未知環境とのコミュニケーションによる意義情報の抽出と新たな知識の生成過程
Publicly Offered Research
| Project Area | The study on the neural dynamics for understanding communication in terms of complex hetero systems |
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| Project/Area Number |
22120507
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小川 正 京都大学, 大学院・医学研究科, 准教授 (50311197)
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| Project Period (FY) |
2010 – 2011
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2011)
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| Budget Amount *help |
¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000)
Fiscal Year 2011: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2010: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | 知性 / 試行錯誤 / 学習 / 適応 / サル / 前頭前野 / ニューロン活動 |
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| Research Abstract |
ヒトや動物は未知の藁境下にあっても、「環境とのコミュニケーション」によって、生存するための「新しい知識」を確立することができる。例えば、初めて遭遇した未知の森で、さまざまな色の木の実を食べたとき、「赤色の実は美味しかったが、他の色の実は不味かった」という試行錯誤的な経験を繰り返せば、「赤い色→美味しい」という新しい知識を獲得して、最初から赤い木の実を探すようになるだろう。
このような柔軟な適応的行動の形成は、(1)「環境との試行錯誤的なコミュニケーション(刺激情報-行動選択-結果)を繰り返すことによって、問題解決のための新しい知識を見つける過程(試行錯誤による探索)」から、(2)「明示的に新しい知識を学習したあと、知識にもとづいて問題解決する過程(知識ベースによる探索)」への遷移と見なすことができる。
我々は「試行錯誤を伴った視覚探索課題」を開発することによって、試行錯誤による探索をサルに繰返し行わせることに成功した。前頭前野(背外側部)のニューロン活動は、現在遂行している探索方略の状態(試行錯誤探索or知識ベース探索)と、方略変換を行うべきタイミングを表現していた。さらに注目すべきことに、方略変換のタイミングを正しく見つけるために前頭前野ニューロンは,エラーが生じた要因によってエラーを「複数のエラータイプ」に区別し、その後の探索方略を決定していた。先行研究において、このような複数のエラータイプとそれにリンクした方略変換の神経機構は報告されていない。なお、研究成果の一部を英文雑誌で公表した(Fulimto et al. Robotics and Autonomous Systems, 2012)。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
サル前頭前野から、当初予定していた(1)探索方略の状態(試行錯誤探索or知識ベース探索)と、(2)方略変換を行うべきタイミングを表現するニューロン活動だけでなく、(3)自己の行動の確からしさを表現するニューロン活動も見出した。このようなニューロン活動は、過去に報告されておらず、脳がもつ学習系を考えるにあたって重要な神経生理学的証拠を新たに与えるものである。
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| Strategy for Future Research Activity |
「試行錯誤を伴った視覚探索課題」において目標色が変わると、新しい目標色を試行錯誤によって探さなければならない。このような試行錯誤において、サルは同じ色刺激を何度も選んで失敗試行を連続させることはないことから、「試行錯誤で選択した色刺激と成功/失敗の履歴情報」を脳内に保存し、同じ誤りを繰り返さないようにしていると考えられる。このような「環境とのコミュニケーション履歴情報」が脳内で保存されている可能性を調べるため、強い色選択性を示すニューロン群が存在する前頭前野腹外側部から記録することを考える。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
