1999年から、福井医科大学高エネルギー医学研究センターとの共同研究で高磁場研究用３TMR装置を利用し、高い信号雑音比を利した脳賦活検査を遂行するため、機能画像計測機器の整備から始め、撮影からデータ解析まで一貫した方法論を確立した。さらにNIRSを用いて、乳幼児に適用する前段階として、他の脳血流測定装置との比較を開始した。また、脳領域間の機能連関の程度を客観的かつ適切に評価する方法の開発をはじめとする、機能画像の統計処理に関する研究を開始した。

2001年7月、生理学研究所脳機能計測センターに最新型３TMRIが導入されたことを受けて、機能的MRIを遂行するための調整および周辺機器の諸準備とともに、その性能評価をあわせ行った。これらと平行して経頭蓋磁気刺激装置を中心とした電気生理実験機器の整備をすすめた。同年11月より、科学技術振興事業団社会技術研究推進事業研究領域：「脳科学と教育」領域研究者として、機能画像法を応用した、人間のコミュニケーション機能発達過程の研究を開始し、発達生理学への展開を試みた。これと平行して、2002年4月から2005年3月にかけて、科学研究補助金基盤研究（Ｂ）(2002年度～2004年度)「非侵襲的脳機能画像法を用いた対面コミュニケーション機能発達過程の解明-視聴覚および触覚の感覚統合過程の解析」(課題番号14380370、研究代表者：定藤規弘)をうけて研究を進めた。その結果、社会能力の発達基盤である、異種感覚統合の発達過程への脳機能画像を用いた解析の試みが順調に進み、社会的相互作用における脳活動を機能的MRIあるいはNIRSを用いて直接観測する準備が整ったため、最終年度前年度基盤研究（Ｓ）に応募し、認められた(1700005 2005-2008年度）。これと平行して、社会能力の発達過程への脳科学的アプローチの観点から、独立行政法人　科学技術振興機構　社会技術研究開発センター　「脳科学と社会」研究開発領域　計画型研究開発　「日本における子供の認知・認知発達に影響を与える要因の解明」　（2004-2008年度）に研究統括補佐として参加し、乳幼児発達コホート研究に関与した。社会能力の発達過程をモデル化するために、実験・観察→モデル形成→実験・観察によるモデル検証というサイクルを、脳機能画像法のみならず、発達期縦断行動解析を含めて強力に推進するための具体的な方策として、文部科学省委託事業「社会的行動の基盤となる脳機能の計測・支援のための先端的研究開発」（社会能力の神経基盤と発達過程の解明とその評価・計測技術の開発）及び科研費（基盤S21220005向社会行動の神経基盤と発達過程の解明）を受けて「社会能力の神経基盤と発達過程の解明とその評価・計測技術の開発」に関する研究を遂行した。