ものの大きさや形、音の高さ、顔の表情など、私たちを取り巻く世界にバラツキ（分散）は普遍的に存在します。バラツキはオブジェクトや生物のまとまりが示す情報の信頼性や異常性を表す重要な指標となり、その後の意思決定や行動に影響を与えます。バラツキの大きさや分布が人間の感性に影響を与えることもあります。本研究では、方位や大きさ、音高などの基本属性から、多次元・多感覚刺激、顔の表情などの社会性を含んだ刺激までを扱い、分散認知特性を明らかにします。大きな目的は、異なる刺激属性や感覚に共通するバラツキ認知メカニズムの解明です。このような共通性が明らかにされれば、より高次な「多様性」の認知の理解にも繋がる可能性も考えられます。また、自己の行為とそれに対する外界環境（例：他者、ロボットなどのシステム、自然）からの時系列のフィードバックにもバラツキ（変動）は存在します。自己の行為が関わる際のバラツキ認知の特性や、認知されるバラツキが意思決定や感性に及ぼす影響についても検討を行います。

自分の身体は当たり前のように認識できると思われますが、条件が満たされれば、ゴムの手や、コンピュータやバーチャルリアリティ上のアバターにも自分の身体であるという感覚（自己所有感）や、それを動かしているのは自分であるという感覚（行為主体感）が生じます。私たちは自分の身体との関係性に基づき外界を知覚・認知し、行動します。本研究では、バーチャルリアリティ環境などで、物理的な身体の制約を超えて自己身体の認識が拡張されるとき、外界の認知や行動がどのように変化するかを明らかにします。

心理学研究の応用面にも取り組んでいます。（１）高齢者の認知機能維持に運動習慣は効果的であると言われています。本研究では、運動介入前後の認知機能について、行動、脳機能・脳構造の変化を調べることによって、高齢者の認知機能の維持や可塑性に関わる作用機序を明らかにします。これは認知症予防への有効な取り組みにも繋がります。（２）子ども向け「心の実験パッケージ開発」では、心理学、工学、メディアアート、サイエンスコミュニケーションなど様々な分野の研究者が協力し、心理学の知見を題材に、自分の顔や声などを取り込むインタラクティブなメディア教材や教授法を開発し、ワークショップを行なっています。子どもたちが自分事として楽しみ学ぶ体験によって、知的好奇心や探究心を育むきっかけとなることを目指しています。