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ヒトの脳活動パターンを操作する技術

  • 情報学研究科
  • 心理・認知科学専攻

准教授 柴田 和久[しばた かずひさ]

https://www.shibatalab.net/japanese

シーズの概要

本技術は、ヒトの脳活動をリアルタイムで計測する技術と、機械学習を用いた脳情報解読技術を組み合わせたものです。具体的には、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて特定の脳部位の活動パターンを計測し、測定した活動パターンを脳情報解読器にすることで、現在の被験者の知覚や認知の状態を、実験者や被験者自身がリアルタイムでモニターすることができます。

この研究の新規性・独創性

わたしたちの研究の独創性は、心理学・脳科学におけるまったく新しい実験系の構築にあるといえます。本技術を利用することで、被験者が自分で自分の脳活動パターンを操作し、特定の状態に近づけるというシステムの構築が可能になります。このシステムを用いることで、実際に訓練することなく被験者の知覚技能の習得を促したり、被験者の恐怖記憶を軽減したり、被験者の顔の好みを操作したりできることがわかっています。

産学連携を目指した応用研究

本技術は、脳由来の神経疾患の治療に際し、革新的な進展をもたらす可能性があります。具体的には、精神疾患の患者の脳活動パターンを健常者の脳活動パターンに近づける訓練システムの構築などが挙げられます。

キーワード

ニューロフィードバック、脳情報の解読と制御、fMRI

主な特許

  • 特許登録番号5320543
  • 特許登録番号096493

主な論文

  • Perceptual learning incepted by decoded fMRI neurofeedback without stimulus presentation, K Shibata, T Watanabe, Y Sasaki and M Kawato, Science, 2011, 334:1413-1415.
  • Learning to associate orientation with color in early visual areas by associative decoded fMRI neurofeedback, K Amano, K Shibata, M Kawato, Y Sasaki, T Watanabe, Current Biology, 2016, 26(14):1861-1866.
  • Differential activation patterns in the same brain region led to opposite emotional states, K Shibata, T Watanabe, M Kawato, Y Sasaki, PLoS Biology, 2016, 14(9):e1002546.
  • Fear reduction without fear: direct reinforcement of neural activity bypasses the need for conscious exposure, A Koizumi, K Shibata et al.(著者8名中4番目), Nature Human Behavior, 2016.