14-

活動実績（各種委員委嘱など）

18, 2011.

•

日本神経回路学会 第 18 回全国大会 プログラム委員

3. Kimura R, Saiki A, Fujiwara-Tsukamoto Y, Sakai Y, Isomura Y.

•

日本神経科学学会 Neuro2010 プログラム委員

Coordinated multineuron activities related to externally- and•電子情報通信学会 ニューロコンピューティング研究専門委員
会 幹事補佐 (2009.4-2011.3)

internally-initiated movements in rat motor cortex. Society for

日本神経回路学会オータムスクール ASCONE 運営

Neuroscience 41st annual meeting, Washington, DC, Nov 14,

•

2011.

•

＜国内会議＞•

外部資金獲得状況（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）•

特定領域研究「脳の高次機能学」平成 20 － 21 年度 200 万円（直1. Yamaguchi Y, Sakai Y. Impulsive preference emerges as a re-

接経費）

sult from reward-maximization failure, Neuroscience 2012,
Nagoya, Japan, September 18-21, 2012.

•

2. Saiki A, Kimura R, Fujiwara-Tsukamoto Y, Sakai Y, Isomura Y.
Ensemble spiking activity in rat primary and secondary motor

若 手 研 究（B） 平 成 21 － 24 年 度 2500 万 円（ 直 接 経 費 ）750 万円（間接経費）•

新学術領域研究「伝達創成機構」（分担）平成 21 － 24 年度
170 万円（直接経費）51 万円（間接経費）

cortices during execution/non-execution of voluntary movement. Neuroscience 2012, Nagoya, Japan, September 18-21,
2012
3. Fujiwara-Tsukamoto Y, Kimura R, Saiki A, Sakai Y, Isomura Y.

共同研究実施状況•

Spout-lever manipulation: efficient learning of forelimb move-

理化学研究所脳科学総合研究センター，深井朋樹・チームリー
ダー，学習行動のメカニズム

ments by head-fixed rats. Neuroscience 2012, Nagoya, Japan,
September 18-21, 201269

【事業推進担当者】

鮫島 和行
所属

Kazuyuki Samejima

玉川大学脳科学研究所 ･ 脳情報研究科 ( 脳情報専攻 )･ 准教授

研究テーマ：報酬に基づく意思決定の神経機構
キーワード：強化学習、意思決定理論、神経生理、大脳基底核

グローバル COE 期間中の研究活動知であるブランドのミネラルウォーターを選択する傾向

脳を情報処理機械としてモデル化する計算論的神経科が強いことが示され、全頭極の一部分が特に活動を高め学の手法と、霊長類を用いた神経生理学的手法を組み合ている事が明らかになった。このことは、新しいブラン

わせ、報酬に基づく意思決定の神経機構の研究を行ってドや新商品を積極的に購買する消費者特徴を生物学的・いる。また、ヒトの日常の経済行動における個人差と、生理学的に同定することを可能にし、その「新しもの好

心理・行動実験と計算モデルによる行動傾向や脳活動とき」行動の学習や強化からの視点や、生態学的意味を明の関わりを明らかにるすことで、購買行動をはじめとすらかにするうえで重要な知見である。

る経済行動と神経科学的知見とを結びつける研究をすす

GCOE のテーマである「社会に生きる心の創成」に関めて来た。主な研究対象は大脳基底核と大脳皮質を結ぶ

連し、社会の中での意思決定を、生理学的・計算論的・

ネットワークにおいて、報酬に基づく意思決定とその学

心理学的に明らかにするためには、動物を用いた神経生

習がどのように行われるのかを調べるために、霊長類に理学的研究と、ヒトを用いた脳活動研究、また、アンケー

環境からの刺激や行動と報酬の関係性を学習させる強化トなどを用いた心理学的研究を橋渡しし、その関連性を

学習課題を行わせ、大脳基底核からの単一神経細胞活動

明らかにする必要がある。４年間の研究で、すくなくと記録を行っている。

も『不確実な環境における報酬に基づく意思決定』の神

最終的に運動の選択によりより大きな報酬を得るが、タスクの途中では「複数の刺激から１つを選択するが、経機構を多面的に研究を推進することができたと考えている。

運動を特定できない期間」を特に設けて、運動とは乖離

また、平成 21 年度には、玉川大学およびカリフォル

した認知的な意思決定の神経機構を調べる課題を用い

ニア工科大学の大学院生とポスドクを主な対象としたレた。意思決定の神経機構、特に大脳皮質ばかりでなく皮

クチャーコースを 2010 年 3 月 3 日から 3 月 5 日にか質下の大脳基底核がどのように意思決定に関わるのかをけて行い、その担当企画と実行をおこなった。レクチャー

明らかにすることは、ヒトを含む霊長類の意思決定の特の主なテーマを意思決定とし、国内外からの著名な研究

性を明らかにし、ヒトの経済行動や購買行動などの選択者、特に意思決定の数理モデル化と脳活動計測を有機的の特性、疾患、理論化による理解に貢献する。

に組み合わせた研究を遂行している講師をお迎えし、３一方、ヒトを被験者とし fMRI などの非侵襲計測手法

日間にわたってレクチャーをしてもらった。特に最新のを用いて、購買行動を測定する行動実験と強化学習モデ研究を紹介してもらうだけでなく、研究につながる基本

ルにおける探索パラメータとの関係性を研究している。

的な考え方を１時間行ってもらった後に、最新の研究に

４つの選択肢から１つを選択する事によって確率的に報ついて講演してもらう形式をとり、経済学を専攻する学酬（この場合、幾ばくかのお金）が与えられる課題にお生にたいしても理解しやすい講義になるよう構成した。

いて、報酬確率の変化を敏感に感じ取るために積極的に講 師 は John O’Doherty, 銅 谷 賢 治 , Frank Hsu, Ben

最大報酬が期待される選択肢以外を選択する「冒険的な」

Seymour, 吉 田 和 子 , Mark Backley, 南 本 敬 史 , Zach

被験者と、過去に最大報酬が得られた選択肢を選択し続Mainen とヒトの fMRI、ラット神経生理、サルの神経生

ける「固執的な」被験者とを分類し、その脳活動記録と、理にいたるまでの多様な手法で研究を進め、意思決定学

日常生活で購買するミネラルウォーターを題材として購

習理論、強化学習、ベイズ推定、信号検出理論、知覚決

買課題を遂行中の脳活動を比較した。その結果、強化学

定、知覚学習、ニューロインフォマティクスなど理論的

習課題において「冒険的な」被験者は、被験者自身が未枠組みを多様に組み合わせた講義集となった。

70

することで、マーケティングに用いられているデータのグローバル COE 終了後の研究予定

精緻化に応用できるかどうかの検討をおこなうなど、よGCOE によって得られた成果を発展させ、大脳基底核
線条体と大脳皮質の神経活動記録、特に内側前頭前野とり日常に近い条件での研究に発展させる予定である。

報酬の比較・選択過程との関係を明らかにするために、

学位論文指導状況

複数電極を用いた同時活動記録実験を行う予定である。

＜博士＞

また、大脳皮質の神経活動記録と同時に線条体の薬理的副査 山口良哉、遅延報酬に基づく学習行動に関する計操作をおこない、行動または大脳皮質の脳活動の変化

算論的研究 , 平成 24 年度を観測する研究を続け、多領域間の神経連絡による報酬

副査 藤原浩樹、背側海馬破壊による条件づけ味覚嫌悪に基づく意思決定の仕組みを明らかにしてゆく予定であ反応における復元効果への影響、平成 24 年度

る。より具体的には、muscimoll による一時的な活性の＜修士＞

抑制ばかりではなく、報酬の情報を受け取るドーパミン

主査 野々村聡 認知的意思決定における背側線条体の神受容体の拮抗薬などの投与による、学習や意思決定への経活動 平成 22 年度

影響、または大脳皮質上に現れる脳波や単一神経活動へ

主査 山口良哉 複数刺激属性に基づく選択行動の強化学の影響を研究する。一方ヒトの購買行動の研究では、実習モデル 平成 21 年度

験室における「想定された」購買行動ばかりではなく、副査 左氏歩 情動が事象関連電位に与える影響 平成 23 年

日常のマーケティングデータを取得し、マーケティング

副査 近藤将史

データを提供した被験者の行動特性や脳活動特徴を分類

よる情報統合機能 平成 22 年度

海馬 CA1 樹状突起の入力間相互作用に研究活動業績
9. Samejima, K. and Doya, K., Estimating internal variables of

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Izuma K., Matsumoto, M., Murayama, K., Samejima, K., Sadato,

decision maker’s brain: a model-based approach for neurosci-N., Matsumoto, K., Neural correlates of cognitive dissonanceence, LNCS, 4984, 569-603, 2008

and decision conflict, Advances in Cognitive Neurodynamics(III), 623-628, 2013
2. Kunisato Y., Okamoto Y, Ueda Y., Onoda K., Okada

書籍（著書）G., Yoshi-

1. 鮫島和行

計算論的アプローチ , 意思決定の計算論とモデルに

mura S., Suzuki S., Samejima K., Yamawaki S., Effects of de-

よる実験検証pression on reward-based decision making and variability of学、オーム社 2010（14 章分担）

action in probabilistic learning, J. Beha. Ther. & Exp. Psychi.,

2. 鮫島和行 , ( 分担：第 2 部生命の数理

43(4) 1088-1094, 2012

編

村上郁也編

イラストレクチャー認知神経科
神経脳科学 ), 広中平祐

数理科学事典 , 丸善 2010,

3. Hoshino T, Saito I, Takano H, Samejima K, Mabuchi K, Kato

3. Doya, K., Ito, M., Samejima, K., Ch9, Model-based anlalysis of

YX, Neurite outgrowth of PC12 cells on diX (parylene) family

decision variables, In Decision making, Affect, and Learning;materials., Biotechnology progress, 28, 587-590, 2012

Attention and Performance XXIII, pp.189-204, Oxford Univer-

4. Hoshino T, Saito I, Kometani R, Samejima K, Matsui S, Suzuki T,

sity Press, 2011.

Mabuchi K, Kato YX, Improvement of neuronal cell adhesiveness on parylene with oxygen plasma treatment., J Biosci &Bioeng, 113 395-398

学会等発表＜国際会議＞

5. Kato, Y.X., Furukawa, S., Samejima, K., Hironaka, N., Kashino,

1. Nonomura, S., Kato, YX., Samejima, K., Doya, K., Tanji, J., The

M., Photosensitive- polyimide based method for fabricating

anterior caudate nucleus contribute to comparison of reward

various neural electrode architectures, Front Neuroeng. 5: 11.

values before motor choice in macaque monkey, Annual meet-

doi: 10.3389/fneng.2012.00011, 2012

ing of society for neuroeconomics, 2012/09

6. Pammi, V.S., Miyapuram, K.P., Samejima, K., Bapi, R.S., Doya,2. Nomura, I, Samejima K., Washida, Y., Ueda, K., The effect ofK., Changing the structure of complex visuo-motor sequences

risk attitude on product choices, The annual meeting of cogni-

selectively activates the fronto-parietal network, NeuroImage
59(2), 1180-1189, 2012.

tive science society (Cogsci 2011), 2011./07
3. Izuma, K., Matsumoto, M., Murayama, K., Samejima, k., Sada-

7. Takemura, H., Samejima, K., Vogels, R., Sakagami, M., Okuda, J.,

to,N, Matsumoto, K., Neural Correlates of Cognitive Disso-

Stimulus- Dependent Adjustment of Reward Prediction Error

nance and Decision Conflict, International conference on cog-in the Midbrain, PloS one 6 (12), e28337, 2011

nitive neurodynamics (ICCN 2011), 2011/07

8. Izuma, K., Matsumoto, M., Murayama, K., Samejima, K., Sadato,

4. Izuma, Neural correlates of preference change and cognitiveN., Matsumoto, K., Neural correlates of cognitive dissonancedissonance, Annual meeting of society for neuroscience 2010,

and choice-induced preference change, Proc. Nat. Acad. of Sci.
107 (51), 22014, 20102010/11
5. Ueda Y, Samejima K, Yamanaka K, Doya K. & Kimura M, Adap-

71

研究会「視覚科学の学際的アプローチ」, 2011/12

tation of reward-based free-choices is impaired by D1 but not
D2 dopamine receptor antagonist in the striatum, The 38th

5. 鮫島和行 , 対象の選択と運動の選択時における線条体の価値表

annual meeting of Society for Neuroscience, Washington DC,

現 , 生理研研究会「大脳皮質 - 大脳基底核連関と前頭葉機能 ( 第３回 )」, 2009/11

USA, 2008/11/17, 2009/09

6. 鮫島和行 , 報酬に基づく意思決定と大脳基底核の計算モデル ,＜国内会議＞

1. 鮫島和行 , 野々村聡 , 銅谷賢治 , 丹治順 , 多数属性刺激間の選
択行動のモデルと線条体における色・形価値コーディング , 脳と心のメカニズム

筑波ブレインサイエンス・セミナー ,2009/09
7. 鮫島和行 , 計算論的神経科学入門 , 日本における脳科学研究および教育の現状と将来に関する検討会：多次元共同脳科学推第１２回冬のワークショップ , 2012/01

2. Nonomura, S, Kato, YX, Samejima, K., Doya, K., Tanji, J., Neuralactivity in the anterior striatum during comparison of reward

進センター キックオフシンポジウム , 2009/04
8. Samejima K, Reinforcement learning hypothesis of corti-

values, JNNS2011 第 21 回 日本神経回路学会大会 ,2011/12

co-basal ganglia loops and action value coding in the stira-3. 山田 歩 , 福田 玄明 , 鮫島 和行，清河 幸子，南條 貴紀，植田tum., Satellite Symposium of the 32nd Annual Meeting of the

一博，野場 重都，鰐川 彰 , テイスティング方法がコーラの選Japan Neuroscience Society, The Basal Ganglia in Health &好に与える影響 , 第５回 行動経済学会 , 行動経済学 , 4 , 129-

Disease 2009/09

132, 2011.
4. 野々村聡、鮫島和行、銅谷賢治、丹治順 , 認知的意思決定中の背側線条体の神経活動 , 東北大学脳科学国際シンポジウム ,活動実績（各種委員委嘱など）•

電子情報通信学会

ニューロコンピューティング研究会

幹ニューロコンピューティング研究会

研

事補佐 (H19-20)

2011/01
5. 野村郁也，大貫泰，鮫島和行，鷲田祐一，植田一博，岡田浩•

on product choices、脳と心のメカニズム第 11 回冬のワーク

電子情報通信学会究専門委員会 (H21- 現在 )之，大森隆司 , The effect of brand awareness and risk attitude•

電子情報通信学会

和文論文誌 D-II

編集委員

(H24 年度 -現在 )ショップ , 2011/01
6. 鮫島和行 , 野々村聡 複数属性情報に基づく意思決定における線条体神経活動 , 脳と心のメカニズム第 11 回冬のワーク

外部資金獲得状況

ショップ , 2011/01•

7. Nonomura, S, Samejima, K, Doya, K., Tanji, J., Neural activity in

若手研究 A ／注意と階層的意思決定の神経機構／ H20 年度（直接 9,200 千円・間接 2,760 千円）／
H21 年度（直接 4,900 千円・間接 1470 千円）

the dorsal striatum during cognitive decision making, Neuro2010 ( 第 33 回 日本神経科学会大会 , 第 20 回日本神経回路

科学研究費補助金•

科学研究費補助金

特定領域研究／大脳皮質—大脳基底核

ループの認知的機能と意思決／ H20 年度（1900 千円）・H21学会大会 , 第 53 回日本神経化学会大会 ) 2010/09
8. 鮫島和行 , 野々村聡、認知的意思決定における背側線条体の神

年度（1900 千円）

経活動 ,「脳と心のメカニズム」第 10 回冬のワークショップ ,2010/01
9. Yoshida, T., Ito, M., Morimura, T., Samejima K., Okuda, J., Yoshimoto, J., Doya, K., Brain mechanisms for evaluating probabilistic and delayed rewards, Neuroscience 2009 ( 第 32 回 日本神経科学会大会 ), 2009/09
10. 山本 愛実 , 速水 則行 , 鮫島 和行 , 坂上 雅道 , 奥田次郎 , ヒト
における報酬関連脳活動と知覚的曖昧性 ( 日本動物心理学会
第 68 回大会発表 ) 2008/09.
11. 佐賀洋介、難波克己、高原大輔、射場美智代、鮫島和行、高田昌彦、丹治順、星英司 ,「マカクザルにおける後部頭頂皮質から前頭前野背外側部と背側運動前野への投射様式」, 第 31
回日本神経科学大会 , 東京国際フォーラム、東京 , 2008/07
12. 吉田岳彦 , 伊藤真 , 森村 哲郎 , 鮫島和行 , 奥田次郎 , 吉本潤一
郎 , 銅谷賢治 , 遅延を伴う確率的報酬獲得課題におけるヒトの意思決定に関する研究 , 情報処理学会研究報告 . BIO, バイオ情報学 2008(58), 67-70, 2008-06-19＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（国内）＞

1. 鮫島和行 , 価値の比較に基づく意思決定における線条体の神経
活動 , 京都大学霊長類研究所共同利用研究会「行動特性を支配するゲノム基盤と脳機能の解明」,2013/03
2. Samejima, K., Neural basis of conditioning and reinforcement
learning: A mechanistic perspective on learning and decision,
専修大学国際シンポジウム Expansion of associative learningtheory, 2012/11
3. 鮫島和行 , 意思決定の階層性と多重皮質－線条体ループ神経回
路 , 生理学研究所研究会

認知神経科学の先端「推論の脳内メ

カニズム」,2012/10/26
4. 鮫島和行 , 意思決定と価値学習の神経機構 － 理論と実験の統合アプローチ － , 東北大学電気通信研究所 共同プロジェクト

72

共同研究実施状況•

博報堂 - 東大 - 玉川

共同プロジェクト、購買行動の研究

【事業推進担当者】

松田 哲也
所属

Tetsuya Matsuda

脳科学研究所 ･ 脳情報研究科 ( 脳情報専攻 )･ 准教授

研究テーマ：情動意思決定
キーワード：意思決定・精神神経科学・脳機能画像・潜在意識

グローバル COE 期間中の研究活動

罪者への責任追及との関係性が問題となるが、その時にカリフォルニア工科大学とのヒトの社会性に関する機どのようなメカニズムが働いているかについて我々は能についての共同研究を通じて、大学院生、ならびにポfMRI で脳活動を計測することで明らかにした。罪を犯

スドクの教育を行った。

してしまった人に対して、あるときは同情し、罪の重さ

・顔選好の心変わりメカニズムの解明（下條信輔教授とを軽くしてあげたいという感情がわいてくる。fMRI での共同研究）

脳活動を計測すると、同情するほど活動が高まる領域と選好対象の価値が絶対的なものと定義し、脳がその価罪の重さを軽くするほど活動が高まる領域は共通してい値を正確に判断できていれば、心変わりは起こらないとることが明らかになった。つまり罪を軽くしてあげたい

考えられる。しかし、選好は文脈と記憶に依存的であるという感情は、同情であることが示された。さらに、情ため、時として変化する。そのメカニズムを fMRI で明け深い人は同情するほど、罪を軽くする傾向があることらかにした。尾状核の活動により心変わりする／しないも明らかになった。

の予想がつくことが明らかになった。さらに眼窩前頭皮・魅力度判断における周辺刺激の潜在的影響（下條信輔

質と海馬の活動の相関が高い時には、心変わりがおこり

教授との共同研究）

にくいということもわかった。本研究はポスドクの伊藤

ある対象の魅力度判断課題を行う際に、その判断に課

岳人研究員が行った研究成果である。
（論文投稿中）

題と関係のなく呈示される周囲のオブジェクトの魅力度

・達人の脳システム（下條信輔教授との共同研究）

が影響を与えることが知られている。特にこのような影しゃべっていることを、正確に書き取る方法として速響が潜在的な場合、周囲のオブジェクトの魅力が単純に記が古くから用いられている。速記は、しゃべっている

線形に加算されるのではなく、それらのオブジェクトの内容を速記記号に瞬時に変換し、紙に書き取る。通常は、親近性や新規性といった属性が影響に加味されることが人間の話すスピードで紙に記載していくことは無理であ報告されているが、その具体的な処理過程については未るが、一流の速記者はかなり早いスピードでしゃべって知な点が多い。そこで本研究では幾何学図形の魅力度をいる内容も正確に文字に置き換えることができる。そこ評価する課題において、周辺の課題とは関係ない顔刺激

で、日本語の一流プロ速記者（国会所属）が速記を行っの親近性が図形の魅力度の評価に与える影響を検討した。

ている時に脳をどのように使っているか、fMRI にて調その結果、親近性の強いアジア人顔を呈示した群の方べた。その結果、プロの速記者は線条体が強く活動し、が、親近性の弱い西洋人顔を呈示した群よりも、図形のさらにその活動は小脳の活動と非常に相関が高いという魅力度評価に周囲の顔の魅力度の影響が強く働くことがことが明らかになった。後天的なトレーニングにより、明らかになった。さらに、fMRI により、周辺刺激を含高いパフォーマンスを出すためのトレーニングにより脳めた幾何学図形の魅力度を評価している際の脳活動（全の可塑的変化がどのように起こるかを示した研究成果で

体課題：顕在的な周辺刺激の影響を評価）と、周辺刺激ある。本研究はポスドクの伊藤岳人研究員が行った研究を無視して図形を評価する際の脳活動（周辺無視課題：である。

潜在的な周辺刺激の影響を評価）を比較したところ、全・情状酌量に関連する脳活動（コリンキャメラ教授との共同研究）

体課題遂行時には顕在的に価値判断を行っている場合に活動する前頭眼窩皮質（OFC）の活動が、周辺無視課題

私たちは、人の不遇な境遇や事情を知ることで、その遂行時には潜在的に価値判断を行っている際に活動する

人を哀れみ、同情することがある。その際に、同情と犯尾状核頭（caudate head）の活動がそれぞれ認められた。
73

この研究は大学院生の鈴木春香氏が行った研究である。

象度の低い言語形態であるという仮説を指示するもので・リアルタイム fMRI によるニューロフィードバックをあった。本研究は慶應義塾大学大学院生が玉川大学脳科

用いた精神科治療法の開発（下條信輔教授との共同研究）

学研究所で行った研究である。

脳の深部までも数ミリ単位で活動を計測できる fMRIを用い、さらにそれをリアルタイムで解析し、被験者本

グローバル COE 終了後の研究予定

人にフィードバックをかけることができれば、効率的にこれらの研究を行った伊藤岳人研究員は放射線医学総対象とした脳領域の活動を制御できるようになる可能性

合研究所の研究員として異動し、鈴木春香研究員はシーがある。そこで、
我々はリアルタイム fMRI によるニュー

メンスジャパンのメディカル部門の専門職として就職しロフィードバック法を開発し、それを社会性の障害があた。これは、これまでの研究教育活動の成果である。平

るうつ病や自閉症などを対象に社会認知機能の改善に結成 25 年度からは新しいポスドクが来て、これまで行っ

び付けるプログラムの開発研究をおこなった。
その結果、てきた研究を進展させると同時に、新しい研究プロジェ

ニューロフィードバックを行うことで、被験者が感情にクトも開始する予定である。カリフォルニア工科大学と関わる脳部位である扁桃体の活動をコントロールするこの共同研究については、これまで通り継続することにとが可能であることが明らかになった。さらにアスペルなっている。その他、人文・社会科学系の加藤淳子教授

ガーの患者を対象に扁桃体の活動を制御するトレーニン（東京大学大学院法学・政治学研究科）、亀田達也教授（北グを行うと、扁桃体の活動が活性化させることに成功し海道大学文学部社会心理学）との共同研究も開始していた。この研究により、社会性に関連する脳活動を制御する。さらには、教育系の生田目美紀教授（筑波技術大学）ることで、社会性の障害の改善に繋げることができる可とは聴覚障害者の社会認知機能に関する研究も開始して能性が見いだされた。

いる。これらの研究は、すべて外部研究資金の調達に成功しており、これはこれまでの GCOE 期間の研究活動

その他人文社会系分野との学際共同研究を通じ、大学院生・ポスドクの教育を行った。

が基盤となっている。

・言語の脳科学（音韻処理メカニズム）（慶應義塾大学

学位論文指導状況

今井むつみ教授との共同研究）＜博士＞

形式言語学においてはことばと意味の関係は恣意的で論文作成指導あると一般的には考えられているが、世界のさまざまな研究指導委託（東京医科歯科大学）

言語の話者において、語の音とその意味の間に明らかな

平成 19 年 4 月〜平成 21 年 3 月

対応関係が認められる語が存在することが報告されてい本下真衣（Hyperfrontality in patients with schizophre-

る。そこで、擬態語がどのように脳内で表象され、どの

nia during saccade and antisaccade tasks: a study with

ようなネットワークで処理されているのか、特に擬態語

fMRI）2010 年 3 月（博士（医学））の脳内表象と、音象徴性のない通常の語の脳内表象がど

研究指導委託（東京医科歯科大学）のように異なるのかということについて検討した。その平成 18 年 4 月〜平成 22 年 3 月

結果、擬態語の賦活領域は動詞、副詞よりも範囲が広く、丸谷俊之（Single administration of paroxetine atten-

そして、より異なる感覚モダリティを統合する領域が左uates reward anticipation: A pharmacological fMRI

だけでなく右半球でも賦活していることが明らかになっstudy）2012 年 3 月（博士（医学））た。擬態語が、動詞や副詞などの音象徴性のない語に比＜修士＞

べ、複数の感覚モダリティの共感覚性を伴い、感情とも

主査

深く結びついた、世界との直接経験により設置した、抽辺視の影響に関する研究鈴木春香

魅力度判定における中心視に及ぼす周2012 年度（修士（工学））

研究活動業績
2. Hsu DF, Ito T, Schweikert C, Matsuda T, Shimojo S. Combina-

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Yamada M, Camerer CF, Fujie S, Kato M, Matsuda T, Takano

torial Fusion Analysis in Brain Informatics: Gender Variation

H, Ito H, Suhara T, Takahashi H. Neural circuits in the brain

in Facial Attractiveness Judgment. Brain Informatics Lecturethat are activated when mitigating criminal sentences. Nature

Note in Computer Science. 2011, 6889, 2-20.
3. Watanabe K, Matsuda T, Nishioka T, Namatame M. Eye gazeCommunications. 2012, 3, 759.

74

during observation of static faces in deaf people. PloS ONE.

グ研究からの示唆．日本認知言語学会第 9 回全国大会．名古2011, 6(2), 216919.

屋 2008 年 9 月．

4. Marutani T, Yahata N, Ikeda Y, Ito T, Yamamoto M, Matsuura

3. 丸谷俊之 , 本下真衣，松浦雅人 , 松島英介 , 松田哲也．注意のM, Matsushima E, Okubo Y, Suzuki H, Matsuda T*. Functional

分配・持続・転導に関わる神経回路 . 第 38 回臨床神経生理学

magnetic resonance imaging study on the effects of acute sin-会学術大会 . 神戸 2008 年 11 月 .

gle administration of paroxetine on motivation-related brain

4. 山本愛実 , 速水則行 , 松元まどか , 松田哲也 , 坂上雅道 . “ 金銭的activity. Psychiatry and Clin. Neurosci. 2011, 65(2), 191-198.

損失予測脳活動に対する知覚的曖昧性の影響 ”.『平成 20 年度

5. Motoshita

M, Matsuura M, Ohkubo T, Ohkubo H, Kanaka N,

特定領域研究「統合脳」夏のワークショップ』. 2008 年 8 月

Matsushima E, Taira M, Kojima T, Matsuda T*. Hyperfrontality

5. 丸谷俊之、本下真衣、松浦雅人、松島英介、松田哲也：fMRI

in patients with schizophrenia during saccade and antisac-による注意の分配・持続・転導に関わる脳活動．第 38 回日本

cade tasks: a study with fMRI. Psychiatry and Clin. Neurosci.

臨床神経生理学会学術大会．神戸、2008 年 11 月
6. 伊藤岳人、丸谷俊之、山本愛実、下條信輔、鈴木秀典、松田哲也 .

2009, 63(2), 209-217.
6. Abe N, Okuda J, Suzuki M, Sasaki H, Matsuda T, Mori E,

顔の選好意思決定へ及ぼす影響の検討 . 第３９回日本臨床神経

Tsukada M, Fujii T. Neural correlates of true memory, false
memory, and deception. Cerebral Cortex, 2008, 18(12), 2811-

生理学会学術大会 . 北九州 2009 年 11 月 .
7. Manami Yamamoto, Tetsuya Matsuda, Masamichi Sakagami:

2819.

“Brain activity for monetary gain and loss prediction on sa-

7. Kanaka N, Matsuda T*, Tomimoto Y, Noda Y, Matsushima E,

lient and ambiguous perception as revealed by random dot

Matsuura M, Kojima T. Measurement of development of cog-motion stimuli and fMRI”. GCOE Joint symposium: Hokkaido

nitive and attention functions in children using continuous
performance test. Psychiatry and Clin. Neurosci. 2008, 62,

University/Tamagawa University. Tokyo. 2009.10.24.
8. Takehito Ito, Toshiyuki Marutani, Manami Yamamoto, Shin-135-141.

suke Shimojo, Hidenori Suzuki, Tetsuya Matsuda: “Examina-

8. 松田哲也 . fMRI でみる心の世界—基礎と応用 . 臨床精神医学

tion of the mechanism underlying face preference decisions”.

37(6): 745-749, 2008.

GCOE Joint symposium: Hokkaido University/Tamagawa Uni-

9. 富安もよこ、松田哲也、小畠隆行、高橋英彦 . Functional MRI

versity. Tokyo. 2009.10.24.
9. Manami Yamamoto, Noriyuki Hayamizu, Tetsuya Matsuda,と MRS. 精神科 14(4): 316-323, 2009.
10. 松田哲也 , 伊藤岳人 , 鈴木春香 , 丸谷俊之 , 松島英介 , 小島卓也 .

Jiro Okuda, Masamichi Sakagami: Brain activity for mone-

統合失調症の意思決定障害 . 日本生物学的精神医学会誌 22(4):tary gain and loss prediction based on salient and uncertain

257-261, 2011.

perception. Society for Neuroscience 2009, Chicago, USA.

11. 土師知己 , 松田哲也 . リアルタイム fMRI によるニューロフィー
ドバックの基礎とその応用 . 精神科 22(4): 375-381. 2013.

2009.10.17-10.21.
10. 山本愛実 , 松元まどか , 松田哲也 , 奥田次郎 , 坂上雅道：“Brain
activity for monetary loss prediction based on ambiguous
perception”. 第 32 回日本神経科学大会 . Neuro2009 名古屋 ,書籍（著書）

1. 松田哲也、山本愛実、伊藤岳人 . 認知機能をどう捉え、評価するのか「注意の評価」.

山内俊雄

編集統括

精神疾患と認2009.9.16-9.18
11. 山本愛実 , 松田哲也 , 渡辺言也 , 坂上雅道 . ” 利得損失予測の脳内情報処理に及ぼす知覚的曖昧性の影響 ”.『平成 21 年度 特定

知機能 , 2009、新興医学出版社 138-142.

領域研究「統合脳」夏のワークショップ』. 2009 年 8 月 9 日
学会等発表

12. Manami Yamamoto, Madoka Matsumoto, Tetsuya Matsuda,
Masamichi Sakagami. “Brain activity for monetary loss predic-＜国際会議＞

1. T. Ito, T. Matsuda, S. Shimojo,「The Shorthanded Brain -Func-tion based on ambiguous perception”. Joint Tamagawa Univer-tional connectivity across Anterior Putamen in Top-notchsity/Caltech Lecture-course on Emotion. 2009 年 2 月 19 日

Expertise of Stenography-」,『Neuroscience 2012, SfN’s 42nd

13. 丸谷俊之、八幡憲明、池田裕美子、山本愛実、伊藤岳人、松Annual Meeting』, Poster 883, 10/17, New Orleans, America,

浦雅人、松島英介、鈴木秀典、松田哲也：SSRI、プラセボが(October 13-17)

報酬予測に与える影響．第 39 回日本臨床神経生理学会学術大2. Takehioto Ito, Toshiyuki Marutani, Manami Yamamoto, Hide-会．北九州，2009 年 11 月 .

nori Suzuki, Shinsuke Shimojo, Tetusya Matsuda,「Neural Basis

14. T. Ito, T. Matsuda, S. Shimojo,「The Shorthanded Brain -Func-of Changing Face Preference Decision by Gaze Manipulation」,

tional connectivity across Anterior Putamen in Top-notch Ex-『Neuroscience 2011, SfN’s 41st Annual Meeting』, Poster 299

pertise of Stenography-」,『35th Annual Meeting of the Japan

11/13, Washington D.C., America, (November 12-16)

Neuroscience Society, Poster P1-i03, 9/18, (September 18-

3. Takehioto Ito, Toshiyuki Marutani, Manami Yamamoto, Hidenori Suzuki, Shinsuke Shimojo, Tetusya Matsuda,「Neural21), Nagoya
15. 伊藤岳人、丸谷俊之、山本愛実、下條信輔、鈴木秀典、松田Basis of Changing Face Preference Decision by Gaze Manipu-

哲也、「心変わりはどのように起こるか？

lation」『HBM,
2011, 17th Annual Meeting of the Organization

る視線操作による検討－」、『2011 年度包括型脳科学研究推進on Human Brain Mapping』, Poster 526, Quebec City, Can-

支援ネットワークada, (June 26-30, 2011)

22 日、ポスター 111、神戸国際会議場＜国内会議＞－顔選好時におけ夏のワークショップ』、2011 年 8 月 21,

16. 伊藤岳人、丸谷俊之、山本愛実、下條信輔、鈴木秀典、松田哲也、

1. 荒田真実子 , 松田哲也 , 奥田次郎 , 岡田浩之 , 今井むつみ．擬「顔の選好意思決定へ及ぼす影響の検討（Changing the mind

態語の意味処理に関わる神経基盤―fMRI による検討―. 日本

by implicit face preference decision making）」、『第３９回日本
臨床神経生理学会学術大会』、ポスター、2009 年 11 月、小倉認知科学会第 25 回大会、京都 2008 年 9 月 .
2. 荒田真実子 , 今井むつみ , 奥田次郎 , 岡田浩之 , 松田哲也．擬
態語は前言語 ( プロト・ランゲージ ) か？：脳機能イメージン＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（海外）＞
1. Matsuda T. Eye movement and attention in patients of schizo-75

的萌芽研究phrenia. Neurotalk2010 Singapore. (2010)
1. 松田哲也．統合失調症のセルフリフレクション障害．第 33 回
日本生物学的精神医学会研究代表者 「リアルタイム fMRI を用いたバイオフィードバックによる社会認知機能改善プログラム」＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（国内）＞•

2012 年度 - 現在
戦的萌芽研究

シンポジウム「神経経済学と生物

文部科学省科学研究費補助金基盤研究挑

研究分担者 「痛みと共感―痛みの社会性の認知・生理・神経的基盤に関する萌芽的研究」

学的精神医学の融合」( 東京 ).2011 年 5 月 .
2. 松田哲也 . 社会神経科学研究の今後の方向性 . 第 2 回社会神経•2012 年度 - 現在

文部科学省科学研究費補助金基盤研究Ｂ

研究分担者 「認知科学的に基づく聴覚障害者の社会的コ

科学研究会 .（岡崎）. 2013 年 1 月 .
3. 松田哲也 . 科学技術の将来ビジョンについて . 第 90 回日本生理学会大会学術・研究委員会企画フォーラム .（東京）. 2013

ミュニケーション能力育成プログラムの開発」•

2011 年度 - 現在

文部科学省科学研究費補助金特定領域研究「実験社会科学」 公募研究

年3月.

研究代表者

• 「神経科学的アプローチによる倫理的行動モデルの研究」
活動実績（各種委員委嘱など）•

2011 年度 - 現在

文部科学省科学研究費補助金基盤研究Ａ

研究分担者 「熟慮的判断のための神経基盤の研究」•

文部科学省研究振興局•

生理学若手サマースクール（日本生理学会）事務局長 (2003-

学術調査官 (2011-)•

2010-2011 年度

文部科学省科学研究費補助金若手研究Ｂ

研究代表者 「fMRI を用いた統合失調症の思考メカニズムの2012)障害に関する研究」•

日本生理学会 常任幹事 (2006-2010)•

日本生理学会 将来計画委員 (2006-2010)•

国際生理科学連合 (IUPS2009) トラベルグラント委員 (2008-

究事業

2009)

フィードバック法による精神科ニューロリハビリテーション

•

•

•

•

日本生理学会

教育委員 (2010-)•

日本生理学会

男女共同参画委員 (2011-)

2009-2011 年度 文部科学省科学研究費補助金基盤研究Ｂ
研究分担者「認知科学的アプローチによる聴覚障害者教育プ
ログラムの開発と効果測定の基礎研究」•

2007-2008 年度

文部科学省科学研究費補助金若手研究Ｂ

研究代表者「機能的 MRI を用いた統合失調症の注意に関わる受賞•

厚生労働省科学研究費補助金障害福祉研研究代表者 「リアルタイム fMRI を用いたバイオへの応用」

国際生理科学連合 (IUPS) 教育ワークショップ組織委員 (20082009)2009-2011 年度

伊藤岳人

ネットワーク障害に関する研究」

2011 年度包括型脳科学研究推進支援ネットワーク

夏のワークショップ

2011 年度若手優秀発表賞•

2006-2008 年度

文部科学省科学研究費補助金基盤研究Ｂ

研究分担者「言語処理過程に配慮した聴覚障害者教育の基盤整備」

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など

1. ＮＨＫ「クローズアップ現代」で松田准教授がオノマトペの脳情報処理について解説。2013 年６月 11 日
2. ＮＨＫ テレ「ここが知りたい

共同研究実施状況

名医に Q（うつ病あなたの疑•ニング」で松田准教授がリアルタイム fMRI を用いたニューロ
フィードバック法について解説。2012 年 10 月 13 日•

倫理の神経倫理学的研究（カリフォルニア工科大学・放射線医学総合研究所・京都大学）

午後

8 時～午後８時 45 分

顔 選 好 の メ カ ニ ズ ム の 解 明（ カ リ フ ォ ル ニ ア 工 科 大 学・Fordham 大学）

問に答えます）」カラハシ未来研究所 「脳科学で感情をトレー•

3. ＮＨＫ総合テレビ「ミラクルセンスを磨け あなたの知らない

抗精神病薬が認知機能に及ぼす影響について（日本医科大学・
東京医科歯科大学）

脳の力」サッカー中村俊輔選手のサッカー試合時における戦略•

音韻処理と言語獲得の脳内メカニズム（慶應義塾大学）

決定時の脳について松田准教授が解説。2011 年 12 月 24 日•

リアルタイム fMRI を用いた精神科ニューロリハビリテーションへの応用（日本医科大学、放射線医学総合研究所、東京医午後 9 時～午後 10 時 15 分（近畿地方の一部地域を除く）
4. 日本テレビ系「所さんの目がテン！」松田准教授が報酬と記憶の関係について解説。2011 年 12 月 3 日午後 5 時～午後 5科歯科大学、国立成育医療研究センター、東京大学）•

認知科学的アプローチによる聴覚障害者教育プログラムの開発と効果測定の基礎研究（筑波技術大学・東京大学・慶應義時 30 分
5. 日経産業新聞 2010 年 12 月 2 日号松田准教授の紹介記事が塾大学）掲載された。
6. ＮＨＫ ＢＳ Ｈ i ハイビジョン特集「記憶脳と人の物語」松田准教授が記憶について解説。2010 年３月７日（日）ＮＨＫＢＳ Ｈ i

その他の特筆すべき成果
私の研究室は、認知科学、心理学、社会科学、経済学、臨床医学などの学外の専門家との共同研究を積極的に行うことで、大学午後 10 時 00 分〜午後 11 時 30 分

7. ＮＨＫ「ワンダー×ワンダー」松田准教授が記憶の達人の脳院生・ポスドクが複数の専門家からの研究助言をもらえる環境をについて解説。2010 年２月６日（土）ＮＨＫ総合テレビ

作り上げた。そこに神経科学とその周辺領域の学問と融合研究を午成功させてきた。

後８時～
8. ＮＨＫ「週間こどもニュース」松田准教授が記憶について解説。
2010 年 1 月 30 日（土）ＮＨＫ総合テレビ 午後 6 時 10 分～
外部資金獲得状況（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）•

2012 年度 - 現在

厚生労働省科学研究費補助金障害者対策総合研究事業（精神障害分野） 研究代表者• 「リアルタイム fMRI によるバイオフィードバック法を用いた統合失調症の認知リハビリテーション」•

2012 年度 - 現在

文部科学省科学研究費補助金基盤研究挑戦

76

【事業推進担当者】

彦坂 興秀

Okihide Hikosaka

AFFILIATION: 玉川大学脳科学研究所 ･ 客員教授、ＮＩＨ主任研究員
RESEARCH THEME:Neural mechanisms of decision making and emotion
RESEARCH KEYWORDS: basal ganglia, eye movement, value, dopamine, habenula

PROJECT REPORT RELATED TO

CONTRIBUTION TO THE GCOE AND

GLOBAL COE PROGRAMTAMAGAWA UNIVERSITY COLLABORATION

The goal of our research is to understand the neuronal

Our project is indirectly but fundamentally related tomechanisms of voluntary behavior. Our research proj-

the goal of the GCOE program which is “Origin of theect related to Global COE is focused on the functions ofSocial Mind.” A key to understanding the human mind

the basal ganglia which are thought to be involved in

is to know how we value things (e.g., objects, events,

the control of voluntary behavior. Indeed, dysfunctions

other individuals) and know how the brain works forof the basal ganglia lead to various kinds of behavioral

the valuation. Our studies have been aimed at this goal.

disorders which affect body movements, motivation,

The strength of our research is that we can monitor

emotion, cognitive functions, goal-directed behavior,

electrical signals of single neurons while the subject

skill, and/or habit. We also study other brain areas(macaque monkey) is performing a variety of behavioralthat are connected with the basal ganglia: the cerebral

tasks while judging the values of objects and events.

cortical areas which provide the basal ganglia with

We found that neurons in different brain areas encode

sensorimotor-emotional signals, neuromodulatory sys-

values in different manners and guide behavior in dif-tems (e.g., dopamine, serotonin) which may modulate

ferent contexts, strongly suggesting the parallel control

the sensorimotor-emotional signals in the basal gan-of value-based behavior.

glia, limbic systems (e.g., habenula) which may guide

FUTURE WORK OF

the neuromodulatory systems. We addressed these

RESEARCH COLLABORATION

questions using behavioral, electrophysiological, and

AFTER THE TERMINATION OF GCOE

pharmacological methods. Specifically, we have shown

We are willing to continue the existing collaborations

that neural circuits in the basal ganglia play importantand possibly new collaborations with researchers whoroles in the control of saccadic eye movements based

participated in the GCOE program. Our research so far

on short-term and long-term value-based learning andhas been limited to macaque monkeys and is short ofthat these functions are supported by the inputs to thereaching the goal of understanding the human brain

basal ganglia from the medial frontal cortex, the lateralfunction. We should emphasize, however, that our be-habenula, dorsal raphe, ventral pallidum, septum, andhavioral tasks described above are directly applicable

other subcortical structures.

to human subjects. This means that the precise neuralmechanisms we have discovered in macaque monkeys can be tested for human subjects by utilizing human-oriented experimental methods.

ACHIEVEMENTS RELATED TO
GLOBAL COE PROGRAM
Articles (peer reviewed)

Methods 213: 123-131.

1. Daye PM, Monosov I, Hikosaka O, Leopold DA, Optican LM

2. Tachibana Y, Hikosaka O (2012) The primate ventral pallidum(2013) pyElectrode: An open-source tool using structural MRI

encodes expected reward value and regulates motor action.

for electrode positioning and neuron mapping. J Neurosci

Neuron 76: 826-837.

77

3. Yasuda M, Yamamoto S, Hikosaka O (2012) Robust represen-

21. Isoda M, Hikosaka O (2008) A neural correlate of motiva-

tation of stable object values in the oculomotor basal ganglia.

tional conflict in the superior colliculus of the macaque, J

J Neurosci 32: 16917-16932.

Neurophysiol 100: 1332 – 1342

4. Yamamoto S, Monosov IE, Yasuda M, Hikosaka, O (2012)

22. Hikosaka O, Isoda M (2008) Brain mechanisms for switching

What and where information in the caudate tail guides sac-from automatic to controlled eye movements, Prog Brain Res

cades to visual objects. J Neurosci 32: 11005-11016

171: 375 – 382

5. Monosov IE, Hikosaka O (2012) Regionally distinct process-23. Matsumoto M, Hikosaka O (2008) Negative motivational con-ing of rewards and punishments by the primate ventromedial

trol of saccadic eye movement by the lateral habenula, Prog

prefrontal cortex. J Neurosci 32: 10318-10330.

Brain Res 171: 399 – 402

6. Nakahara H, Hikosaka O (2012) Learning to represent reward

24. Isoda M, Hikosaka O (2008) Role for subthalamic nucleus

structure: a key to adapting to complex environments. Neuro-

neurons in switching from automatic to controlled eye move-sci Res 74: 177-183.

ment, J Neurosci 28: 7209 – 7218

7. Matsumoto M, Hikosaka O (2011) Electrical Stimulation of

25. Nakamura K, Matsumoto M, Hikosaka O (2008) Reward-de-the Primate Lateral Habenula Suppresses Saccadic Eye Move-

pendent modulation of neuronal activity in the primate dorsal

ment through a Learning Mechanism. PLoS One 6:e26701.

raphe nucleus, J Neurosci 28: 5331 - 5343

8. Bromberg-Martin ES, Hikosaka O (2011) Lateral habenula
neurons signal errors in the prediction of reward information.

Reviews

26. Isoda M, Hikosaka O (2011) Cortico-basal ganglia mecha-

Nat Neurosci 14:1209-1216.
9. Hong S, Jhou TC, Smith M, Saleem KS, Hikosaka O (2011)
Negative reward signals from the lateral habenula to dopamine neurons are mediated by rostromedial tegmental nucleus in primates. J Neurosci 31:11457-11471.

nisms for overcoming innate, habitual and motivational behaviors. Eur J Neurosci 33:2058-2069.
27. Bromberg-Martin ES, Matsumoto M, Hikosaka O (2010) Dopamine in motivational control: rewarding, aversive, and alert-

10. Hong S, Hikosaka O (2011) Dopamine-mediated learning andswitching in cortico-striatal circuit explain behavioral changes
in reinforcement learning. Front Behav Neurosci 5:15.

ing. Neuron 68:815-834.
28. Hikosaka O (2010) The habenula: from stress evasion to value-based decision-making. Nat Rev Neurosci 11:503-513.

11. Terao Y, Fukuda H, Yugeta A, Hikosaka O, Nomura Y, Segawa

29. Hikosaka O, Isoda M (2010) Switching from automatic to con-M, Hanajima R, Tsuji S, Ugawa Y (2011) Initiation and inhib-

trolled behavior: cortico-basal ganglia mechanisms. Trends

itory control of saccades with the progression of Parkinson’s disease - Changes in three major drives converging on the
superior colliculus. Neuropsychologia 49:1794-1806.

Cogn Sci 14: 154-161.
30. Hikosaka O, Sesack SR, Lecourtier L, Shepard PD, Habenula:crossroad between the basal ganglia and the limbic system, J

12. Bromberg-Martin ES, Matsumoto M, Nakahara H, Hikosaka O(2010) Multiple timescales of memory in lateral habenula anddopamine neurons. Neuron 67:499-510.

Neurosci , 2008, 28, 11825 – 1182
31. Hikosaka O, Bromberg-Martin E, Hong S, Matsumoto M, Newinsights on the subcortical representation of reward, Curr

13. Bromberg-Martin ES, Matsumoto M, Hikosaka O (2010) Dis-

Opin Neurobiol 2008, 18, 203 – 208

tinct tonic and phasic anticipatory activity in lateral habenulaand dopamine neurons. Neuron 67:144-155.
14. Bromberg-Martin ES, Matsumoto M, Hong S, Hikosaka O(2010) A pallidus-habenula-dopamine pathway signals in-

Invited lectures

1. Parallel control of volition and skill by the basal ganglia (Keynote Lecture) , 2013
2. IBAGS-XI (11th Triennial meeting of the International Basalferred stimulus values. J Neurophysiol 104:1068-1076.
15. Bromberg-Martin ES, Hikosaka O, Nakamura K (2010) Codingof task reward value in the dorsal raphe nucleus. J Neurosci
30:6262-6272.

Ganglia Society)

Eilat, Israel, March 3-7, 2013

3. Role of basal ganglia in valuation, memory, and skill, University of California, San Diego, San Diego, CA, Feb. 12, 2013

16. Yugeta A, Terao Y, Fukuda H, Hikosaka O, Yokochi F, Okiyama

4. Choosing valuable objects automatically – a basal ganglia

R, Taniguchi M, Takahashi H, Hamada I, Hanajima R, Ugawa Y

mechanism Workshop 2: Cognitive Neuroscience Mathemati-(2010) Effects of STN stimulation on the initiation and inhibi-

cal Biosciences Institute (MBI) Columbus, Ohio Dec. 11, 2012tion of saccade in Parkinson disease. Neurology 74:743-748.

5. Basal ganglia mechanisms for choosing valuable objects auto-

17. Matsumoto M, Hikosaka O (2009) Representation of negative
motivational value in the primate lateral habenula. Nat Neurosci 12:77-84.

matically, University of Parma Parma, Italy, Nov. 16, 2012
6. Automatic valuation by the basal ganglia, ESF-FENS Conferences on The Dynamic Brain, The Neurobiology of Emotion,

18. Matsumoto M, Hikosaka O (2009) Two types of dopamine
neuron distinctly convey positive and negative motivationalsignals. Nature 459:837-841.

Stresa, Italy, Nov. 13, 2012
7. Basal ganglia mechanisms for choosing valuable objects automatically, Champalimaud Neuroscience Programme (CNP),

19. Bromberg-Martin ES, Hikosaka O (2009) Midbrain dopamine

Lisbon, Portugal, Nov. 8, 2012neurons signal preference for advance information about

8. Long-term reward experiences bias eye movements: a role

upcoming rewards. Neuron 63:119-126. Hong S, Hikosaka Oof the basal ganglia, David Robinson Lecture, Johns Hopkins(2008) The globus pallidus sends reward-related signals to

University, School of Medicine, Apr. 5, 2012
9. Choosing good objects – a basal ganglia mechanism, Inaugu-

the lateral habenula, Neuron 60: 720 – 729
20. Bissmarck F, Nakahara H, Doya K, Hikosaka O (2008) Combining Modalities with Different Latencies for Optimal Motorral Phillip A. Sharp Lecture in Neural Circuits McGovern Institute, MIT, Mar. 1, 2012
10. Some issues in decision-making research, University of Texas,

Control, J Cogn Neurosci 20: 1966 – 197978

Austin, TX, Dec. 13, 2011

33. Role of the Primate Lateral Habenula in Negative Motivational

11. Long-term reward experiences bias eye movements: a role

Control of Oculomotor Behavior, Symposium: “Habenula -of the basal ganglia, University of Texas, Austin, TX, Dec. 12,

Crossroad between the Basal Ganglia and the Limbic System”,

2011

Society for Neuroscience Annual Meeting, Washington DC,

12. Long-term object-reward memories in the basal ganglia underlying visuomotor habit, University of Minnesota, MN, Oct.

USA, Nov. 19, 2008.
34. Basal ganglia mechanisms of reward-based and instruction-based decision-making, University of Texas, Austin, Oct. 6,

14, 2011
13. How long-term reward experience influences behavior: a2008possible role of the posterior ganglia Keynote Lecture, Janelia

35. Reward-based control of eye movements by the basal ganglia

Farm Conference: Neural Circuits of Decision-Making, Janelia

and surrounding structures, National Institute on Drug Abuse(NIDA), Sep. 23, 2008

Farm Research Campus, VA, Mar. 6-9, 2011
14. Subcortical mechanisms of motivational behavior, Carnegie

36. Motivational and cognitive control of behavior by the basal
ganglia, Workshop on Mechanism of Brain and Mind, Sap-

Institution, Baltimore, MD, Jan. 17, 2011
15. Motivational Neuronal Circuits for Value, Salience, and Information, Presidential Special Lecture, Society for Neuroscience,poro, Japan, Aug. 10, 2008
37. Neural mechanisms of reward-based and instruction-based
decision-making, Columbia University, Jun. 19, 2008

40th Annual Meeting, San Diego, CA, Nov. 14, 2010
16. Decision-making by cortico-basal ganglia networks, NIH Re-

38. Integration of cognition and motivation in the basal ganglia

search Festival Symposia Session III: The Brain and the Con-and surrounding structures, Albert Einstein College of Medicine of Yeshiva University, Apr. 23, 2008

struction of Complex Behaviors, Oct. 6, 2010
17. Lateral habenula sends motivational information to the basal

39. Neural mechanisms of reward-oriented behavior: Beyond dopamine neurons,Harvard University,Feb.5, 2008

ganglia, The International Basal Ganglia Society, 10th Triennial Meeting, Long Branch, NJ, Jun. 20 - 24, 2010
18. Role of the lateral habenula in value-based decision-making,Symposium: The Lateral Habenula: Its Role in Behavior andAwardsMember, American Academy of Arts & Sciences, 2011

Psychiatric Disorders, Cold Spring Harbor, NY, Feb. 28 - Mar.
3, 2010
19. Subcortical control of motivational behavior, RIKEN, BSI, Jan.
26, 2010
20. Subcortical mechanisms of motivational behavior, New York
University, Dec. 7, 2009
21. Subcortical mechanisms of motivational behavior - Beyond
dopamine neurons, University of Pennsylvania, Nov. 23, 200922. Subcortical neurons representing motivational value and salience, Yale University, Sep. 17, 2009
23. Rethinking dopamine neurons, Tamagawa University, August
4, 2009
24. Biasing, switching, and learning of behavior by the basal ganglia, Symposium: Multidisciplinary Approaches to Basal Ganglia Functions, International Union of Physiological Sciences
2009, Kyoto, Japan, July 29, 2009
25. New concepts of dopamine neurons, Hokkaido University,
July 21, 2009
26. Subcortical mechanisms of reward-based learning, Gordon Research Conferences: Neural Circuits & Plasticity, Salve Regina
University, Newport, RI, June 7-12, 2009
27. Motor skill learning and decision-making: cortico-basal ganglia mechanisms, Georgetown University, May 12, 2009
28. How the brain encodes reward, McGovern Institute (MIT)Symposium on “The Basal Ganglia in Health and Disease”,
MIT, Boston, May 7, 200929. Subcortical networks for motivational decision making, Eye
Movements and Vision: A Symposium in Honor of Fred Miles,
Oxford University, Apr. 1-3, 2009
30. Neural mechanisms of motor skill learning, execution, andswitching, NINDS, Mar. 3, 2009
31. Role of the subcortical reward system in decision-making,Baylor College of Medicine, Houston, Texas, Feb. 6, 2009
32. Multiple neural mechanisms of motor learning, automaticity,and switching, Netherlands Institute for Neuroscience (NIN)
conference, Amsterdam, Netherlands, Dec. 9-12, 200879

【事業推進担当者】

Wolfram Schultz
AFFILIATION: 玉川大学脳科学研究所 ･ 客員教授、
ケンブリッジ大学チャーチルカレッジ・教授

RESEARCH THEME:Systems and Computational Neuroscience, Cognitive andBehavioral Neuroscience
RESEARCH KEYWORDS: reward, value, uncertainty, action, neural circuit, dopamine,
frontal cortex, human, monkey, striatum
PROJECT REPORT RELATED TO
GLOBAL COE PROGRAM

ited dynamic range.

1. Adaptation of reward sensitivity in orbitofrontal neurons

2. Responses of amygdala neurons to positive reward

Shunsuke Kobayashi, Ofelia Pinto de Carvalho, Wolfram

predicting stimuli depend on background reward (contin-

Schultz , J Neurosci 30: 534-544, 2010.

gency) rather than stimulus-reward pairing (contiguity)

Animals depend on a large variety of rewards but their

Maria A. Bermudez and Wolfram Schultz, J Neurophys-brains have a limited dynamic coding range. When re-iol: 103: 3: 1158-1170: MAR 2010

wards are uncertain, neuronal coding needs to cover a

Prediction about outcomes constitutes a basic mecha-

wide range of possible rewards. However, when reward

nism underlying informed economic decision making.

is likely to occur within a specific range, focusing the

A stimulus constitutes a reward predictor when it

sensitivity on the predicted range would optimize theprovides more information about the reward than thediscrimination of small reward differences. One way

environmental background. Reward prediction can beto overcome the trade-off between wide coverage andmanipulated in two ways, by varying the reward paired

optimal discrimination is to adapt reward sensitivity dy-

with the stimulus, as done traditionally in neurophysio-

namically to the available rewards. We investigated how

logical studies, and by varying the background rewardchanges in reward distribution influenced the coding ofwhile holding stimulus-reward pairing constant. Neu-

reward in the orbitofrontal cortex. Animals performed

ronal mechanisms involved in reward prediction shouldan oculomotor task in which a fixation cue predicted thealso be sensitive to changes in background reward in-statistical distribution of possible juice volumes, while

dependently of stimulus-reward pairing. We tested thiskeeping the expected mean volume constant. A subse-

assumption on a major brain structure involved in re-quent cue specified the exact juice volume obtained forward processing, the central and basolateral amygdala.

a correct saccade response. Population responses of

In a 2x2 design we examined the influence of rewarded

orbitofrontal neurons that reflected the predicted juice

and unrewarded backgrounds on neuronal responses

volume showed adaptation to the reward distribution.

to rewarded and unrewarded visual stimuli. Indeed,

Statistical tests on individual responses revealed that a

responses to the unchanged rewarded stimulus de-quarter of value-coding neurons shifted the reward sen-pended crucially on background reward in a population

sitivity slope significantly between two reward distribu-

of amygdala neurons. Elevating background reward totions, whereas the remaining neurons showed insignifi-

the level of the rewarded stimulus extinguished thesecant change or lack of adaptation. Adaptations became

responses, and lowering background reward again

more prominent when reward distributions changed

reinstated the responses, without changes in stimu-

less frequently, indicating time constraints for assessing

lus-reward pairing. None of these neurons responded

reward distributions and adjusting neuronal sensitivity.

specifically to an inhibitory stimulus predicting less re-

The observed neuronal adaptation would optimize dis-ward compared to background (negative contingency).

crimination and contribute to the efficient coding of a

A smaller group of amygdala neurons maintainedlarge variety of potential rewards by neurons with lim80

stimulus responses irrespective of background reward,

Methods: The described experiments used standard be-

possibly reflecting stimulus-reward pairing or visual

havioral and neurophysiological methods to record thesensory processes without reward prediction. Thus, inactivity of single dopamine neurons in awake monkeys

being sensitive to background reward, the responses

during specific behavioral tasks.

of a population of amygdala neurons to phasic stimuli

Results: Dopamine neurons show phasic activations toappeared to follow the full criteria for excitatory reward

external stimuli. The signal reflects reward, physicalprediction (positive contingency) rather than reflecting

salience, risk and punishment, in descending order ofsimple stimulus-reward pairing (contiguity).

fractions of responding neurons. Expected reward value
is a key decision variable for economic choices. The

3. Coding of reward risk and value by distinct neurons

reward response codes reward value, probability andin the orbitofrontal cortex

their summed product, expected value. The neurons

Martin O’Neill, Wolfram Schultz, NEURON: 68: 4: 789-

code reward value as it differs from prediction, thus ful-

800 NOV 18 2010

filling the basic requirement for a bidirectional predic-

Risky decision-making is altered in humans and animals

tion error teaching signal postulated by learning theory.

with damage to the orbitofrontal cortex. However, theThis response is scaled in units of standard deviation.

function of the intact orbitofrontal cortex in processing

By contrast, relatively few dopamine neurons show the

information relevant for risky decisions is unknown.

phasic activation following punishers and conditioned

We recorded responses of single orbitofrontal neurons

aversive stimuli, suggesting a lack of relationship of thewhile monkeys were presented with cues representing

reward response to general attention and arousal. Large

the key decision parameters, reward risk and value.

proportions of dopamine neurons are also activated

Risk was defined as variance of binary symmetricby intense, physically salient stimuli. This response isprobability distributions. Monkeys displayed gradedenhanced when the stimuli are novel; it appears to be

behavioral preferences for risky outcomes. Reward-re-

distinct from the reward value signal. Dopamine neu-

lated responses in orbitofrontal neurons to the taskrons show also unspecific activations to non-rewarding

events predominantly covaried with either variance or

stimuli that are possibly due to generalization by simi-

expected value, but not both. Moreover, a sub-popula-

lar stimuli and pseudoconditioning by primary rewards.

tion of neurons responded after the risky outcome was

These activations are shorter than reward responses

revealed, some of them signaling the unsigned discrep-

and are often followed by depression of activity. A sep-ancy between experienced and predicted risk (absolutearate, slower dopamine signal informs about risk, an-risk prediction error). These results show that neurons

other important decision variable. The prediction error

in the orbitofrontal cortex carry a risk signal that is

response occurs only with reward; it is scaled by thedistinct from value coding. These neurons appear torisk of predicted reward.

encode the first two moments of reward probability dis-

Conclusions: Neurophysiological studies reveal phasic

tributions, expected value and variance.

dopamine signals that transmit information related
predominantly but not exclusively to reward. Although

4. Dopamine signals for reward value and risk: basic

not being entirely homogeneous, the dopamine signal isand recent data

morerestricted and stereotyped than neuronal activity

Wolfram Schultz, review Behavioral and Brain Functions

in most other brain structures involved in goal directed

2010, 6:24

behavior.

Background: Previous lesion, electrical self-stimulationand drug addiction studies suggest that the midbrain

5. Neural mechanisms of observational learning

dopamine systems are parts of the reward system of theChristopher J. Burke, Philippe N. Tobler, Michelle Bad-brain. This review provides an updated overview about

deley and Wolfram Schultz,

the basic signals of dopamine neurons to environmental

PNAS, August 10, 2010, vol. 107, no. 32, 14431–

stimuli.

14436
81

Individuals can learn by interacting with the environ-increase for risk-seekers. The signal for risk and the sig-

ment and experiencing a difference between predicted

nal for the value of risky reward covary with individualand obtained outcomes (prediction error). However,risk attitudes in regions of the human prefrontal cortex,

many species also learn by observing the actions andsuggesting subjective rather than objective coding ofoutcomes of others. In contrast to individual learning,risk and risky value. These data demonstrate that im-

observational learning cannot be based on directly ex-

portant parameters of reward are coded in a subjective

perienced outcome prediction errors. Accordingly, themanner in key reward structures of the brain. However,behavioral and neural mechanisms of learning throughthese data do not rule out that other neurons or brain

observation remain elusive. Here we propose that hu-

structures may code reward according to its objective

man observational learning can be explained by twovalue and risk.

previously uncharacterized forms of prediction error,
observational action prediction errors (the actual mi-

7. Reward Magnitude Coding in Primate Amygdala Neu-

nus the predicted choice of others) and observationalrons

outcome prediction errors (the actual minus predicted

Maria A. Bermudez and Wolfram Schultz, JN Physiol

outcome received by others). In a functional MRI exper-

December 1, 2010 vol. 104 no. 6 3424-3432

iment, we found that brain activity in the dorsolateral

Animals assess the values of rewards to learn andprefrontal cortex and the ventromedial prefrontal cor-choose the best possible outcomes. We studied how

tex respectively corresponded

single neurons in the primate amygdala coded reward

to these two distinct observational learning signals.

magnitude, an important variable determining thevalue of rewards. A single, Pavlovian-conditioned visual

6. Subjective neuronal coding of reward: temporal value

stimulus predicted fruit juice to be delivered with one

discounting and riskof three equiprobable volumes (P = 1/3). A population

Wolfram Schultz, European Journal of Neuroscience,of amygdala neurons showed increased activity afterVol. 31, pp. 2124–2135, 2010

reward delivery, and almost one half of these responses

A key question in the neurobiology of reward relates tocovaried with reward magnitude in a monotonicallythe nature of coding. Rewards are objects that are ad-increasing or decreasing fashion. A subset of the re-vantageous or necessary for the survival of individuals

ward responding neurons were tested with two differ-in a variety of environmental situations. Thus reward

ent probability distributions of reward magnitude; theappears to depend on the individual and its environ-reward responses in almost one half of them adapted

ment. The question arises whether neuronal systems into the predicted distribution and thus showed refer-humans and monkeys code reward in subjective terms,

ence-dependent coding. These data suggest parametricobjective terms or both. The present review addresses

reward value coding in the amygdala as a characteristic

this issue by dealing with two important reward pro-component of its function in reinforcement learning

cesses, namely the individual discounting of rewardand economic decision making.

value across temporal delays, and the processing of
information about risky rewards that depends on individual risk attitudes. The subjective value of rewards
decreases with the temporal distance to the reward. In
experiments using neurophysiology and brain imaging, dopamine neurons and striatal systems discountreward value across temporal delays of a few seconds,
despite unchanged objective reward value, suggesting
subjective value coding. The subjective values of risky
outcomes depend on the risk attitude of individual decision makers; these values decrease for risk-avoiders and82

ACHIEVEMENTS RELATED TO
GLOBAL COE PROGRAM
reward sensitivity in orbitofrontal neurons. J Neurosci 30:

Articles (peer reviewed)

1. Schultz W. Updating of dopamine reward signals. Curr Op
Neurobiol 23: 229-238, 2013534-544, 2010.
18. Christopoulos GI, Tobler PN, Bossaerts P, Dolan RJ, Schultz W.

2. Grabenhorst F, Hernadi I, Schultz W. Prediction of economic

Neural correlates of value, risk, and risk aversion contributing todecision making under risk. J Neurosci. 29: 12574-12583, 2009.

choice by primate amygdala neurons. Proc Natl Acad Sci (USA)109: 18950-18955, 2012

19. Tobler, P.N., Christopoulos, G.I., O’Doherty, J.P., Dolan, R.J. and3. Bermudez M, Schultz W. Sensitivity to temporal reward struc-

Schultz, W.: Risk-dependent reward value signal in humanture in amygdala neurons. Curr Biol 22: 1839-1844, 2012

prefrontal cortex. Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 106: 7185-

4. Ariansen JL, Heien MLAV, Hermans A, Phillips PEM, Hernadi I,

7190, 2009.

Bermudez MA, Schultz W, Wightman RM. Monitoring extracel-

20. Gregorios-Pippas L, Tobler PN, Schultz W. Short term tempo-

lular pH, oxygen, and dopamine during reward delivery in theral discounting of reward value in human ventral striatum. J
Neurophysiol 101: 1507-1523, 2009.

striatum of primates. Front Behav Neurosci 6: 36, 1-10, 2012
5. Schultz W. Potential vulnerabilities of neuronal reward, risk,

21. Tobler PN, Christopoulos GI, O’Doherty JO, Dolan RJ, Schultz

and decision mechanisms to addictive drugs. Neuron 69: 603-

W. Neuronal distortions of reward probability without choice.
J Neurosci 28: 11703-11711, 2008.

617, 2011. (highlighted in Featured Topic on Decision Making in Neuron, September 2011) w/o referee

22. Schultz W, Preuschoff K, Camerer C, Hsu M, Fiorillo CD, To-

6. Miyapuram KP, Tobler PN, Gregorios-Pippas, L, Schultz W.

bler PN, Bossaerts P. Explicit neural signals reflecting reward

BOLD responses in reward regions to hypthetical and imagi-

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Apr：Mexican Neuroscience Symposium, Mexico DF

CA (plenary)

Mar：Institute of Neuroscience, University of Newcastle, UK

Sep：Workshop on Huntington's Disease, New York

Feb：Symposium on Attention Deficit Hyperactivity Disorder

Sep：Symposium on Habits, Columbia University, New York(ADHD), Oslo, Norway

Aug：Methods in Computational Neuroscience course, Woods

2009

Hole, MA

Dec：Christmas Meeting of the British Neuroscience Association

Aug：Neuroscience School of Advanced Studies, San Quirico d’(BNA), London

Orcia, Siena, Italy

Nov：Department of Psychology, University of Hertfordshire,

Jun：Annual Meeting, International Neuropsychology Symposium,

Hatfield, UK

Bonifacio, France

Nov：1st von Behring-Roentgen Symposium on Neuroransmission,

Jun：Annual Meeting, Research Society on Alcoholism, San Francisco

Marburg, Germany(plenary)

Oct：Workshop on Emotion, Ellison Medical Foundation,

May：Neuroscience Program, University of Wisconsin-Madison

New York City
Oct：Dept Psychology & Program in Neuroscience, Ohio State(Woolsey Lecture 2012)

Univ, Bowling Green, OH

Apr：Andersen Laboratory, Division of Neuroscience, Caltech,

Oct：Department of Psychology, University of Michigan, Ann

Pasadena

Arbor, MI

Mar：Dept Neuroscience, Princeton University
Mar：Dept Neuroscience, Jülich Research Center, Germany

Sep：Irish Neuroscience Meeting, Dublin (plenary lecture)

Feb：Dept Neurology, Univ. Bonn, Germany

Jun：Symposium on Reinforcement Learning, McGill University,

2011

Montreal

Nov：Eli Lilly Conference, Université de Montreal

Jun ：International Neuropsychology Symposium, Dubrovnik,

Nov：Workshop on Learning and Plasticity, Marseille, France

Croatia

Nov：Annual Meeting, Society for Neuroscience, Washington, DC

May：Conference on Cognitive and Neural Systems (plenary lecture),
Boston University

Oct：International Meeting, Hertie Institute, Tübingen, Germany

May：UC Berkeley Graduate Program

Oct：Annual European Network for Hyperkinetic Disorders

May：Roger Brown Louks Lecture, Dept Psychology, University(Eunethydis) Meeting, Budapest
Aug：Methods in Computational Neuroscience course, Woods

of Washington, Seattle

Hole, MA

May：Center for Integrative Neuroscience, University of Washington,

Aug：EMBO Science and Society summer school, Heidelberg

SeattleJul ：Mars Lecture, Annual Meeting, Society for the Study of

May：Distinguished Neuroscientist Seminar, Institute forIngestive Behavior, Clearwater, FL

Neuroscience, Univ Texas Austin

Jun ：Symposium on Impulsive and Compulsive Disorders,

Mar：Functional Imaging Laboratory, University College London

Behavioural and Clinical Neuroscience Institute (BCNI),

Jan：Postprandial Talk, Churchill College, Cambridge

Cambridge

Jan：Department of Neurobiology, University of Bremen, Germany

Apr：McDonnell Network Meeting, Caltech, Pasadena, CA

2008

Apr：Critical Contributions of the Orbitofrontal Cortex to

Oct：Neurocolloquium Tübingen, Germany

Behavior, New York Academy of Sciences, New York

Oct：Neuron-Ipsen Conference on Cognitive Functions, Mont

Mar：NSERM Liliane Bettancourt School MD-PhD symposium,Paris

Royal, France

Feb：MSc course lecture, University College London

Sep：Barcelona Cognition, Brain and Technology Summer School

2010

May：Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences:
Annual Cognition Lecture, Amsterdam

Nov：School of Biological and Chemical Sciences, Queen

Mar：Moore Retreat of California Institute of Technology,

Mary’s University, London

Huntington Beach, CA

Nov：Brain Mind Institute, Federal Polytechnic University
Lausanne, Switzerland

AwardsNov：Conference on Lifelong Imaging, University of Tübingen,Germany•

IL, USA(Kavli Presidential Lecture)

Oct：Department of Neuroscience, Colmbia University, New York
Oct：Meeting on Role of Dopamine in Long Term Potentiationand Learning, Brandeis

2010

European Journal of Neuroscience Award of the Fed-eration of European Neuroscience Societies (EJN FENS Award)

Oct：Society for Neuroeconomics, Annual Meeting, Evanston,

University, Boston

Sep：Japan Science Council, Tokyo
Sep：Tamagawa-Keio-Caltech Lecture Course on Neuoeconomics,
Tokyo
Sep：Department of Psychiatry, University of Kyoto, Japan
Jul：Federation of European Neuroscience Societies (FENS)Forum 2010, Amsterdam
Jun：16th Annual Human Brain Mapping Conference, Barcelona,Spain
Jun：Conference on Security and Human Behaviour, Cambridge,UK
May：Lester Laboratory, Division of Neuroscience, Caltech, Pasadena

84

【事業推進担当者】

河村 満
所属

Mitsuru Kawamura

玉川大学脳科学研究所 ･ 客員教授、昭和大学医学部・教授

研究テーマ：情動とコミュニケーションの病態的研究
キーワード：情動、脳病変、パーキンソン病、筋強直性ジストロフィー、社会的認知

グローバル COE 期間中の研究活動

施したところ、DM 1 症例は健常者に比べ、怒り、嫌悪

本研究テーマでは、グローバル COE 友愛感グループ

表情の感度に低下がみられた。また、側頭葉前部・島・の目的を達成するため、ヒトのもつコミュニケーション

前頭葉底部の白質に病変がみられた。これらの結果は、機能を脳病変例において検討した。これによって、脳内DM1 患者特有の行動に対する神経基盤を示唆するもののコミュニケーションに関わるネットワークを明らかにである。DM1 における検討は表情のみでなく心の理論

するとともに、脳病変例が社会のなかでいきいきと暮ら

課題についても行われ、この検討では DM1 患者が言語すためにどのような工夫が必要かを稽える手がかりをもおよび非言語の両面について他者心理の読み取りに問題たらすことを目指した。

があることを明らかにした。

具体的には、パーキンソン病や筋強直性ジストロ
フィーなどの神経変性性疾患を対象に、感情認知機能おグローバル COE 終了後の研究予定

よび社会的認知機能を評価する課題を施行し、社会的認

グローバル COE 終了後も継続して脳疾患例における

知機能を支える神経メカニズムについて検討を行った。

行動様式をフォローしており、その予後や治療効果など

パーキンソン病患者を対象とした研究では、ギャンについて観察を続けていく次第である。COE ではパーブル課題を用いて意思決定機能に関する検討を行った。

キンソン病と筋強直性ジストロフィーを中心とした検討

パーキンソン病患者の一部では行動異常がみられることとなったが、他疾患においてもコミュニケーションの問が知られており、これは患者の日常生活や治療の妨げと題があることが示唆されており、今後も COE で開発しなっていた。ギャンブル課題およびその改変版を用いたた検査やノウハウをいかして類似の検討を続けていく予検討では、パーキンソン病患者が報酬と損失のバランス定である。プロジェクト中に行った検討のうち公表されをとることが困難であることが示唆された。さらに脳構ていない結果については鋭意公表準備中であるととも造解析を加える事により、こうした行動様式の背景に眼に、随時講演会や一般向けのレクチャーなどで社会還元窩前頭皮質の体積低下が関連していることを明らかにし

していく。

た。
筋強直性ジストロフィーを対象とした研究では、表情

学位論文指導状況認知を検討した。DM1 患者は独特な性格を持つことや、＜博士＞

自閉症スペクトラム障害などの特有のコミュニケーショ

主査：本間生夫／副査：岩波明／氏名：水谷徹／論文タン様式を有することが知られていた。しかし、その認

イトル「Picture agnosia as a characteristic of posterior

知基盤および神経基盤は明らかでなかった。DM1 患者

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4. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 , 河村満 . パーキンソン病における共同注意機能の検討 .: 第 35 回日本神経心理学会 . 宇都宮 ; 2011.

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4. Kawamura M, Tsuruya N, Kobayakawa M. Infferring mental

5. 杉本あずさ , 河村満 , 塩田純一 , 川合圭成 , 二村明徳 . 相貌失state from eye gaze in Parkinson’s disease.: 43rd NIPS zinter-

認の歴史パズルを埋める一つのピース：右一側病変の剖検例 .:第 35 回日本神経心理学学会 . 宇都宮 ; 2011.

national Symposium. Aichi; 2012.
5. Midorikawa A, Kawamura M. Maladaptive social behaviors in

6. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 , 河村満 . パーキンソン病における失older people: frontotemporal dementia or autistic spectrum

言の理解 .: 第 35 回日本高次脳機能障害学会 . 鹿児島 ; 2011.

disorders?.: The 8th International Conference on Frontotem-

7. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 筋強直性ジストロフィー 1型における失言の認知 .: 第 35 回日本高次脳機能障害学会 . 鹿

poral Dementias. Manchester; 2012.
6. Tsuruya N, Kobayakawa M, Kawamura M. Mind reading impairment in Parkinson’s disease.: International Neuropsycho-

児島 ; 2011.
8. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . パーキンソン病における意
思決定とその神経基盤 .: 第 35 回日本神経心理学会総会 . 宇都

logical Society Mid-year Meeting. Krakow; 2010.
7. Kobayakawa M, Tsuruya N, Murakami H, Kawamura M. Infer-

宮 ; 2011.

ing mental state from eye gaze in Parkinson’s disease.: World

9. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . パーキンソン病における報Federation of Neurology Aphasia and Cognitive Disorders Re-

酬と罰の学習～報酬・罰の大きさの影響について .: 第 34 回日
本神経心理学会 . 京都 ; 2010.

search Group. Istanbul; 2010.
8. Yokochi F, Taniguchi M, Yoshimura N, Kawamura M. Effect ofsubthalamic deep brain stimulation on emotional cognition inpatients with Parkinson’s disease.: 39th annual meeting of the

10. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 上側頭溝領域病変例における心理推測機能 .: 第 74 回日本心理学会 . 豊中 ; 2010.
11. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 両側上側頭溝領域病変の 1例における視線の認知 .: 第 34 回日本高次脳機能障害学会 . 大Society for Neuroscience. Chicago; 2009.
9. Tsuruya N, Kobayakawa M, Takeda A, Kawamura M. Inferring
mental state from eye gaze in myotonic dystrophy type 1.:

宮 ; 2010.
12. Kinno R, Muragaki Y, Hori T, Maruyama T, Kawamura M,
Sakai K. The effect of a glioma in the left frontal regions as-

Neuroscience 2009. Chicago; 2009.
10. Tsuruya N, Kobayakawa M, Takeda A, Kawamura M. Readingsociated with syntactic processing: Two distinct networks

the mind from eye gaze in Myotonic Dystrophy Type 1.: Joint

revealed by fMRI.: 第 33 回日本神経科学大会 . 神戸 ; 2010.

Tamagawa/Caltech Lecture-course on EMOTION. Pasadena; 2009.

13. 武田景敏 , 緑川晶 , 河村満 . 自閉症的な視知覚能力を示すよ

11. Tsuruya N, Kobayakawa, M., Takeda, A., Kawamura M. Reading

うになった前頭側頭型認知症例 .: 第 15 回臨床神経学ビデオ

the mind from eye gaze in Myotonic Dystrophy Type 1.: 39th

フォーラム . 品川 ; 2009.

annual meeting of the Society for Neuroscience. Chicago; 2009.

14. 武田景敏 , 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 小山慎一 , 河村満 . 多発性12. Mochizuki-Kawai H, Tsukiura T, Mochizuki S, Kawamura

硬化症（MS）における注意障害と脳萎縮との関連 .: 第 50 回

M. Functional dissociation in the striatum regions between

日本神経学会総会 . 仙台 ;2009.

flexible and fixed learning of motor sequences.: 15th Annual

15. 武田景敏 , 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 脳幹病変により

Meeting of the Organization for Human Brain Mapping. San

レム睡眠行動異常症（RBD）を呈した 80 歳男性例 .: 第 17 回
カテコールアミンと神経疾患研究会 . 東京 ; 2009.

Francisco; 2009.
13. Kobayakawa M, Tsuruya N, Takeda A, Suzuki A, Kawamura

16. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 , 武田景 , 河村満 . 筋強直性ジストロ

M. Facial emotion recognition and limbic lesions in myotonic

フィーにおける社会的認知障害－まなざし課題を用いた検討 .:dystrophy type 1.: 39th annual meeting of the Society for

第 33 回高次脳機能障害学会 . 札幌 ; 2009.
17. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 , 河村満 . パーキンソン病における心Neuroscience. Chicago; 2009.
14. Kobayakawa M, Tsuruya N, Kawamura M, editors. Decisionmaking and Emotional Responses in Parkinson’s Disease.:
Joint Tamagawa/Caltech Lecture-course on EMOTION. Pasa-の理論―まなざし課題を用いた検討 .: 第 3 回パーキンソン病・
運動障害疾患コングレス . 品川 ; 2009.
18. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 , 河村満 . パーキンソン病における他者心理の推測～まなざし課題を用いた検討 .: 第 33 回日本神経

dena; 2009.
15. Kawamura M, Koyama S, Kobayakawa M, Tsuruya N. Cogni-

心理学会総会 . 東京 ; 2009.

tive, emotional, and autonomic signs in patients with RBD.:

19. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 , 河村満 . 観念運動性失行を呈した前The 9th international conference of Alzheimer’s and Parkin-

頭葉下部病変例 .: 第 13 回旗の台臨床神経カンファランス . 東
京 ; 2009.

son’s disease. Prague; 2009.
16. Inoue M, Nagao T, Yoshizawa H, Kawamura M, Ida M, Yokochi
M, Takubo H. SWI sequence might be a diagnostic marker for
PD and DLB.: XVIII WFN World Congress on Parkinson’s Dis-

20. 鶴谷奈津子 . 筋強直性ジストロフィーにおける社会的認知障
害 .: 第 33 回日本神経心理学会総会 . 東京 ; 2009.
21. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 武田景敏 , 鈴木敦命 , 石原健司 , 河村
満 . 筋強直性ジストロフィー 1 型における嫌悪・怒り表情のease and Related Disorders. Miami; 2009.

感度低下 .: 第 33 回高次脳機能障害学会 . 札幌 ; 2009.

＜国内会議＞

1. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . Broca 野周辺の病変による

22. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . パーキンソン病における意

脳機能とリハビリテーション研究会 . 東

思決定～逆転ギャンブル課題を用いた検討 .: 第 33 回日本神経2. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . パーキンソン病における意

23. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 両側 STS 病変例におけるま行為障害 .: 第 19 回

心理学会総会 . 東京 ; 2009.

京 ; 2012.
思決定：罰の効果の検討 .: 第 36 回日本神経心理学会総会 . 東

なざしの認知 .: 第 30 回関東臨床神経心理研究会 . 東京 ; 2009.
24. 小山慎一 , 河村満 . 輪郭に対する過敏性と視覚性前兆 .: 第 37

京 ; 2012.
3. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . Broca 野周辺の病変による失行：誤反応パターンと病巣の対応 .: 第 36 回日本高次脳機能回日本頭痛学会総会 . 宇都宮 ; 2009.
25. 市川博雄 , 石原健司 , 大野英樹 , 稗田宗太郎 , 加藤大貴 , 中島
雅士 , 中野今治 , 河村満 . 球麻痺型筋萎縮性側索硬化症（ALS）

障害学会 . 宇都宮 ; 2012.

88における書字障害と孤立性失書について .: 第 29 回関東臨床神神経学会教育講演 . 名古屋 ; 2011.
6. 河村満 . パーキンソン病における認知機能障害の研究：とくに経心理研究会 . 東京 ; 2009.
26. 山野光彦 , 赤松直樹 , 由比友顕 , 辻貞俊 , 小早川睦貴 , 河村満 .

社会的認知機能障害と扁桃体機能障害との関連について .: 第内側側頭葉てんかん患者の意志決定機能―アイオワ・ギャン
ブリング課題による検討―.: 第 50 回

日本神経学会総会 . 仙

52 回日本神経学会

楢林賞受賞者招待講演 . 名古屋 ; 2011.

7. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 . 行為・意志決定・社会性～身体を介

台 ; 2009.

したコミュニケーション～ .: 第 11 回日本脳機能マッピング学

27. 佐藤博紀 , 政岡ゆり , 本間生夫 , 河村満 . 快・不快画像刺激による情動変化および脳内活動部位 .: 第 56 回昭和医学会総会 .

会 . 新潟 ; 2009.
8. 河村満 , 小早川睦貴 . 扁桃体は何をしているか？－臨床から品川 ; 2009.

－ .: 第 23 回日本大脳基底核研究会 . 山梨 ; 2008.

28. 緑川晶 , 河村満 . 自閉症的な視知覚能力を示すようになった前頭側頭型認知症例 .: 第 32 回日本高次脳機能障害学会 . 松山 ; 2008.
29. 武田景敏 , 小早川睦貴 , 鈴木敦命 , 近藤正樹 , 河村満 . 筋緊張性受賞（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）•

ジストロフィー１型（DM －１）における表情認知症外と扁日本神経学会

パーキンソン病における認知障害の研究：特に社会的認知機能障害と扁桃体機能障害との関連に桃体との関連 .: 第 49 回日本神経学会総会 . 横浜 ; 2008.
30. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 , 河村満 . Broca 野病変例における物

楢林賞
ついて

•

2010

創造性研究奨励賞

ニューロクリアティブ研究会

変性性認品使用パントマイム障害 .: 第 32 回日本高次脳機能障害学会 .

知症の残存能力から「創造性」の仕組みを探る：「おしくらま

松山 ; 2008.

んじゅう」仮説の検証と応用 2009

31. 鶴谷奈津子 , 小早川睦貴 , 河村満 . 左右差を呈した Broca 野病
変による観念運動性失行の 1 例 .: 第 32 回日本神経心理学会

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など

総会 . 品川 ; 2008.

河村満、小早川睦貴

32. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 武田景敏 , 河村満 . 逆転ギャンブル•

脳の社会的活動について考える . 週刊医学界新聞 2008.10.27.

課題を用いたパーキンソン病における意思決定能力の評価 .:•PD,RBD,MD の社会的認知機能の変容 ‐ 情報処理系の機能不第 2 回 Movement Disorders Society Japan. 京都 ; 2008.

全と関連 . Medical Tribune 2008.2.14.

33. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 朝比奈正人 , 河村満 . 両側扁桃体限局病変例における情動感度の「上昇」.: 第 32 回日本高次脳機

外部資金獲得状況（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）

能障害学会 . 松山 ; 2008.

•

34. 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 河村満 . 両側扁桃体限局病変における情動認知 .: 第 23 回日本大脳基底核研究会 . 山梨 ; 2008.

•

35. 小早川睦貴 , 河村満 . 神経疾患における社会的コミュニケー
ション機能 .: 第 30 回

昭和大学神経研究会 . 東京 ; 2008.

特定領域（新学術領域）H23~H24

520 万円

科研費補助金特定領域（基盤 C）H23~H25

390 万円（直特定領域（統合脳）H17~H22

1570 万円（直接経費）•

36. 小山慎一 , 本間元康 , 長田佳久 , 日比野治雄 , 河村満 . 鏡を用いた幻肢痛緩和法の繰り返し効果：第２報 .: 第 32 回日本神経心科研費補助金（直接経費）

科研費補助金接経費）•

理学会総会 . 品川 ; 2008.

科研費補助金基盤 C

H20 ～ H23325 万円（直接経費）、

75 万円（間接経費）

37. 山野光彦 , 赤松直樹 , 由比友顕 , 辻貞俊 , 小早川睦貴 , 河村満 .

•内側側頭葉てんかん患者における意思決定機能 ‐ アイオワ・
ギャンブリング課題による検討 .: 第 32 回日本神経心理学会総科研費補助金新学術領域

H21 ～ H22280 万円（直接経費）、84 万円（間接経費）•

会 . 品川 ; 2008.

CREST

H17~H21880 万円（直接経費）、180 万円（間接経費）

38. 山野光彦 , 赤松直樹 , 由比友顕 , 辻貞俊 , 小早川睦貴 , 河村満 .

•昭和大学共同研究

H20 ～ H22300 万円（直接経費）

内側側頭葉てんかん患者における Iowa gambling task の検討 .:第 23 回日本大脳基底核研究会 . 山梨 ; 2008.
39. 金野竜太 , 村垣善浩 , 智勝 堀 , 丸山隆志 , 河村満 , 酒井邦嘉 . 左共同研究実施状況•

頭頂葉に局在した神経膠腫による統語処理障害 .: 第 32 回日本
神経心理学会総会 . 品川 ; 2008.

•

中央大学

緑川晶（文学部・准教授） 神経疾患患者における心理学的研究•dementia: neuropsychological aspects.: Third International

千葉大学

小山慎一（工学部・助教） 神経疾患患者における心理物理学的研究

Research Workshop in ALS. London Ontario Canada; 2009.
＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（国内）＞

1. 河村満 , 小早川睦貴 , 小山慎一 . RBD と PD とを結ぶもの：認
知機能および自律神経機能を中心に .: 4th Sleep Symposium in
Kansai-Kumamoto. Kumamoto; 2008.
2. 河村満 . 大脳病変による高次運動障害 .: 第 6 回パーキンソン病・運動生涯疾患コングレス . 京都 ; 2012.
3. 河村満 , 石原健司 , 望月聡 . 進行性発語失行 .: 第 35 回高次脳機能障害学会 . 鹿児島 ; 2011.
4. 河村満 , 小早川睦貴 , 鶴谷奈津子 , 杉本あずさ , 二村明徳 . 顔認知コミュニケーションの神経基盤の臨床神経心理学的検討 .:包括型脳科学研究推進支援ネットワーク

石井賢二（診療所・所長）

PET による疾患研究＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（海外）＞

1. Kawamura M, Ichikawa H. Amyotrophic lateral sclerosis with

東京都健康長寿医療センター研究所

夏のワークショップ . 神戸 ; 2011.
5. 河村満 . パーキンソン病の認知機能障害の診方 .: 第 52 回日本89

【事業推進担当者】

下條 信輔
所属

Shinsuke Shimojo

玉川大学脳科学研究所 ･ 客員教授、カリフォルニア工科大学・教授

研究テーマ：情動意思決定、とりわけ視覚対象の選好／魅力度判断の行動・神経対応、
ヒト報酬系、情動系への非侵襲的刺激・制御法の確立。
キーワード：情動意思決定、潜在過程、選好判断、視線、tDCS、非侵襲刺激、非侵襲制御グローバル COE 期間中の研究活動用が期待される。

＊玉川大学（特に松田哲也研究室）所属のポスドク、大＊潜在情動・認知過程の理解と、非侵襲的刺激・計測法

学院生を研究指導、研究協力者らとも共同研究し、修論の両面でインパクトの大きい論文を複数公刊、分野の方や、学会発表、投稿中の複数論文として結実した。具体

向性に影響を与えた。fMRI ニューラルフィードバック

的な研究内容は以下の通り。

(Bray, et al., 2008)、選好判断の新奇性と親近性 (Park,

１）日本語の超一流プロ速記者（国会所属）の速記作業

et al., 2010)、プレッシャーで運動遂行が低下する「窒息」

中の脳活動を fMRI で記録することに初めて成功し、大現象 (Chib, et al., 2012)、EEG 対人間同時計測と潜在社

学生制御群と比較した。その結果、プロ速記者では線条

会性 (Yun, 2012) など。

体（とりわけ被殻、尾状核）に可塑的変化があり、他の領域（小脳など）との間に新たな機能的ネットワークをグローバル COE 終了後の研究予定形成していることが示唆された。成人期に入ってからの情動意思決定の潜在過程と、非侵襲的方法の両面で、集中的トレーニングによって顕著でグローバルな神経経

研究の「種」と共同研究の体制を得ており、事実上共同路可塑性を示した稀なケースと考えられる（Ito, et al.,

研究は継続される。特に大学院生、ポスドクらとの共同学会発表済、論文投稿中）。

研究を予定している。

２）選好判断は文脈と記憶に依存的で、人は時として「心変わり」する（しない）。その神経対応を同定しメ

学位論文指導状況

カニズムを理解するために、先行研究「顔選好の神経＜博士＞ （期間中に修了は 1 件。）

対応」(Kim, et al., 2006)「視線の操作による選好バイア•

Neil Halelamien “Visual replay effect triggered byス」(Shimojo et al., 2003) のパラダイムを組み合わせる

dual-pulse TMS”

ことで、fMRI スキャナー内で「心変わり」を頻発させ、査委員）：? (200? 年？月 )BOLD 信号を記録できた。その結果、尾状核の活動が心•

主査：S. Shimojo、副査（論文審Noelle Stiles “Sensory substitution, and mutimodal

変わりしやすい選択／しにくい選択をある程度予測する

plasticity” (2014 年 6 月 予 定 )ことを見いだした。さらに、眼窩前頭皮質と海馬の活動

副査（論文審査委員）：未定。

の相関が高いとその選好は固定し「心変わり」しにくい•

Alma Gharib “Gaze and preference in Autism” (2014

こともわかった（Ito, et al., 学会発表済、論文投稿中）。３）

年 6 月予定 )視覚対象（特に顔）の魅力度判断における周辺刺激の潜員）：R.Adolphs.

在的な影響を示した ”AIL (Attractiveness Is Leaky)” パラ•

主 査：S. Shimojo、

主査：S. Shimojo、副査（論文審査委

Yong-Jun Lin “Time perception and its neural cor-

ダイム（Shimojo et al., 2009, 2010) を日本人被験者向relates revealed by frequency tagging.” (2015 年 6けに改良して再現、修論にまとめた（鈴木春香修士論文、月予定 )2013)。

•

４）前頭（眼窩前頭皮質、背外側前頭前野）への電気刺＜修士＞

激 (tDCS) 後には、皮質下ドーパミン投射の最上流にあ•主査：S. Shimojo、副査（論文審査委員）：未定。
Charlotte Yang, “Rate perception adapts across the

る VTA（腹側被蓋野）の活動が上昇し、また顔の魅力

senses, even at a subconscious level” (2013 年

度判断が上昇することを示した (Chib, et al., 2013)。皮月)

質下報酬系の非侵襲的制御という点で画期的成果で、応Patterson, H. Lester.

90５

主査：S. Shimojo、副査（論文審査委員）：P.

研究活動業績
16. Park, J., Shimojo, E. & Shimojo, S. Roles of familiarity and

論文 （公刊論文・学術雑誌）

1. Chib, V. S., Yun, K., Takahashi, H., Shimojo, S. Noninvasive

novelty in visual preference judgments are segregated acrossRemote Activation of the Ventral Midbrain by Transcranial

object categories. Proceedings of National Academy

Direct Current Stimulation of Prefrontal Cortex. Translational

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of

17. Bray S, Shimojo S. & O’Doherty JP. Human medial orbitofron-Psychiatry, in press.
2. Yun, K., Watanabe, K.. & Shimojo, S. Interpersonal body andtal cortex is recruited during experience of imagined and real
rewards. J Neurophysiol,103: 2506–2512, 2010.

neural synchronization as a marker of implicit social interaction. Sci. Reports, 2, 959,

doi:10.1038/srep009592012.

18. Timashev, S. F., Polyakov, Yu. S., Yulmetyevd, R. M., Demin, S.

3. Liao, H-I, Shimojo, S. & Yeh, S-L. Happy faces are preferredA., Panischev, O. Yu., Shimojo, S. & Bhattacharya, J. Frequency

regardless of familiarity - sad faces are preferred only whenand phase synchronization in neuromagnetic cortical re-familiar. Emotion, in press.

sponses to flickering color stimuli. Laser Physics, 20-3, 1-14,

4. Genschow, O., Florak, A., Chib, Vikram, Shimojo, S., Scrabis, M.

2010.

& Waenke, M., Reaching for the (Product) stars: measuring

19. Timashev, S.F., Polyakov, Yu. S., Yulmetyev, R.M., Demin, S.A.,

recognition and approach speed to get insights into consumer

Panischev, O. Yu., Shimojo, S., Bhattacharya, J. Analysis of Bio-choice. Basic & Applied Soc. Psychol., in press.

medical Signals by Flicker-Noise Spectroscopy: Identification

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Facial Attractiveness Judgement. Keynote at IEEE Brain Infor-

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＜国際会議＞

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14. Ito, T., Marutani, T., Yamamoto, M., Suzuki, H., Shimojo, S.,

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16. Saegusa, C., Intoy, J., Shimojo, S., Visual attractiveness is leaky

but then where? – Orthogonal task reveals latent eye avoidance(5): Perceptual organization matters., Vision Science Society

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Annual Meeting Abstract 56.313, 2011.
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35. Liao, H. I., Wu, D. A., Yeh, H. Y., & Shimojo, S. Transcranial

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37. Campos, M., Koppitch, K., Andersen, R. A., & Shimojo, S. Overlapping representation of juice and video rewards in primate

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22. Schlicht, E., Shimojo, S., Camerer, C. F., Battaglia, P. &OFC [Abstract]. Journal of Vision, 8(6):546, 546a, http://journalofvision.org/8/6/546/, doi:10.1167/8.6.546, 2008.

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38. Shimojo, E., Park, J., Kashino, M., & Shimojo, S. Familiarity for

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＜口頭発表・シンポジウムでの講演など（海外）＞

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Society Annual Meeting, Naples, FL., May 8 – 13, 2009.
27. Vasudevan, H., Halelamien, N., Shimojo, S. Visual Replay Effect:

versity Ikuta Campus, September 12, 2012.
2.

Objective Evidence from a Masking Paradigm. Vision Science“Nuclear plants, and implicit cognition” Special lecture series,
Kyoto University Kokoro Center, Kyoto, Japan, September 5-7,

Society Annual Meeting, Naples, FL., May 8 – 13, 2009.

2012.

28. Liao, H.I., Park, J., Shimojo, E.., Ishizaki, J., Yeh, S.L., Shimojo,

3. Subjective experience of consciousness and behavior. Japa-

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29. Campos M., K. Koppitch, R.A. Andersen, S. Shimojo. Changing

4. Sensory substitution, crossmodal plasticity, and the third kind

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November 15 – 19, 2008.

August 29, 2012.

30. Bray, S., Shimojo, S., O’Doherty, J. Neurofeedback dependent

5. Crossmodal Interactions - Attention and synchrony. Tokyo

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for foreign students, TMDU, Tokyo, Japan, August 28, 2012.
6. Food and neuromarketing - a new merging area between so-

31. Noguchi, Y., Shimojo, S. Temporal blind spot in the human vi-

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Miyagi University Taihaku Campus, Sendai, Miyagi, Japan,

November 15 – 19, 2008.

July 2, 2012.

32. Park, J., Kim, H., Shimojo, S. Linking memory to preference: an

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15-19, 2008.

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8. Crossmodal interactions - shooting “hidden assumptions -.” In-93ternational Multisensory Research Forum, 13th Annual meet-

27. Qualia? - the subjectivity of mind, and the objectivity of
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9. Crossmodal interactions - shooting “hidden assumptions -.”Psychology Departmental Seminar, Goldsmith College, Univer-Society, Autumn School ASCONE Special Lecture, The Tohoku
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28. Behavioral and neural correlates of preference decisionsity of London, June 18, 2012.
10. Intelligence and environment – concerning the shared reality

making - “another person” in self ? Grant-in-Aid for Scientificof sensation and perception. National Institute of Natural Sci-

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13, 2010.
29. Implicit mechanisms underlying decision making - from per-Japan, March 20, 2012.
11. Interpersonal bodily and neural synchrony as a marker of

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Medical and Dental University, Ochanomizu, Tokyo, Japan,

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Sept. 7, 2010.
31. Decision making - from perception to preference. California

March 12, 2012.
13. Sensory substitution, and the third kind of “qualia.” Workshop
on science of experimental and qualitative spaces (SEQS) 2,

Institute of Technology Alumni College, Pasadena, CA, August27, 2010.
32. Free will, as a valid illusion. VCASI (Virtual Center for Ad-

University of Trento, Rovereto, Italy, February 21, 2012.
14. Consumer psychology and marketing – subconscious neuralmechanisms and purchasing decision. NTT data Kitakyushu
Innovatin seminar, Nishitetsu Grand Hotel, Fukuoka, Japan,

vanced Studies in Institution) random seminar, Nihon Zaidan
Bldg, Tokyo, Japan, July 15, 2010.
33. Decision making, being active, and freedom - what defines“self ”? Osaka University Interdisciplinary Symposium, Osaka,

October 28, 2011.
15. Face, gaze and preference – Attractiveness is leaky and implicit. Brown University Department of Neuroscience invited

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34. Time paradox in perceptual decision making. In Symposium
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seminar, Providence, RI, September 20, 2011. 内
16. Steps towards my dream come true. Science Communicator
Development Program, Lecture & Workshop, Shizuoka Sci-

nese Society of Physiological Sciences Annual Meeting, Morioka, Iwate, Japan, May 19, 2010.
35. Qualia? - the subjectivity of mind, and the objectivity of be-ence Museum Ru-Ku-Ru, Shizuoka, Japan, March 6, 2011.
17. Neural and behavioral correlates of visual preference decision.
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havior/neural correlates. Shinteki jyuku Seminar, Senri Life
Science Center, Senri, Osaka, Japan, May 18, 2010.
36. Behavioral and neural correlates of preference decision mak-Portopia, Kobe, Japan, August 24, 2011.
18. Perception and evolution. “Kokoro no Hiroba” a joint symposium between Kyoto prefecture and “Kokoro no Mirai” Center,ing. The National Institute for Physiological Sciences, Okazaki,
Aichi, Japan, April 2, 2010.
37. Decision making and reward: concerning implicit brain func-

Inamori Hall, Kyoto, August 21, 2011.
19. Implicit mechanisms underlying preference decision making.
Kyoto University Medical School, Department of Psychiatrytions. “Mechanisms of Brain and Mind” workshop, Rusutsu
Resort, Hokkaido, Japan, Jan. 12, 2010.
38. TMS applied to the visual cortex – approaching the Brain-

invited seminar, Kyoto, Japan, August 19, 2011.
20. Implicit mechanisms towards liking and preference – positive

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Midorikawa Seminar, Hino, Tokyo, June 18, 2011.

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21. Human decision making and behavior, from implicit cognitive

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39. Implicit aspects of human nature – from cognitive & neuro-roscience Consortiam, Keidanren Hall, Tokyo, June 17, 2011.

biological perspectives. Symposium on “human nature,” Ars

22. Pleasure of sensing, reward with exploration - Possibilities ofsciences, museums and arts. Shizuoka Science Museum Ru-

Electronica Art Festival, Lintz, Austria, Sept. 6, 2009.
40. Behavioral and neural correlates of visual preference decision
making. Kao Symposium on

Ku-Ru, Shizuoka, Japan, March 6, 2011.
23. Illusion workshop for kids and parents. Shizuoka Science Mu-“Mechanism of liking and ad-

diction – understanding in psychological, physiological andbehavioral aspects,” Kao Corporation, Sumida, Tokyo, Japan,

seum Ru-Ku-Ru, Shizuoka, Japan, March 6, 2011.
24. Mechanisms of decision making – implicit vs. explicit, passive
vs. active. The KOKORO no Mirai Center, Kyoto University, Ky-

August 7, 2009.
41. Genesis of mind via gaze – development of body, mind andbrain. Workshop for parents, Special invited lecture, Kids

oto, Japan, March 3, 2011.
25. The subjectivity of mental experiences, and the objectivity of
behavior – concerning “qualia.” The KOKORO no Mirai Center,

Power, Kobe Industrial Development Center, Kobe, Hyogo, Japan, July 25, 2009.
42. Implicit and explicit processes in decision making. The Japa-

Kyoto University, Kyoto, Japan, March 3, 2011.
26. Self and others – From the cognitive neuroscience viewpoint.

nese Association for Research on Disturbance of Conscious-

The Waseda University Special Invited Lecture, Ono Memorialness, 18th Annual Meeting, Special Educational Lecture, Kawa-

Hall, Waseda, Tokyo, Japan, Nov. 9, 2010.

goe Prince Hotel, Kawagoe, Saitama, Japan, July 24, 2009.

9443. Mind is not alone – towards inverse translational sciences. Ky-

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oto University Kokoro Research Center, Special Lecture. Kyoto

60. Learning and education, from the perspectives of implicit

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44. Intentionality and body – across perception, decision making

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63. Behavioral and neural correlates of visual preference decision-

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meeting, keynote lecture, Brisbane, Australia, July 20, 2008.

25, 2009.
48. Behavioral and neural correlates of preference decision mak-64. Emotion – that drives body and mind. University of Tokyo Kom-ing. Kawato CREST Project on Decoding and Control of Brainaba campus, special lecture in the “broader academic perspectives” series, Komaba, Meguro-ku, Tokyo, Japan, June 17, 2008.

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65. Frontiers of visual science. Aichi Prefecture Ophthalmologist As-

49. Behavioral and neural correlates of visual preference deci-sociation, special seminar, Nagoya, Aichi, Japan, June 12, 2008.

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informatics. Fordham University, Department of Computer

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67. Behavioral and neural correlates of visual preference decision
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May 30, 2008.

Special Seminar, Fordham University, NY city, NY, April 2, 2009.
51. Behavioral and neural correlates of visual preference decision

68. Gaze, preference, and other aspects of the social brain. Uni-

making. North Eastern University, Department of Psychology

versity of Michigan, Department of Psychology seminar, Uni-

Seminar, North Eastern University, Boston, MA, March 26, 2009.

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52. Preference, creativity, and postdiction. Sport Psychology

69. Implicit mind, social brain. Symposium "From genome to mind

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Kiban A), NTT Communication Science Laboratories, Atsugi,

oto University, Kyoto, Japan, Feb. 2, 2008.

Kanagawa, Japan, March 16, 2009.
53. Time, consciousness and “free will”. International Institute forAdvanced Studies 6th workshop on “mathematical brain sci-

活動実績（各種委員委嘱など）•

AFTERIMAGE. Art exhibition in collaboration with Elizabeth

ence of autonomy in cognition and movements. International

Tobias and Shana Mabari.

Institute for Advanced Studies, Kizugawa, Kyoto, Japan, Marchgeles, October 17- November 14, 2009.

L2K Gallery, China Town, Los An-

11, 2009.
54. Dynamics of <mind-body-brain> - concerning preference
decision making. Tamagawa University gCOE Lecture Series,

受賞（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）
1. Japanese Society of Cognitive Science, The "most creative
study" award, June 2008.

Tamagawa University, Tamagawa Gakuen, Machida, Tokyo,
Japan, March 9, 2009.

2. Nakayama Grand Prix (for “significant contributions to science of

55. Behavioral and neural correlates of visual preference deci-emotion”; sponsored by Nakayama Press, Japan), August 2008.

sion. IS&T/SPIE HVEIC(Human Visual and Electronic Imaging
Conference) XIV, San Jose Conference Center, San Jose, CA,

新聞、雑誌、テレビ、ラジオ他マスコミ関係掲載・出演など

January 19, 2009.

•

朝日新聞

56. Dynamical loop of learning, and its role in creativity. Kyoto•

NHK

University Kokoro Research Center, Special Lecture. Kyoto

•

毎日新聞

論座

テレビ「サイエンスゼロ」

University Kokoro Center, Kyoto, Japan, Dec. 4, 2008.
57. Dynamics of the visual cortical process and consciousness,

外部資金獲得状況（本人・指導担当ポスドクおよび大学院生）

assessed with TMS. Japanese Association for Electric Informa-

•

CREST

tion Processing and Communication, HIP(Human Information•

NIH(2010 － 2014)

Fellowship（大学院生 Noelle Stiles）

Processing) Workshop, Kanazawa Institute of Technology,
Kanazawa, Ishikawa, Japan, Nov. 7, 2008.

共同研究実施状況

58. Human Being? Professor Hiroshi Harashima’s final lecture•

Prof. Levitan, Carmel (Occidental College) との共同研究

series, University of Tokyo, Faculty of Engineering, Hongo,•

Prof. Reed, Cathy (Claremont Pomona College) との共同研究

Bunkyu-ku, Tokyo, Japan, Oct. 31, 2008.

•

吉川 左紀子 教授（京都大学心の未来センター）との共同研究

59. Neural correlates of preference and choice behavior – neuroeconomics, and cognitive neuroscience of decision making.

95

【事業推進担当者】

Peter Bossaerts
Affiliation: 脳科学研究所 ･ 客員教授、カリフォルニア工科大学・教授

Research theme: Neuroeconomics / Decision Neuroscience
Keywords: Uncertainty, Risk, Anterior Insula, Anterior
Cingulate Cortex, Amygdala, Parietal Cortex, Default Mode
System, Inferior Frontal Gyrus, Norepinephrine, Locus Coeruleus

PROJECT REPORT RELATED TO•

GLOBAL COE PROGRAM

event) signals can be found in anterior insula and infe-

The goal of our lab is to study human decision makingrior frontal gyrus.

under uncertainty. We focus on financial risks, but are•interested also in other types of risk, which may beapproach to learning about uncertainty, which means

more ecologically relevant, because we want to under-that the human brain forms a causal model of the en-stand where deficiencies come from.

vironment and learns its parameters (and changes)

Our approach is experimental, combining decision the-through sophisticated inversion of frequencies of ob-

ory with cognitive psychology and neuroscience. We

served events.

generate financial risks ourselves – in purposely con-•trolled financial markets (which we also set up to under-

tracking the uncertainty regarding the model (parame-

stand the feedback of human behavior onto prices).

ters), further extending the role of this important brain

We distinguish two types of risk: non-intentional risk,

structure, beyond crude functionality (such as fear).

as if created by “nature,”•

and intentional risk, when one is facing opponents

and risk prediction errors (outliers/extreme events),

who may be better informed, both small-scale (e.g.,among others by a former student, attention shifted to

auctions), or large-scale (organized financial markets

locus coeruleus. We thus were the first to report con-with an anonymous, electronic interface).

clusive evidence of the crucial role of the norepineph-

Within the context of the global COE program we haverine system in tracking outlier/extreme event risk.

been focusing on the neurobiological foundations of•learning in stochastic environments with outliers/

computational signals in the human brain. Specifically,

extreme events.

we contrasted pure frequency-based assessment of

So far, the evidence supports the idea that the human

uncertainty against the more sophisticated, Bayesianbrain is best adapted to learning in a Gaussian environ-“probability inversion” approach.

ment. While this encompasses many realistic situations•(including non-stationary ones),a crucial role in learning of outcome probabilities inGaussian learning processes are maladapted for sto-situations where the valence of those outcomes is notchastic environments characterized by heavy-tailed(yet) known.

distributions, such as financial markets. Outliers could•

be mis-interpreted as signaling shifts in distributions.

a crucial role in merging of subjective or “internal”

This would have huge mis-pricing effects for financial

prior beliefs with factual frequencies. To our surprise,securities, and lead to the emergence of bubbles andfactual frequencies are tracked alongside (updated)crashes.

subjective beliefs (in the default mode network) rather

Highlights of findings reported in the publications below

than discarded once used to update subjective beliefs.

are as folows.

96

Risk and risk prediction error (outlier; extreme

These signals form part of a sophisticated Bayesian

We reported how amygdala plays a crucial role in

Becauseofparallel

work

on

pupil

dilation

We also worked on algorithmic details reflected in

The default mode network was found to play

The inferior frontal gyrus was found to play

ACHIEVEMENTS RELATED TO
GLOBAL COE PROGRAM
Colin Camerer, Proceedings of The Royal Society B: Biologi-

Publication related to global COE program

cal Sciences 2010 doi:10.1098/rspb.2010.2304.

Journal papers
1.

“The Human Brain Encodes Event Frequencies While

17. “A Behavioral and Neural Evaluation of Prospective Deci-

Forming Subjective Beliefs,” with Mathieu d’ Acremont andsion-Making under Risk,” with Mkael Symmonds and Ray

Wolfram Schultz, Journal of Neuroscience, in press.
2. “In the Mind of the Market: Theory of Mind Biases Value

Dolan, Journal of Neuroscience 2010 (30), 14380-9.
18. “Risk and Risk Prediction Error Signals in Anterior Insula,”

Computation During Financial Bubbles,” with Benedetto deMartino, John O’Doherty, Deb Ray and Colin Camerer, Neu-

Brain Structure and Function 214 (2010) 645-653.
19. “Exploring the Nature of Trading Intuition,” with Antoineron, in press.

Bruguier and Steve Quartz, Journal of Finance, 65 (2010),

3. “The Neural Representation of Unexpected Uncertainty
During Value-Based Decision Making,” with Elise Payzan,

1703-23.
20. “What Decision Neuroscience Teaches Us About Financial

Simon Dunne and John O’Doherty, Neuron, in press.

Decision Making,”Annual Review of Financial Economics 2009

4. “Testing Theories Of Investor Behavior Using Neural
Data,” with Cary Frydman, Nick Barberis, Colin Camerer(1), 383-404.
21. “Neural Correlates of Value, Risk and Risk Aversion Contrib-

and Antonio Rangel, Journal of Finance, in press.

uting to Decision Making under Risk,” with G. Christopoulos,

5. “Risk and Reward Preferences Under Time Pressure,” with A.

P. Tobler, R. Dolan and W. Schultz, Journal of Neuroscience

Nursimulu, Review of Finance, in press.

29 (2009), 12574-83.

6. “Evidence for model-based computations in the human

22. “Decision Making in Financial Markets,” in: Encyclopedia of

amygdala during Pavlovian conditioning,” with Charlotte

Neuroscience, Eds. L. Squire, T. Albright, F. Bloom, F. Gage

Prévost, Dan McNamee, Ryan Jessup and John O’Doherty,
7. “Activity

ininferior

parietaland N. Spitzer, Elsevier, 2009, 339-346.
23. “Explicit Neural Signals Reflecting Reward Uncertainty,” with

PLoS Computational Biology 2013 (9).
andmedialprefrontal

W. Schultz, K.Preuschoff, C. Camerer, M. Hsu, C.D. Fiorillo,

cortex signals the accumulation of evidence in a probabil-and P. Tobler, Philosophical Transactions

ity learning task,” with M. d’Acremont and E. Fornari, PLoS

Society B: Biological Sciences, 2008 (363), 3801-3811.

of

the

Royal

24. “Neurobiological Studies of Risk Assessment: A Compar-

Computational Biology 2013 (9).
8. “Decision Making: How The Brain Weighs The Evidence,” withison of Expected Utility and Mean-Variance Approaches,”

M. d’Acremont, Current Biology 2012 (22), 1641-48 (Dis-with M. d’Acremont, Journal of Cognitive, Affective and Be-

patch).

havioral Neuroscience 8 (2008), 363-374.

9. “Risk, Unexpected Uncertainty, and Estimation Uncertainty:

25. “The Neurobiological Foundations of Valuation in Human

Bayesian Learning in Unstable Sttings,” PLoS Computa-

Decision Making under Uncertainty,” with Ming Hsu and K.

tional Biology 7 (1), e1001048. doi:10.1371/journal.

Preuschoff, in: Neuroeconomics: Decision Making and the

pcbi.1001048. (2011)

Brain, Ed. P.W. Glimcher, C.F. Camerer, E.Fehr, R.A. Poldrack,

10. “Hedging your bets by learning about reward correlations in
the human brain,” with Klaus Wunderlich, Mkael Symmunds

New York: Academic Press (2008).
26. “Neural Correlates of Mentalizing-Related Computations

and Ray Dolan, Neuron 2011 (71), 1141-52.

During Strategic Interactions in Humans,” with A. Hamp-

11. “Separate Encoding of Intuition-Based and Reason-Basedton and J. O’Doherty, Proceedings of the National Academy

Subjective Valuations In The Human Brain,” with Ulrik Beierholm, Cedric Anen and Steven Quartz, NeuroImage 2011of Sciences, 105 (2008), 6741-6746.
27. “Investigating Signal Integration with Canonical Correlation(58), 955-62.

Analysis of fMRI Brain Activation Data,” with A. Bruguier, K.

12. “The human prefrontal cortex mediates integration ofpotential causes behind observed outcomes,” with Klaus

Preuschoff and S. Quartz, NeuroImage, 41 (2008), 35-44.
28. “Markowitz in the Brain?” with Kerstin Preuschoff andWunderlich, Ulrik Beierholm and John O’Doherty, Journal of
13. “Differentiable
SubregionsinContributions

of

Human

Steve Quartz, Revue d’ Economie Politique, 2008, 75-96.
29. “Human Insula Activation Reflects Risk Predictions Errors

Neurophysiology 2011 (online pre-print).
Amygdalar

As Well As Risk,” with Kerstin Preuschoff and Steve Quartz,

the Computations Underlying Reward andJournal of Neuroscience, 28 (2008),2745-2752.

Avoidance Learning,” with C. Prévost, J.A. McCabe, R.K.

30. “Towards

Jessup and J. O’Doherty, European Journal of Neuroscience

Decision

2011 (34), 1-12 (featured article).

ing,” with J. O’Doherty, Current Directions in Psychological

14. “The Affective Impact of Financial Skewness on NeuralaMechanistic

Understanding

of

Human

Making: Contributions of Functional Neuroimag-

Science (Special Issue on The Interface Between Neurosci-

Activity and Choice,” with C. Wu and B. Knutson, PLoS One

ence and Psychological Science), 17 (2008).

2011 (6) doi:10.1371/journal. pone.0016838.
15. “Risk, Unexpected Uncertainty, and Estimation Uncertainty:

Book chapters

Bayesian Learning in Unstable Settings,” with Elise Payzan,

1. “Predicting Risk in a Multiple Simulus - Multiple Reward

PLoS Computational Biology, 2011 (7) doi:10.1371/journal.

Environment,” with Mathieu d’Acremont and Manfred Gilli,

pcbi.1001048.

in: Reward And Decision Making, ed. J.C. Dreher and L.

16. “MAOA-L carriers are better at making optimal financial de-Tremblay, Academic Press (2009).

cisions under risk,” with Cary Frydman, Antonio Rangel and97

Keynote lectures

1. “The Neurobiology Behind Human Decision Making “2013 Finance Down Under Conference, Melbourne (Australia), March 2013.
2. “The Human Brain Behind Financial Skill” Second Miami Behavioral Finance Conference, December 2012.
3. “The Human Brain Behind Financial Skill” Joint Symposium,
National Taiwan University, National Chengchi University, National Yang-Ming University, Taipei (Taiwan), March 2012.
4. “The Human Brain Behind Financial Skill” Swiss FinanceInstitute Annual Meeting, November 2011.
5. “Neurobiological Foundations of Decision Making under Uncertainty” Finance Down Under: Building on the Best from the
Cellars of Finance, University of Melbourne, Australia, March2011.
6. “What Decision Neuroscience Teaches Us about Financial
Decision Making,”Marian Miner Cook Athenaeum Lecture,
Claremont McKenna College, March 2010
7. “Neuroscience and Decision Making,” at: A Birdseye View
of Finance: Past, Present, and Future Frontiers, Conference
organized in honor of Haim Levy, Jerusalem, August 2009
8. “Strategic Uncertainty In Games and Markets: A Neuroeconomic Perspective” at: 5th International Meeting On Experimental And Behavioral Economics, Granada (Spain), April
2009
9. “Potential Policy Implications of Neuroeconomics,” at:
The Social Brain, symposium organized by the Royal Academy of Arts, Manufacture and Commerce (RSA) and the Wellcome Trust, London, January 2009
10. “Decision Making under Uncertainty: Risk and Risk
Learning,” Building Bridges in Medical Sciences, Cambridge
University Medical School, November2008.
11. “The Neuroeconomics of Decision Making,” World Economic
Forum, Geneva, September 2008.

98

【事業推進担当者】

Colin F. Camerer
Affiliation: 玉川大学脳科学研究所 ･ 客員教授、カリフォルニア工科大学・教授
Research theme: Neuroscientific basis of risky and social decisions
KEYWORDS: Prospect theory, reward, computational neuroscience, game theory,
neuroeconomics

PROJECT REPORT RELATED TO
GLOBAL COE PROGRAM

dures, interpreting what they found, and ensuring thatMy research group is interested in incorporating theo-interesting results were presented in a scientifically au-ries and evidence about the biological limits on compu-

thentic and engaging way that could aid publication intation, willpower and self interest into economics. This

leading scientific journals. My assistance to Prof. Taka-

approach is often called “behavioral economics”, but wehashi’s group resulted in three interesting papers [seego further by establishing the mechanistic detail of how

publication list below]. At Caltech we were also lucky

psychological values are computed neurally. Our groupthat Keise Izuma joined us as a Postdoctoral Fellow in

has done many pioneering studies in experimental eco-2010. Dr. Izuma was supervised by Ralph Adolphs andnomics using biological methods including eyetracking

one joint paper (PNAS) resulted on reduction in social(beginning in 1988), lesions (with Ralph Adolphs be-

image concern in autistic adults during charitable con-ginning 2003), and economic fMRI (beginning 2003).

tribution. (3) The long-lasting impact of the GCOE is an

Besides using many neuroscientific methods—lesion pa-

intellectual network of connections between Caltech,tients, EEG, fMRI, psychophysiology, pharmacology—weTamagawa, and other places in Japan (such as Kyoto

also conduct typical economic studies with field data.

and Keio, where we had joint meetings, and the Kyoto

Before the GCOE (beginning 2008), the focus of my sci-

Primate Research Institute outside Nagoya, where I be-

entific research was how to incorporate psychologicallygan a collaboration in 2011).

and neurally plausible inputs into human decision mak-CONTRIBUTION TO THE GCOE AND

ing into economic models (sometimes called “neuroeco-

TAMAGAWA UNIVERSITY COLLABORATION

nomics”). The GCOE accelerated the pace of progress inAttended all the joint meetings of the GCOE Tamagawa-this approach in three ways:

Caltech partnership (in Japan and USA).

(1) The deepest contribution was learning from Masam-

Coauthored papers with different GCOE collaborators

ichi Sakagami, Kenji Doya, and others about multiple(see publications below).

systems which create value and guide choice. Their ideas

Gave a public talk at Keio University 10 September

were known in the scientific literature, but for an ‘out-2010 (after the GCOE talk) on decision neuroscience.

sider’ like myself coming from economic social science,

Helped Hidehiko Takahashi co-organize the Kyo-it was very useful to meet the people who are producing

to-Tamagawa-Caltech meeting in June 2011.

the best data, have a chance to ask them detailed ques-

Helped Caltech regularly host visiting students and fac-

tions, and then figure out the impact of their discoveries

ulty affiliated with the GCOE grant in December, 2010

for economics. Their understanding of computationaland April 2012.

bases of valuation has influenced my thinking and I am

I gave a keynote address at the Asian Economic Associ-communicating that understanding to economics.

ation meetings in Tokyo 16-18 February 2013.

(2) I was lucky to meet Hidehiko Takahashi, who had

Our paper “Game theory describes highly experienced

several projects on economic decision making. Prof.

chimpanzees play better than humans” is a collabora-

Takahashi’s projects were well underway but he asked

tion with Kyoto PRI that resulted from contact throughfor some guidance on carefully checking the proce99

GCOE. (It is in revision for Scientific Reports, a Naturesocial interaction and other modules which are moregroup open access journal.) We use a dual touch-screen

important for humans than for chimpanzees, may havedisplay in which two subjects choose left and right dis-

crowded out a capacity for highly strategic responseplay boxes, and earn a reward depend on both choices.

tracking and behavior in competitive games, which is

The game is competitive because when one subject

retained in chimpanzees.

wins (earning a food reward) the other gets nothing.

FUTURE WORK OF

We find that chimpanzees choose display box choice

RESEARCH COLLABORATION

frequencies which are very closely matched by predic-

AFTER THE TERMINATION OF GCOE

tions of game theory. Their choices match theory much

I have had active discussions with Prof. Takahashi’s

more closely than two human groups in similar exper-

collaborators who are interested in schizophrenia andimental protocols. The result lends support to the cog-anorexia nervosa, and hope to create some exciting

nitive tradeoff hypothesis of Matsuzawa, which is thatprojects combining economic ideas of measurable re-human development and practice of language, planning,

ward deficit to learn more about these disorders.

ACHIEVEMENTS RELATED TO
GLOBAL COE PROGRAM
Articles (peer reviewed)
These are the articles most directly related to GCOE JapanUS participant collaboration, or funded by GCOE funds:
1. Aoki, Ryuta, Madoka Matsumoto, Yukihito Yomogida, Keise
Izuma, Kou Murayama, Ayaka Sugiura, Colin F. Camerer,
Ralph Adolphs, and Kenji Matsumoto. “Social equity in thenumber of choice options is represented in the ventromedial
prefrontal cortex.” (submitted 1 March 2013).
2. Takahashi, Hidehiko (+ 15 coauthors). “Norepinephrine in thebrain is associated with aversion to financial loss.” MolecularPsychiatry, 18: 3-4, 2013.
3. Yamada, M., Takahashi, H., Camerer, C. F., Kato, M. Fujie, S., Ito H., Suhara, T. “Neural circuits in the brain that are activated when mitigating criminal sentences.” Nature Communications 27 Mar 2012, 1-6.
4. Wu, Daw-An, Stephanie Wang, Shin Shimojo, and Colin F.
Camerer. “Shared attention reduces visual hindsight bias” Psychological Science, 23(12): 1524-33, 2012.
5. Izuma, Keise, Kenji Matsumoto, Colin F. Camerer, Ralph
Adolphs. “Insensitivity to social reputation in autism” PNAS
2011, 108 (42) 17302-17307.
6. Takahashi, Hidehiko (+ 13 coauthors including C. Camerer),
Tetsuya Suhara. “Dopamine D1 receptor density correlateswith nonlinear probability weighting in risky choice.” J Neuroscience December 2010, 30(49): 16567-16572.
7. Schlicht, Erik J., Shinsuke Shimojo, Colin F. Camerer, Peter
Battaglia and Ken Nakayama. “Human wagering behavior depends on opponents’ faces” 2010 PLoS ONE 5(7): e11663.
8. Martin, Chris, Rahul Bhui, Peter Bossaerts, Tetsuro Matsuzawa,Colin F. Camerer. “Chimpanzees behave as game-theoreticallyas humans in simple competitive interactions” (submitted 1
Feb 2013) [this collaboration was facilitated by GCOE contact
with Prof. Matsuzawa during trips to Japan]
These are articles that arose from collaboration between
Caltech GCOE members (which were catalyzed by our discussion of scientific ideas during GCOE):
1. Alison Harris, Colin F. Camerer, Ralph Adolphs, Antonio Rangel. “Dynamic construction of stimulus values in the ventromedial prefrontal cortex.” PLoS One 2011, 6(6): e21074.
2. DeMartino, Benedetto, Colin F. Camerer and Ralph Adolphs.
“Amygdala damage abolishes loss-aversion” PNAS February
2010, 107(8): 3788-3792.

100

3. Krajbich, Ian, Ralph Adolphs, Daniel Tranel, Natalie Denburg,
Colin F. Camerer. “Economic games quantify diminished senseof guilt in patients with damage to the prefrontal cortex” Journal of Neuroscience Feb 2009, 29(7): 2188-2192.
Books and other publications
1. Camerer, Colin and Alec Smith. “The cognitive hierarchy approach to strategic thinking in games” In Holyoak and Morrison (Eds.), Oxford Handbook of Thinking and Reasoning,
Oxford University Press, May 2013.
2. Bhatt, Meghana and Camerer, Colin. “The cognitive neuroscience of strategic thinking” in J. Decety and J. Cacciopo (Eds.),
Handbook of Social Neuroscience, 2011.
3. Camerer, “The case for mindful economics”, in A. Caplin and
A. Schotter (Eds.), The Foundation of Positive and Normative
Economics: A Handbook, Oxford University Press, 2010.
4. Camerer, “Neuroeconomics: Measuring cognition and brain
activity during economic decision making” in E. Michel-Kerjan
and P. Slovic (Eds.), The Irrational Economist: Making Decisions in a Dangerous World, Public Affairs, 2009.
Invited lectures
2010 Berkeley Marketing Conference on Behavioral economics, April 2010.
Plenary lectures to academic groups :Feb. 2013 Asian-Pacific ESA, Tokyo
Sep. 2012 Game theory tutorial for neuroscientists, Society for
Neuroeconomics, Key Biscayne FL
Aug. 2012 Game Theory Society, Istanbul
Jul.-Aug. 2012 Singapore Behavioral Economics Camp
Jun. 2012 Plenary talk ; Keynote Lecture, AAMAS Valencia Spain
MIT Collective Intelligence
Nov. 2011 Panel on Experimental Economics, LACEA Chile
Mar. 2011 Sumerlin Lecture, Johns Hopkins
Sep. 2010 Neuroscience (Tokyo)
Apr. 2010 Distinguished Decision Processes Seminar, Penn Marketing
Dec. 2009 Stanford Neuroscience
May 2009 College de France symposium
May 2009 Neuroeconomics” (Johns Hopkins)
Conference presentations
See Plenary lectures above

【事業推進担当者】

Ralph Adolphs
Affiliation: 玉川大学脳科学研究所 ･ 客員教授カリフォルニア工科大学・教授
RESEARCH TITLE: SOCIAL COGNITION AND THE AMYGDALAKEYWORDS: social cognition, emotion, amygdala, fMRI, lesions, intelligence, autism

SUMMARY OF RESEARCH
Overview

diagnosis of autism.

My laboratory investigates the social brain in humans.

CONTRIBUTION TO THE GCOE AND

We have been studying social cognition using lesion

TAMAGAWA UNIVERSITY COLLABORATION

patients, fMRI, and intracranial recordings in surgicalIn the past five years, funding from the GCOE grantpatients. For the past 7 years we have also been

and intellectual exchange with faculty and students

studying disorders of social cognition in two clinicalfrom Tamagawa University has been highly helpful in

populations: people with autism, and patients with

our studies of the social brain. We have visited Japanagenesis of the corpus callosum. The main researchseveral times, and researchers and students fromquestions are:Tamagawa University have visited Caltech. We havediscussed collaborative research on the social brain(1) what are the mechanisms (processes) for social

with several people, and new ideas and new researchcognition? How do we go from the information in,projects have arisen from the collaboration. Specifically,e.g., a facial expression we see on another person, to

we have had the following collaborations:making inferences about their feelings and regulating
our social behavior? To answer this question, we must(1) research collaboration with Professor Masamichi

dissect the components of this complex process. We do

Sakagami. Together with a Japanese post-doctoral

this in experiments that try to isolate specific processes

fellow at Caltech, Dr. Naotsugu Tsuchiya (now faculty

and measure them in fMRI, or that disrupt specific

at Monash University in Australia), we have beenprocesses through focal brain lesions.

in collaboration with Dr. Sakagami’s laboratory toinvestigate aspects of consciousness through recording(2) what does the amygdala do? This question isfrom the brain of monkeys. This project began in 2009.

important for understanding social cognition, because
the amygdala is one of the critical structures for social(2) research collaboration with Professor Kenjiperception, social attention, and reward learning. We

Matsumoto. We have interacted with Dr. Matsumoto, as

have been investigating this question primarily bywell as with his wife, Professor Madoka Matsumoto, on

testing rare patients with lesions of the amygdala.

several visits, and they have spent extended time also at
Caltech (hosted by Prof. John O’Doherty). Prof. Adolphs(3) how does decision-making in economic andand Matsumoto co-organized a joint Caltech-Tamagawa

political behavior depend on the social brain? We are

symposium on the social brain in Japan. As part of thisapproaching this question through collaboration withcollaboration, we now have a paper under submission

neuroeconomists, using fMRI as well as testing lesion

also (Aoki et al., submitted).

patients.
(3) research collaboration with Dr. Keise Izuma. Dr.
(4) what is impaired in autism? We are investigating

Izuma was a student at Tamagawa University. He thenthis question by testing patients who have a psychiatric101

visited my laboratory at Caltech from April, 2010, until

patients. We are currently conducting this research

March, 2012 under his own independent fellowshipwith 3 hospitals in California, and my former post-from Japan and in 2012 obtained a prestigiousdoc, Naotsugu Tsuchiya, has begun collaborations withfellowship from the Japan Society for the Promotion ofneurosurgeons in Japan as well as Australia.

Science Fellows.
(2) high-resolution MRI imaging. We are developing(4) research collaboration with Dr. Ryuta Aoki. Dr. Aoki

new methods at Caltech, that can also be shared withis a student of Professor Matsumoto who collaborated

researchers at Tamagawa University (they have thewith Ralph Adolphs and Colin Camerer at Caltech on asame brand of MRI machine as we do). Some of thestudy that we have recently submitted. The study was

methods are for examining the connectivity of the brain,

an fMRI study, conducted at Tamagawa University, thata very important research question. This uses a method

investigates social equality. Dr. Aoki is now visiting

called diffusion imaging, which can trace white matter

Caltech for a year, hosted jointly by Professors Camerer

connections in the living brain. Our MR physicist, Dr.

and Adolphs.

Mike Tyszka, has visited Tamagawa University to help
implement new imaging there.

(5) several additional collaboration possibilities withstudents from Tamagawa University. During their(3) interdisciplinary collaborations. One of the main

several visits to Caltech, we have discussed possibilities

topics for all future science will be collaborations

for research collaboration, exchanged many ideasthat cut across disciplines. We are doing this now byand experimental designs, and several students fromcollaborating with neuroeconomists. The collaboration

Tamagawa University have been in email contact with

w i t h Ta m a g a w a U n i v e r s i t y a l s o w i l l e n h a n c e

myself and with students in my laboratory at Caltech.

interdisciplinary research studies. To understand

There is great continued interest in collaborations

the social brain, we will need researchers to comebetween Caltech and Tamagawa University.

together from backgrounds including computerscience, neurobiology, economics, psychology, and(6) long-term and world-wide research interactions.

other sciences. Of great interest to us also has been theCatalyzed by this GCOE grant, it is now easy to interact

introduction, through gCOE interactions, to Professor

whenever we meet at conferences anywhere in the

Tetsuro Matsuzawa and the opportunity to conduct

world. For instance, I recently again met Professors

work across not only monkeys and humans, but even

Sakagami and Matsumoto, as well as students from

chimpanzees. Professors Ralph Adolphs and Colin

Tamagawa University, at the 2012 annual meeting of

Camerer from Caltech have both visited the Primate

the Japan Psychological Association, and participatedResearch Institute that Prof. Matsuzawa directs.

with them in joint symposia there. I together with other
Caltech faculty have also been introduced, throughTamagawa-Caltech symposia and visits, to many otherresearchers in Japan.
FUTURE WORK OFRESEARCH COLLABORATIONAFTER THE TERMINATION OF GCOE
The future work of research will continue collaborations
with Tamagawa University, and through them, also
other laboratories in Japan. Some main future projects
over the next 2 years will include:(1) studies using intracranial recordings from surgical102

ACHIEVEMENTS RELATED TO
GLOBAL COE PROGRAM
amygdala: from a “low road” to “many roads” of evaluating

Articles:

1. J. Tyszka, D. Kennedy, L. Paul, R. Adolphs (in press). “Largely

biological significance.” Nature Reviews Neuroscience
11:773-782. NIHMSID 263204.

typical patterns of resting-state functional connectivity in highfunctioning adults with autism.” Cerebral Cortex (in press).

19. D. P. Kennedy, R. Adolphs (2010). “Impaired fixation to eyes

2. R. Adolphs (2013). “The Biology of Fear.” Current Biology

following amygdala damage arises from abnormal bottom-up
attention.” Neuropsychologia 48: 3392-3398.

23: R79-R93.
3. D. Kennedy, R. Adolphs (2012). “Perception of emotions from

20. L.K. Paul, C. Corsello, D. Tranel, R. Adolphs (2010). “Doesfacial expressions in high-functioning adults with autism.”bilateral damage to the human amygdala produce autistic

Neuropsychologia 50: 3313-3319.

symptoms?” Journal of Neurodevelopmental Disorders 2:

4. D. Kennedy, R. Adolphs (2012). “The social brain in psychiatric andneurological disease.” Trends in Cognitive Sciences 16: 559-572.

165-173. NIHMSID 263203.
21. R. Adolphs (2010). “What does the amygdala contribute to

5. A. Lin, A. Rangel, R. Adolphs (2012). “Impaired learning ofsocial cognition?” Annals of the New York Academy of Sci-

Frontiers

ences: The year in Cognitive Neuroscience 2010. Ann NY

6. R. Bryan, P. Perona, R. Adolphs (2012). “Perspective distor-

22. R. Adolphs (2010). “Conceptual challenges and directionssocial compared to monetary rewards in autism.”

Acad Sci. 1191: 42-61.

in Human Neuroscience 6:143.
tion from interpersonal distance is an implicit visual cue forfor social neuroscience.” Neuron 65:

social judgments of faces.” PLoS One 7: e45301.

PMC2887730.

752-767.

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11. Invited speaker, Brain, Evolution and Culture seminars. UCLA.
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2009-

33. Colloquium, NIH, Bethesda MD. April 2008.

•

2006-10

Associate Editor, Psychological Science
NIH Study Section for Cognitive Neuroscience

34. Invited Lecture, BIAL Foundation, Porto, Portugal. March
2008.

(Regular Member)

Conference presentations:

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Invited Lectures:

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preference in the human brain. Society for Neuroscience

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9. R. Nair, J.M. Tyszka, R. Adolphs, L.K. Paul (2012). Lateralized

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【事業推進担当者】

John P. O’Doherty
Affiliation: 玉川大学脳科学研究所 ･ 客員教授、カリフォルニア工科大学・教授
Research theme: FMRI OF HUMAN DECISION-MAKING AND LEARNING IN
SOCIAL AND NON-SOCIAL CONTEXTS
Keywords: FMRI, ORBITOFRONTAL CORTEX, REWARD-LEARNING, REINFORCEMENT-LEARNING, DECISION-MAKING, STRIATUM, PREDICTION ERRORPROJECT REPORT RELATED TO
GLOBAL COE PROGRAM

described in more detail under his section), we haveDuring the course of the grant we have made majorestablished that the vmPFC is specifically involved inprogress in pushing our understanding of the func-

encoding goal-values at the time of decision-making

tions of different components of the reward system in– essentially encoding how good or bad a particularreward-related learning and decision-making and in so-

outcome is likely to be at the time of decision-making.

cial-learning and decision-making.

Such a signal is likely a critical input into the decisionmaking apparatus. We further showed that this signal

In particular, we have made major progress in the fol-appears to encode a common currency, in that the same

lowing areas.

region of vmPFC is found to correlate with goal-values(1) Determining the functions of the ventromedial pre-even if those goals correspond to very different types offrontal cortex in value computations (2) Determining

goods such as a monetary gamble, a food reward or a

the role of the anterior cingulate cortex in value-based

non-consumable consumer item such as a DVD.

decision-making (3) Further characterizing the computational role of reward prediction errors and other pre-In addition to encoding goal-values we have also founddiction errors in reward-learning. (4) Determining thea key role for the vmPFC in encoding post-decisioncomputational role of the superior temporal sulcus, me-signals called “chosen values”. Such signals reflect thedial prefrontal cortex and ventromedial prefrontal cor-value of the action or goal outcome ultimately selected

tex in social cognition. (5) Determining the role of theby the participants and are hence are not inputs into

ventral striatum and amygdala in mediating the effects

the decision-process but rather consequences thereof.

of Pavlovian predictions on instrumental performance.

One possible function of such a signal is as an input
needed to generate prediction error signals that are in(1) Determining the functions of ventromedial prefron-turn used to incrementally update value signals car-tal cortex in value computations

ried by dopamine neurons projecting to the striatum

Perhaps one of the major contributions to the litera-(Wunderlich et al., 2009).

ture we have been able to make in the course of the
GCOE funding has been in establishing the role of theWe further showed that value signals in the vmPFC are

ventromedial prefrontal cortex and ventral striatum

not contingent on motor responses being available atin encoding value computations. In particular, in a

the point of decision-making but rather emerge even if

number of studies funded by the grant, we have beenno specific motor response is made available to the par-able to show that the ventromedial prefrontal cortex isticipant (Wunderlich et al., 2010). This finding suggests

involved in computing values using knowledge of thethat the value code in vmPFC is in the space of goals

structure of the decision task, or a model of the state-

and outcomes and not in the space of motor codes.

space and transition probabilities in computational
reinforcement-learning parlance. In work done in col-In further work, we have examined the function oflaboration with Antonio Rangel (much of which will be
107

vmPFC in encoding values in a hierarchical decision-nique can discover the presence of information acrossmaking problem where there are multiple dimensions or

distributed voxel activity in the brain related to perfor-

attributes to a stimulus that provide information aboutmance of a particular task or cognitive process. Suchwhether choice of that stimulus is likely to lead to a re-tools can be used to test whether signals in particularwarding outcome. For example, a stimulus might haveparts of the brain are predictive of the ultimate behav-

both shape and color properties, both of which need toioral choice generated by a human subject whose brain is

be evaluated in order to determine whether that stimulus

being scanned. Taking this approach, we found evidence

is rewarded. In order to solve such a problem it is nec-

to suggest that the dorsomedial prefrontal cortex incor-

essary to have a computational algorithm that is able toporating the anterior cingulate cortex contains signals

separately learn about the reward probabilities assignedthat are predictive of the ultimate decision made by par-to each separate stimulus dimension. Somehow theseticipants on a value-based decision-making task. Out ofdifferent probabilities then need to combined in order toall the regions that were correlated with the subsequentguide choice. Here we investigate two possible ways thedecision, the anterior cingulate cortex contained thebrain might do this. Firstly, a sequential strategy would

hightest predictive accuracy for the subsequent decision,

be to make a decision about each dimension separately;suggesting it likely pays a key role in the decision pro-that is decide which color (out of several options) should

cess itself. Following up this finding in 2009, Wunderlichbe selected, and then focusing on only those stimuli withet al., found that this region appears to play a specificthe relevant color, subsequently decide which shaperole in the decision process by comparing the expectedshould be selected. This sequential strategy is however,values of different available options, which is the main

not optimal, because once the subject decides on a par-computation needed in order to establish which option isticular exemplar within a dimension they are discarding

better and should therefore be chosen.

other information about the rewards available for othercategories within that dimension. Another way to solve

In subsequent work by Todd Hare in collaboration withthis problem is to use a “Bayesian” integration strategy,

Antonio Rangel also published in PNAS we showed that

where information about reward from every dimen-

activity in this region in fact corresponds to the compu-

sion is integrated in order to make a single decision. In

tations generated by a class of computational models

other words probabilities are assigned to the likelihood

called drift diffusion processes which provide a preciseof every possible component of the problem being thequantitative account of how neural systems might com-

“rewarded option”, and these probabilities are used topare options in order to generate decisions.

estimate a choice strategy on each trial. Here we apply
computational models corresponding to each of theseMore recently, we have taken our findings on the rolepossible strategies to neuroimaging data acquired whileof the dmPFC in decision making into a social con-subjects solve such a task, and we test which of thesetext, and examined the role of this region in rendering

strategies are being implemented in the brain. Our find-rapid evaluations about other people who are being

ings indicate that human prefrontal cortex appears to use

evaluating for their potential as romantic partners. We

the more optimal Bayesian strategy as opposed to thefound that activity in dmPFC in response to pictures ofsimpler (and less computationally demanding) sequential

potential dates was ultimately significantly predictive

strategy.

of whether or not the individual being scanned wanted
to subsequently date the individual after meeting them(2) Determining the role of the anterior cingulate cor-

for a 5 minute speed date. Note, that the activity in thetex and adjacent dorsomedial prefrontal cortex in val-scanner was measured only in response to pictures ofue-based decision-making

the individuals but before they the same individuals for

In a paper published in PNAS in 2007, we used for thea date (which happened up to 2 weeks later). Neverthe-

first time a new technique called multivariate patternless, activity in dmPFC was significantly predictive ofanalysis in the context of decision-making. This tech-

the outcome of the subsequent date. This data provides

108evidence that dmPFC may play a very general role in

type of learning process called model-based RL. In

helping us make evaluations about the world about us,

model-based RL, an agent uses experience with the se-including in social contexts.

quential occurrence of situations (“states”) of the world
to build a model of the environment and then evaluates(3) Further characterizing the computational role ofactions by searching the model. This latter model-based

reward prediction errors and other prediction errors inapproach also requires a prediction error, which is usedreward-learning

not to learn about expected future reward, but instead

As the recent economic downturn has shown, the at-

to learn predictions about the transitions between

titude we adopt to risk while making decisions candifferent states in the world. Using fMRI while humanhave major consequences. Sensitivity to risk (defined

subjects performed a sequential, probabilistic Markov

here as the variance associated with an outcome), isdecision task we found evidence for the existence ofa well- established phenomenon central to models ofa state-prediction error in the brain, in addition to thedecision-making in economics, ethology and neurosci-

previously well characterized reward prediction error

ence. However, the mechanisms by which risk comes tosignal. The state prediction error was present in in-

influence the decision process are as yet unknown. We

traparietal sulcus and inferior frontal gyrus, and wasmust normally learn about outcomes from experience,clearly dissociable from the reward prediction error lo-

through trial and error using reinforcement learning.

cated predominantly in ventral striatum. These findings

Traditional models of such reinforcement learning focus

provide evidence for the existence of two unique forms

on learning about the mean value of payoffs, and ignoreof learning signal in humans, which may form the basis

variance. We used fMRI to test whether the neural cor-of distinct computational strategies for guiding behav-

relates of human reinforcement learning are sensitive toior.

experienced risk. Our analysis focused on anatomicallydelineated regions of a- priori interest in the nucleus ac-(4) Determining the computational role of the superior

cumbens, where BOLD signals have been suggested as

temporal sulcus, medial prefrontal cortex and ventrome-correlating with reinforcement-learning derived reward

dial prefrontal cortex in social cognition

prediction errors. We first provided unbiased evidence

Neuroscientists and psychologists have long invokedthat the raw BOLD signal in these regions corresponds

concepts such as ‘mentalizing’ or ‘theory of mind’ to de-closely to a prediction error signal. We then derived

scribe the capacity to represent the intentions of others.

from the accumbal prediction error signal the learned

However, the core computational processes underlying

values of cues that predict rewards of equal mean but

this capacity have remained vague and ill-defined. Mor-different variance. Our results show that these values

eoever, while a number of specific brain regions haveare indeed modulated by experienced risk, and thatbeen implicated in this ability such as medial prefron-a close neurometric-psychometric coupling exists be-tal cortex, the literature to date has succeeded only intween the fluctuations of the experience-based evalu-

defining ‘what’ areas are activated during tasks likely

ations of risky options that we measured neurally, andto depend on mentalizing, but have yet to characterize

the fluctuations in behavioral risk aversion. This sug-

‘how’ these areas actually implement these computa-gests that risk sensitivity is integral to human learning,tions. In this project funded by the GCOE foundation we

illuminating economic models of choice, neuroscientifichave taken two major steps. First, we extended a simple

models of affective learning, and the workings of thecomputational models of learning into the strategic do-underlying neural mechanisms.

main, and built a novel computational algorithm called‘the influence model’ which describes how people learn

However, in spite of the appeal of simple reinforce-to make predictions about the actions and intentions

ment-learning models such as those described above,of their opponent, arguably a core feature of mentaliz-

there is also accumulating evidence to suggest that

ing. Secondly, we applied this model to fMRI data fromthe human brain in addition uses a more sophisticatedsubjects’ participating in such a two player competitive109

game. We were able to show that different components

predicts a specific outcome (such as e.g. chocolate chipof the network of brain regions previously identified as

cookies) selectively modulates or invigorates choice ofbeing involved in mentalizing or theory of mind havethe instrumental action associated with the same out-

specific computational functions during this inference

come depends on a region of the human ventrolateralprocess. In our view, this is a major development in neu-

striatum (Bray et al., 2008). In subsequent work, weroeconomics and social neuroscience, because it brings

used a high-resolution scanning protocol to delineate

for the first time a precise computational characteriza-

the functions of distinct parts of the human amygdala.

tion of the functions of brain areas thought to play a role

In doing so we were the first to demonstrate that a partin ‘mentalizing’ and higher order strategizing.

of the amygdala called the human basolateral amygdalacomplex is also involved in the same form of specific

In a further experiment we explored whether subjects’

PIT described above while a different amydgala com-neural responses to receiving money and giving money

plex called the centromedial complex is involved in ato others can be modulated by social context. More spe-

different type of PIT in which Pavlovian cues energize

cifically we created a discrepancy in the wealth of two

instrumental actions independently of the type of out-

subjects by paying one subject a large lump sum ($100),come involved, called general-PIT. This double-disso-and paying the other subject nothing. We then tested

ciation is the first report of its kind in the human andfor neural responses in each subject using fMRI while

indeed primate brains and confirms previous findings

they evaluated monetary payoffs to either themselves

established in the rodent literature.

alone, the other person alone or to a combination of
both. The hypothesis is that subjects who are ‘poor’ willIn the above examples, a Pavlovian cue serves to facili-

evaluate transfers to the opponent negatively (inequity

tate or improve responding on an instrumental action.

aversion), whereas subjects who are ‘rich’ may evaluate

However in some cases, Pavlovian predictions mighttransfers to their opponent positively (due to altruism).

also exert adverse effects on instrumental behavior.

We showed for the first time that neural responses in

One example where we think this might happen is aventromedial prefrontal cortex and ventral striatum

phenomenon described in the psychology literature

to the value of the potential outcomes received by theas “choking”. In “choking” when a particular task must

self and other reflect strong modulation as a function

be performed under high pressure or high stakesof the wealth discrepancy: value signals to other were

circumstances performance sometimes inexplicably

enhanced in the “rich” subjects, while value signals todrops. For example, why is it that highly experienced

self were somewhat reduced relative to “poor” subjects,

sports-people such as golfers sometimes miss very

while the opposite was the case in the “poor” subjects:

easy shots in a high-stakes competition that they would

value signals to self were greater, and the value ofordinarily be able to succeed at in their sleep, or why

transfers to the other were ranked negatively.

is that superstar soccer players miss penalty kicks in
a competition finale, even though they can routinely(5) Determining the role of the ventral striatum andhit these shots on target while practicing? To address

amygdala in mediating the effects of Pavlovian predic-

this question we used fMRI, in conjunction with a novel

tions on instrumental performance.

incentivized skill-task, to examine the neural processes

In another body of work we explore the role of a circuitunderlying behavioral responses to large compard to

involving the amygdala and the ventral striatum in me-

smaller incentives. Consistent with previous behav-

diating the effects of Pavlovian cues that predict reward

ioral findings, in our study very relatively in our caseon instrumental action selection for reward. Broadly

high incentive levels did not lead to increasingly better

this phenomenon is described as “Pavlovian to instru-

behavioral performance but instead the paradoxical

mental transfer” in the literature. We were the first toconsequence of worse performance. At the neural levelshow that a phenomenon called “specific” pavlovian

when participants were initially presented with theto instrumental transfer in which a pavlovian cue thatamount of incentive available they were to work for,110

ventral striatal activation increased with increasing in-interfere with the production of the correct behavior as

centives, consistent with previous research implicating

opposed to facilitating the behavior.

this area in processing expected future rewards; how-

CONTRIBUTION TO THE GCOE AND

ever when they performed the work itself, the striatum

TAMAGAWA UNIVERSITY COLLABORATION

deactivated in proportion to the magnitude of increas-

The collaboration funded by this grant has enabled

ing incentives. Critically, participants’ degree of striatal

us to pursue cutting edge and high-risk science thatdeactivation during motor performance was also signifi-

would not have been fundable through traditional noncantly correlated with the degree to which behavioral-collaborative mechanisms. The success of this work is

performance decrements occurred decrements. At amanifested in the high number of high quality publica-

computational level this pattern of neural activity led us

tions that have arisen. Much of this work has emerged

to hypothesize that moving from an anticipatory phasethrough collaborations with other GCOE members at

to the motor performance phase involved a switch inboth Caltech and Tamagawa–e.g. Shimojo, Adolphs, Sa-reference point from a gain frame to a loss frame suchkagami and Matsumoto. With regard to the Tamagawa

that during motor performance participants focusedside, we have collaborated with Kenji Matsumoto, pro-on the potential loss arising from failing to perform theviding our expertise in the analysis of neuroimaging

task successfully. The degree to which an individual isexperiments being conducted at Tamagawa. In addi-

averse to the prospect of such losses would according totion, we have on-going collaborations with Masamichi

this hypothesis be predictive of behavioral performance

Sakagami. in which we are trying to combine monkey

decrements. Confirming our hypothesis, significant

neurophysiology data with human neuroimaging data

correlations were observed between the degree of ac-

to establish the relationship between fMRI signals andtivity decrease in ventral striatum during performance

single-unit activity in dopaminoceptive brain areas, andand a participants’ independently measured behavioral

to gain insight into the mechanism by which animals

loss aversion. Moreover, the extent to which partici-

and humans can learn to prefer situations in which theypants’ exhibited performance decrements as a function

have had to exert effort and expend costs in the past.

of increasing incentives was strongly correlated with

FUTURE WORK OF

behavioral loss aversion. These findings suggest thatRESEARCH COLLABORATION

performance decrements in response to increasing in-

AFTER THE TERMINATION OF GCOE

centives is driven in part by affective responses engen-In future we hope to be able to continue the collabora-dered by the prospect of losing the incentive throughtion started by the GCOE mechanism with Tamagawa –failure. We consider that the engagement of “aversive

focusing in particular on trying to bridge the findings

affective responses” arises from the elicitation of Pav-

from functional neuroimaging in humans with monkey

lovian processes, similar to that described in the studies

neurophysiology. Of particular interest is bridging results

above, but where in this case the Pavlovian mechanisms

from monkey fMRI with results from monkey neurophys-

ACHIEVEMENTS RELATED TO
GLOBAL COE PROGRAM
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2. Mar. Model-based fMRI and its application to reward-learningand decision making. Swammerdam lecture, invited plenary

Cognitive Sciences.
5. Nov. 7 Neural mechanisms of valuation in social contexts.

speaker. Graduate School of Neuroscience, University of Amsterdam, Amsterdam, Netherlands

Workshop on Neuroethics of Caring. Brocher Foundation, Geneva, Switzerland.
6. Sept. 12 Neural substrates of goal-directed and habitualcontrol. Workshop on Goals and Habits. Columbia University,Awards•7. Aug. 14 Neuroeconomic Decision-Making. McDonnell meet-•

December 2009 Elected Fellow of Association for Psychological
Science.

ing. UC San Francisco.
8. Aug. 3 Fractionating model-based reinforcement-learning into

February 2010 - E l e c t e d F a c u l t y M e m b e r, Pa r m e n i d e sFoundation, Germany

New York, NY.

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October 2009 Fellow of Trinity College Dublin