Building a hierarchical dynamic network

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Non-linear Neuro-oscillology: Towards Integrative Understanding of Human Nature
• Project/Area Number: 15H05876
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Morita Kenji 東京大学, 大学院教育学研究科(教育学部), 准教授 (60446531)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 郡 宏 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (80435974) ; 永瀬 麻子 鳥取大学, 医学部, 特別研究員(PD) (40826658) ; 藤澤 茂義 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, チームリーダー (20589395)
• Project Period (FY): 2015-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: 階層性 / 同期現象 / 神経回路 / 数理モデル / 生理学

Outline of Final Research Achievements

The main results are (i) to (iv) below. (i) Morita group obtained results such as proposing a background mechanism related to motivation by analyzing a model of reinforcement learning and cortico-basal ganblia-dopamine system assuming forgetting (decay). (ii) Kori group constructed several models of oscillator networks with hierarchical stucture and analyzed their functions. (iii) Fujisawa group revealed the important roles of theta oscillation on the information process during experiences of event sequences or social observations. (iv) Nagase group studied the choice based on time and mental effort without awareness.

Free Research Field

計算論的神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

上記主な成果(i)～(iv)の意義は以下の通りである。(i)の成果は、モチベーションの、価値学習・価値に基づく意思決定の神経機構を踏まえた理解に貢献し得ると考える。(ii) の成果は、時差ボケなどの人間の運動・活動において、振動子ネットワークの階層的構造が果たす役割について理論的に洞察を与えた。(iii) の成果は、脳における記憶形成におけるネットワーク・オシレーションの役割の解明に大きく貢献するものである。(iv)の成果により、認知的負荷に基づく意思決定と時間との関係への理解が深まった。