PI(Principal Investigator)

Daniel Callan

神経エルゴノミクス

所属:

情報通信研究機構(NICT)
脳情報通信融合研究センター
脳機能解析研究室
主任研究員

その他の所属:

大阪大学招へい准教授
京都大学非常勤講師

Phone: 

0774-98-6816

住所:

〒619-0289 京都府相楽郡精華町光台3-5

Email: 

Homepage:

私の研究の目標は、極めて豊富な情報を含んだ生態学的に妥当な条件下において、ヒトが多感覚知覚と運動の複雑な協調を要する課題を遂行している時の神経情報処理を解明することです。脳が実験室的な制約条件のない実世界環境下でどのように機能するかを理解することで、脳情報に基づいて人間の能力を向上する実際的に使用可能な技術の開発に資すると考えます。

研究では、それぞれ特徴の異なる様々な脳イメージング手法 (fMRI, MRI, DTI, NIRS, MEG, EEG, 実環境脳活動計測用乾式ワイヤレスEEG等) および刺激法 (tDCS, TMS等) を用いることで、人間の認知(注意、学習、運動企図、知覚等)および心的状態(不安、疲労、作業負荷、痛み等)の神経相関の特定を進めています。さらに、機械学習手法を用いて脳活動計測データからこれら認知・心的状態を推定する復号化 (decoding) も進めています。この復号化により、神経適応フィードバック・神経適応的自動化と呼ばれる自らの脳活動状況をフィードバックすることで学習・能力促進を図る手法に対して、ブレイン・マシン・インターフェース技術を援用し統合して使用することが可能になります。

この研究目標を実現する過程において、私はACES (Aviation Cerebral Experimental Sciences) と呼ぶ独自の実験方法論を確立しました。これは、フライトシミュレータまたは実際の有人・無人航空機を操縦時の複雑な知覚運動状態や認知・心的状態の分析を可能とするものです。私が提案する、脳と環境の生態学的なダイナミクスに基づくこのような研究パラダイムのもつ可能性は多岐にわたり、複雑な現実世界における課題遂行時の脳内情報処理過程のさらなる解明や、様々な分野(自動車運転、機械操作、医学診断やリハビリを含む)における脳科学に基づく人間工学技術の応用とその発展につながります。

主要な業績:

Callan, D., Terzibas, C., Cassel, D., Callan, A., Kawato, M., Sato, M. (2013). Differential activation of brain regions involved with error-feedback and imitation based motor simulation when observing self and an expert's actions in pilots and non-pilots on a complex glider landing task. NeuroImage 72, 55-68.

Callan, D., Gamez, M., Cassel, D., Terzibas, C., Callan, A., Kawato, M., Sato, M. (2012). Dynamic visuomotor transformation involved with remote flying of a plane utilizes the ‘Mirror Neuron’ system. PLoS ONE 7(4), 1-14.

Callan, D., Callan, A., Gamez, M., Sato, M., Kawato, M. (2010). Premotor cortex mediates perceptual performance. Neuroimage 51, 844-858.

Announcements / News:
  • Established Collaboration with George Mason University Department of Psychology (Raja Parasuraman) in field of Human Factors and Applied Cogniton
  • Established Collaboration with Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace - Université de Toulouse (Frederic Dehias) in field of Human Computer/Machine Interaction
  • Established Collaboration with the Swartz Center for Computational Neuroscience at University of California San Diego (Scott Makeig, Tzyy-Ping Jung, John Iversen) in field of Computational Neuroscience