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【第91回産総研人工知能セミナー】学ぶ脳と身体、そしてAI

脳がどのように身体を動かし、経験を通して学習していくのか。その根本的な仕組みを、デジタル脳モデル、運動制御のメカニズムや適応過程、道具使用の学習、乳児期の発達といった多様な視点で各専門の研究者からご紹介いただきます。さらに、理論・実験・応用を横断的に俯瞰し、AI研究にも通じる「学ぶ脳と身体」の原理を理解することを目指します。

【主催：デジタルヒューマン研究チーム多田充徳研究チーム長】

名称	【第91回産総研人工知能セミナー】学ぶ脳と身体、そしてAI
日時	2025年12月3日 (水) 10:00 - 12:00
受付時間	接続可能時間 9:50 - 12:00
場所	Zoomウェビナーによるオンライン開催 ※お申し込み後、自動配信されるメールにて会場URLをご案内いたします。
定員	1000名
参加費用	無料
連絡先	人工知能セミナー窓口
注意事項・定員になり次第締切ります。・産総研は、お送りいただいた情報をセミナー運営以外の目的には使用しません。・講演の録画やアップロードはご遠慮ください。

プログラム

10:00 - 10:05	イントロダクション市村大輔（産業技術総合研究所研究員）


10:05 - 10:30	小脳学習機構の再検討山﨑匡（電気通信大学准教授）
	概要小脳は運動制御・運動学習に欠かせない脳部位です。小脳は伝統的に教師あり学習器だと考えられてきました。反射運動にもとづいて考えるとその描像は適切ですが、随意運動の場合はどこからどのように教師信号が提供されるのか不明です。2015年に小脳と強化学習の関連が指摘され、現在では小脳を強化学習器とするコンセンサスすらできつつあります。本発表では我々の最近の成果である、小脳のスパイキングネットワークモデル[1]について紹介し、さらに小脳と大脳基底核との役割の違いについて強化学習の観点から議論します。 [1] https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf302
	略歴 1996年電気通信大学電気通信学部情報工学科卒業。1998年東京工業大学大学院情報理工学研究科計算工学専攻修士課程修了。2002年同研究科数理・計算科学専攻博士課程修了。博士 (理学) 取得。2002年より理化学研究所脳科学総合研究センター研究員。2012年より電気通信大学大学院情報理工学研究科情報・通信工学専攻助教。2017年より同研究科情報・ネットワーク工学専攻准教授。現在に至る。日本神経科学学会、日本神経回路学会、Society for Neuroscience各会員。小脳の情報処理機構に関する理論研究と、大規模神経回路シミュレーションの研究に従事。文部科学省「富岳」成果創出加速プログラム「脳結合データ解析と機能構造推定に基づくヒトスケール全脳シミュレーション」課題代表。2021年末に神経回路シミュレーションに関する教科書を上梓した (理化学研究所計算科学研究センター五十嵐潤博士との共著)。
10:30 - 10:55	「意識」と「無意識」がつくる運動のしくみ小杉亮人（国立精神・神経医療研究センター特任研究室長）
	概要私たちが手でコップを握るように身体を動かすとき、脳の大脳皮質運動野と呼ばれる領域が運動の制御を担っていると考えられています。しかし、大脳皮質の機能が成熟していない乳児でも、反射的に物を握ることができます。すなわち、運動には大脳皮質による意識的な制御と、反射による無意識的な制御という二つの仕組みが存在すると考えられますが、両者がどのように関わり合い、どのように統合されているのかは十分に明らかになっていません。私たちのこれまでの研究から、大脳皮質が反射を巧みに活用することで、望ましい運動を実現していることが明らかになってきました。本講演では、このような脳と反射、意識と無意識の相互作用を通して、「動くこと」の根本的なメカニズムに迫ります。
	略歴 2015年4月-2018年3月　慶應義塾大学大学院理工学研究科　後期博士課程 2018年4月-2019年3月　慶應義塾大学大学院理工学研究科　研究員 2019年4月-2023年5月　国立精神・神経医療研究センター神経研究所　流動研究員 2023年6月-現在　国立精神・神経医療研究センター神経研究所　特任研究室長
10:55 - 11:20	道具の長期訓練による運動学的・知覚的変化板口典弘（慶應義塾大学准教授）
	概要本講演では，身体と道具の関係について，到達把持運動という運動行為を通して検討します。実験では，ハサミ状の道具を使用して物体を把持するトレーニングを3か月間おこないました。その際，効果器先端の運動学的特徴の時系列的変化だけでなく，身体所有感・自己主体感といった道具使用場面における知覚的側面も同時に評価しました。使用する道具は，通常のハサミのような道具に加えて，指の動きと効果器先端の動きの対応関係が逆になる（洗濯ばさみのような）道具の2種類用いました。実験の結果，訓練し続けると，どちらの道具でも行為者の身体（手）使用時と似た運動が生成されるようになること，そして主体感だけでなく所有感も訓練により上昇し，それぞれ運動の熟達度と相関することが明らかになりました。
	略歴 2013年に早稲田大学文学部にて博士号（文学）取得，早稲田大学文学学術院助手，日本学術振興会特別研究員PD（札幌医科大学，慶應義塾大学），静岡大学情報学部助教，慶應義塾大学文学部助教等を経て，2023年より同大学准教授。
11:20 - 11:45	脳-身体-環境モデルで捉える行動・認知の初期発達金沢星慶（東京大学特任助教）
	概要発達とは、要素の集積ではなく、相互作用の連鎖から立ち上がる秩序の過程である。発達の最初期である胎児期や乳児期にかけて、ランダムに見える自発的な脳神経活動や全身の自発運動が観察される。これらの自発活動は身体特性を介した感覚フィードバックと結びつくことで、感覚運動システムに特有の構造を自己組織的に生み出していく。こうした過程は、行動や認知の基盤を形づくる創発的現象であり、意図性や随意性の獲得にも寄与すると考えられる。　本講演では、この「発達の起源」を理解するために、脳・身体・環境を統合したシミュレーションモデルに基づく構成論的なアプローチを紹介する。独自に開発した皮膚・筋骨格・神経を備えた乳児身体モデル（EMFANT）を中心に、環境との相互作用を再現することで、乳児の自発運動がどのように感覚運動情報を構造化し、知覚や行動、認知の萌芽へと展開していくかを検証する。また、実際の乳児計測データとの融合を通じて、モデルと現実の対応を探りながら、発達過程を再現可能な現象として定式化する試みを示す。　この「脳‐身体‐環境モデル」に基づく研究は、初期発達の理解を超えて、AIにおける身体性や自律的学習の原理の再考にもつながる。行動と認知がいかに動く身体から立ち上がるのか――その生成のメカニズムに迫りたい。
	略歴 2008年京都大学医学部保健学科・理学療法学専攻卒業、2014年京都大学大学院医学系研究科・発達小児科学講座修了（医学博士）、2015年から東京大学大学院情報理工学系研究科・知能機械情報学専攻にて、JSPS特別研究員PDを経て，特任助教，東京大学次世代人工知能センター兼任，2024年よりJSTさきがけ専任研究者となっている。ヒトの感覚運動システムの初期発達の研究を進めており，神経生理学的手法や運動計測を用いた実験、身体モデルや脳神経モデルを用いたシミュレーション、およびそれらの融合を進めている。
11:45 - 12:00	質疑応答&パネルトーク山﨑、小杉、板口、金沢